基于Android智能WiFi小車控制軟件

陳偉 魏浩浩 朱娜

摘? 要： 設計并且實現了基于Android的智能WiFi小車控制的移動終端軟件系統。主要實現了對基于STM32F10x系列芯片和Atheros AR9331無線模塊的智能WiFi小車的控制及其圖像的實時傳輸。考慮用戶實際使用的便捷性，該系統同時為用戶提供小車燈光控制、小車分貝測定及常用的放大鏡、計算器等功能。測試表明，該系統界面簡潔，操作方便，模塊設計合理，功能運行流暢，可以滿足大多數用戶在實際操作中的需求。

關鍵詞： Android平臺; 小車控制; 實時傳輸; 移動終端

中圖分類號：TP315? ? ? ? ? 文獻標志碼：A? ? ?文章編號：1006-8228（2019）06-76-02

Abstract： An Android based mobile software system for controlling the intelligent WiFi car is designed and realized. The main functions include the control of intelligent WiFi car which is built with STM32F10x series chips and Athos AR9331 wireless module， and the real-time image transmission. Considering the convenience of users' actual use， the system also provides users with functions of car lighting control， car decibel measurement， as well as commonly used magnifiers and calculators etc. Tests show that the system's interface is simple， operation is easy， module design is reasonable and functions run smoothly， it can meet the needs of most users in actual operation.

Key words： Android platform; car control; real-time transmission; mobile terminal

DOI：10.16644/j.cnki.cn33-1094/tp.2019.06.021

0 引言

隨著計算機和互聯網相關技術的飛速發展，通訊技術和智能化技術也在不斷突破。計算機相關技術在遙控駕駛領域也越來越成熟，如何通過手機端控制無人小車已經成為不可避免的話題。

本項目是為了滿足相關需求，結合自身技術能力實現了小車控制，并通過及時查看小車傳回的實時畫面，從而為進一步的小車控制智能化研究奠定基礎。

1 Android平臺

Android平臺正是為移動設備而量身打造的一款操作系統，而平臺的開源性正是源于其基于Linux操作系統的本質[1]。如今人們所使用的智能手機、平板電腦和Android智能手表大多都是基于此平臺研發的移動設備。Android系統正是由谷歌公司開發，該系統一經發布并迅速占據主流市場。深受廣大消費者和技術開發人員的喜愛。

Android系統的顯著特點是其具有開源性和開發效率高。故此深受程序開發人員青睞。Android系統主要包含四大基本組件，分別是Activity（界面），Service（服務），Content Provider（內容提供者）和BroadcastReceiver（廣播接收器）。組件中的Activity相當于Web開發中的View層，負責呈現視圖;而Service則為后臺模塊，主要提供程序的監聽及相關功能。Content Provider為程序與程序之間的數據共享提供了相應保障，而對于BroadcastReceiver而言，它的作用是實現不同應用程序之間的信息傳遞。

正是基于Android的上述特點，該系統最終選用Android平臺來開發智能WIFI小車控制軟件[2]。

2 系統功能結構設計

智能WIFI小車控制軟件設置了7大種功能，分別是燈光、分貝測試、小車控制、關于作者、計算器、放大鏡和標尺。其系統功能結構圖如圖1所示。

3 系統功能模塊設計

從使用該系統用戶的實際需求出發，分析智能小車控制軟件可能涉及的相應場景，特設計出本系統的功能模塊，它是系統開發的核心模塊。系統的模塊圖與圖1相似。本系統主界面還包含小車電池量測量[3]。

3.1 燈光控制模塊

用戶通過點擊燈光按鈕，可以直接控制小車攝像頭上燈光的開關，從而實現燈光的控制。

3.2 分貝測試儀模塊

用戶通過本模塊，手機會調用自己的話筒從而接收周圍的聲音參數，并對其進行分析，測試出相應分貝。

3.3 小車控制模塊

用戶通過該模塊可以進入小車控制界面。用戶可以根據界面所提供的按鈕實現對小車的全方位操作[4]，也可以根據實際需要，對小車的攝像頭極其角度進行調整。用戶更可以通過左上角查看小車返回的實時圖像。

3.4 關于模塊

用戶通過該模塊可以及時查看本軟件的相關版本信息和軟件作者信息等。

3.5 計算器

從用戶角度出發，考慮到用戶在使用該軟件時可能會用到計算器進行一些數據的計算，故本軟件添加計算機模塊，方便用戶使用。

3.6 放大鏡模塊

用戶可以直接使用本軟件使用放大鏡功能，本模塊可以實時進行畫面預覽，本軟件可以通過手機攝像頭對于畫面進行自動對焦，用戶也可以選擇放大倍數進行調整。

3.7 標尺模塊

用戶可以通過本模塊實現平時使用直尺的功能。標尺模塊嚴格按照國際標尺尺寸進行設計，符合國際測量規范。

4 系統實現

4.1 系統主要應用技術

對于本系統而言，控制小車移動和圖像實時傳輸是本系統提供的主要功能。而本系統關于小車的實時控制和圖像傳輸[5]，正是通過socket（）函數與服務器產生連接，通過輸入輸出流進行寫入，運用線程的運作獲取流，從獲取的流中構建出BMP圖像，再將BMP圖像畫在所設定的畫布上。為了保證線程繪制圖像的安全性，我們采用了線程互斥鎖，當畫布完整畫完一副圖像時，畫布才會解鎖。而圖像也能實時地顯示在手機畫面上。

4.2 主要界面展示

系統分為主界面和功能界面，如圖2、圖3所示。用戶在相應的界面可以進行相關操作。例如在圖3中，用戶通過點擊對應按鈕就可以控制小車的移動并獲取實時圖像。

5 結束語

通過Android平臺實現了智能WIFI小車控制軟件系統，本系統為用戶提供了便捷的操作，用戶可以通過本系統對小車進行實時操控和電量查詢，系統能夠滿足用戶在實際中對小車的操作需求。就目前情況而言，本軟件還有很大提升空間，我們將會對系統作持續改進，最終為用戶提供一款更方便、更美觀的小車控制軟件。

參考文獻（References）：

[1] 周天源，陳偉，魏浩浩.基于Android的樂譜工具的開發與應用[J].計算機時代，2018.313（7）：71-72，76

[2] 張萍，陳國壯，候云雷等.基于Android平臺的WIFI遙控智能小車的設計[J].計算機測量與控制，2018.6.

[3] 湯莉莉，黃偉.基于Android手機藍牙控制的智能小車設計[J].現代電子技術，2016.39（12）：132-134

[4] 王林生，周煒明.基于Android系統的智能小車的設計與實現[J].軟件工程，2014.11：25-26

[5] 朱丹峰，葛主冉，林曉雷.基于Android平臺的無線遙控智能小車[J].電子器件，2013.36（3）：408-412