基于51單片機Wi-Fi智能車的應用前景分析

何永旭 唐徐佳 劉明荇 丁成林

基于51單片機Wi-Fi智能車的應用前景分析

何永旭 唐徐佳 劉明荇 丁成林

上海電機學院 上海 201306

近年來智能設備發展迅速，智能平衡車、無人機、RC遙控車的出現極大地豐富了人們的業余生活，甚至這些智能設備已經發展成為一種產業，大量應用于商業、農業甚至軍事領域。單片機以其體積小、功耗低、經濟以及強大的功能在通信、電子、工業控制等領域獲得了廣泛應用。而Wi-Fi作為最基本的無線傳輸，技術也已經相當成熟、相當普及。基于單片機的Wi-Fi智能化小車擁有靈活、簡單、節能易操作等優點。其在娛樂、商用甚至軍事、救災、各種監測等領域有著一定的優勢。

單片機；Wi-Fi；智能車

一、基于單片機Wi-Fi智能車核心結構和原理

該智能車選用的單片機屬于MSC-51系列單片機，由Intel公司開發，其結構有8字節FLASH閃速存儲器，256字節內部RAM，32個I/O口線，3個16位定時/計數器，一個6向量兩級中斷結構，一個全雙工串行通信口，片內振蕩器及時鐘電路。同時，AT89c52可降至OHz的靜態邏輯操作，并支持兩種軟件可選的節電上作模式?？臻e方式停止CPU的工作，但允許RAM，定時/計數器．串行通信口及中斷系統繼續工作。掉電方式保存RAM中的內容，但振蕩器停止工作并禁止其它所有部件工作直到下一個硬件復位。由于AT89c52的系統性能滿足系統數據采集及時間精度要求，而且產品產量豐富來源廣，應用也很成熟，故用來作為控制核心。新一代單片機為外部提供了相當完善的總線結構，為系統的擴展與配置打下了良好的基礎。本款智能履帶車是針對家庭開發，成本低，容易維護，操作簡單，維修方便，使用者在進行簡單學習之后就可以熟練操作，其操作平臺由傳統的手柄操作換成簡單的手機操作。輕便簡單，該智能車裝有的履帶式車輪，適用于正常環境下的各種地形。

二、基于單片機Wi-Fi智能車在物流方面的應用

51單片機Wi-Fi控制小車可以根據用途大幅度改裝，輕便易操作的智能車在物流方面應用廣泛，自動引導車就是其中的一種，自動引導車的控制核心是單片機，車載電池為主要動力，通過傳感器及無線導引來實現只能運載車輛的自動導引，這意味著該智能車可以在計算機等設備的操控之下按照前期設定程序自動行駛，按照設定好的路線準確無誤的到達指定位置。改進后的51單片機小車可以集環境數據收集、避障、自動識別等功能于一身，成為現代倉庫物流自動化系統的重要組成設備。作為移動機器人的一個典型代表，51單片機小車涉及了人工智能、傳感、通信、自動化技術、計算機、編程等眾多技術，其技術的革新促成了現代自動化物流系統的實現，從而將物流運輸的效率和自動化程度大大提高。

作為實現現代化自動物流的有效設備，該改進后的51單片機小車被越來越多的領域使用，其不僅在電子，紡織，機械，卷煙等傳統制造業的立體自動化倉庫，自動加工裝配系統中得到了廣泛的應用，而且在醫療，郵遞等傳統服務業發揮著物料運送的關鍵作用。

三、基于單片機智能小車在家庭娛樂方面的應用

當今世界各種智能化裝置興起，無人機航拍，潛水器水下拍攝裝置等漸漸走進普通家庭，人們對智能裝置的關注度越來越高，針對家庭開發的51單片機智能履帶車，成本低，容易維護，操作簡單，維修方便，使用者在進行簡單學習之后就可以熟練操作，其操作平臺由傳統的手柄操作換成簡單的手機操作。改進后的智能車甚至作為家居機器人來使用，隨著智能家居、人機交互、醫療設備的普及以及智能機器人技術的深入發展，這種新穎的家居機器人更是有望成為繼電腦、手機之后，強勢進入普通家庭的消費類電子產品。

以仿人形智能“管家”來說，其自身具有可實現簡單抓取好觸碰操作的機械臂，并且能通過IMU(慣性測量單元)和輔助信標對其位置進行跟蹤和矯正。當主人還沉浸在夢中時，機器人管家已經來到廚房，熟練地打開電熱水器和電飯煲的開關。當家里的年青人都外出上班只留下老人和小孩時，也不用擔心，因為機器人會利用安裝在頭部的監控攝像頭，在屋內進行自主巡視，監測電器、房間煙霧狀態等。

中國的老齡化現象越來越嚴重，一對年輕夫婦要贍養4-8位老人，還要撫養1個孩子。于是，他們在賺錢和養家之間分身乏術，工作壓力越來越大，陪伴孩子和照顧老人的時間卻越來越少。得益于此，改進后的51單片機智能車可以作為服務機器人應運而生。因此該智能車在中國等老齡化較為嚴重的國家市場尤為龐大。

圖為51智能車改進后的基礎樣車

四、基于單片機智能小車在救援、救災方面的應用

今年來，移動機器人技術取得了非常大的進步，改進后的智能小車可以作為一個綜合的智能化系統，擁有障礙識別，報警環境監測和自動控制等強大的功能。裝有識別、避障傳感器的智能車，最大的優點在于可以在，復雜未知的各種環境中自動繞過障礙物自行優化線路、選擇路徑前進，甚至可以根據環境的變化做出相應的路線調整，收集提取所需要的救援信息。而搶險救災、礦產勘探等領域涉及太多高危環境，作業的實施又需要對環境有充分的熟悉，為了降低操作人員的人身安全風險，改進后的智能車線的尤為重要。例如將智能車加裝攝像頭、錄音設備、無線電通信設備甚至生命探測器，只需要將智能車送進救援現場，智能車的自動搜尋功能便起到極大作用，極大地擴大了救災救援的搜尋范圍、提高了救災救援的效率、減小了人員的傷亡。

五、總結

現在是一個智能化的時代，各種智能化的設備正在逐步代替人為的操作。隨著汽車工業的迅速發展，關于智能汽車的研究也越來越受人們關注。全國各高校也都很重視該課題的研究。設計的WIFI智能小車能夠實現自動循跡，壁障功能可程控行駛速度、電腦手機Wi-Fi連接控制行駛及其他的控制方式。本系統能實現對小車的運動狀態進行實時控制。本文主要分析了基于51單片機智能車的優點和強大的可改裝行，在物流，家居，救援救災等方面的發展前景和應用。

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