小車；路徑顯示；避障；手機(jī)

PAGEPAGE28哈爾濱工業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）I-摘要在我國運(yùn)輸行業(yè)中，貨物的運(yùn)輸通常是通過人工勞動(dòng)力來完成的。隨著時(shí)代的進(jìn)步科技的發(fā)展，人們對(duì)運(yùn)輸效率等的要求也隨之增加，無人化、智能化取代人工運(yùn)輸已成必然趨勢。但由于各個(gè)企業(yè)的工作環(huán)境各不相同，對(duì)小車的功能、參數(shù)、精度的需求也是因企業(yè)而異。智能運(yùn)輸需要小車能夠自動(dòng)識(shí)別路徑、避障和定位等功能。智能化小車要實(shí)現(xiàn)道路探測、障礙物躲避、路徑顯示跟隨等幾項(xiàng)基礎(chǔ)的功能，小車避障功能和路徑顯示問題成為了近年來國內(nèi)外研究的熱點(diǎn)。本設(shè)計(jì)研究于STM32單片機(jī)智能小車的避障功能和路徑行走功能，利用圖像識(shí)別技術(shù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)路徑的行走及顯示，障礙避障的要求。手機(jī)端通過Wifi功能控制小車、接收小車路徑信息并畫面顯示。關(guān)鍵詞：小車；路徑顯示；避障；手機(jī)

AbstractInvariousindustriesinChina,thetransportationofmaterialsisusuallydonemanually.Withtheincreasingdemandofmodernenterprisesforthetimeandworkefficiencyofmaterialtransportation,itisaninevitabletrendtouseintelligentcarinsteadofLabortorealizeintelligenttransportation.However,becausetheworkingenvironmentofeachenterpriseisdifferent,thedemandforthefunction,parametersandprecisionofthecarisalsodifferentfromtheenterprise.Therefore,enterprisesurgentlyneedtodevelopsuitablefortheirownproductionneedsofthehandlingofsmallcars.Inthedesignofindoorintelligentlightingpower-savingsystembasedonsinglechipmicrocomputer,thegroundisdetectedbymulti-channelreflectivephotoelectricsensorTCRT5000,thecollecteddataisinputintothecomparatorinparallel,andthenthedataisfedintothesinglechipmicrocomputer.WhenthehostcomputersendsacommandtotheZigBeemodule,theZigBeemodulesendsthecommandtothecontroldeviceforjudgment,andthecontroldevicessendinstructionstotheactiondevicetodrivethecartomove.Keywords:TrolleyPathdisplayBarrieravoidanceMobilephone

目錄TOC\o"1-3"\u摘要 IAbstract II第1章緒論 11.1課題來源 11.2目的意義 21.3國內(nèi)外發(fā)展趨勢 31.4主要研究內(nèi)容 3第2章小車方案設(shè)計(jì) 52.1系統(tǒng)功能 52.2系統(tǒng)器件選擇 62.2.1處理器模塊 62.2.2路徑檢測模塊 72.2.3驅(qū)動(dòng)模塊 82.2.4電源模塊 92.2.5無線通信方案設(shè)計(jì) 92.2.6模型結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 112.2.7避障檢測模塊 12本章小結(jié) 12第3章系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì) 133.1系統(tǒng)硬件總體設(shè)計(jì) 133.1.1最小系統(tǒng)電路 133.1.2電源電路設(shè)計(jì) 133.2傳感器電路設(shè)計(jì) 143.2.1尋跡檢測電路 143.2.1尋跡比較電路 153.2.2避障檢測電路 153.4驅(qū)動(dòng)電路設(shè)計(jì) 163.5無線模塊電路設(shè)計(jì) 17本章小結(jié) 17第4章系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì) 184.1程序一般要求 184.2電機(jī)驅(qū)動(dòng)程序設(shè)計(jì) 194.3循跡程序設(shè)計(jì) 204.5組網(wǎng)程序設(shè)計(jì) 22本章小結(jié) 23第5章系統(tǒng)測試 245.1系統(tǒng)調(diào)試及功能分析 245.2尋跡功能測試 265.3避障功能測試 265.4視頻功能測試 27本章小結(jié) 27結(jié)論 28致謝 錯(cuò)誤!未定義書簽。參考文獻(xiàn) 錯(cuò)誤!未定義書簽。附錄1譯文 錯(cuò)誤!未定義書簽。附錄2英文參考資料 錯(cuò)誤!未定義書簽。附錄3硬件原理圖 錯(cuò)誤!未定義書簽。附錄4程序清單 錯(cuò)誤!未定義書簽。第1章緒論1.1課題來源智能避障小車，也通常被人們稱為小型移動(dòng)機(jī)器人，在現(xiàn)代生活中以汽車電子為模板，涉及計(jì)算機(jī)、控制、傳感技術(shù)、電子、電氣、計(jì)算機(jī)、機(jī)械等多種學(xué)科相互結(jié)合共同協(xié)作的產(chǎn)物，一般主要功能為路徑識(shí)別與路徑規(guī)劃、速度的測量、角度實(shí)時(shí)調(diào)整及車輛行駛速度等功能組成。此次研究的課題是設(shè)計(jì)一種能夠?qū)崟r(shí)多種傳感器信號(hào)、經(jīng)過特定算法對(duì)傳感器采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，檢測外部環(huán)境以及規(guī)劃路徑信息、實(shí)現(xiàn)無人控制化，自動(dòng)調(diào)整分析，小車可實(shí)現(xiàn)無人化管理。近年來隨著5G科技的發(fā)展，5G有著低延時(shí)和較大的帶寬，促使著無人技術(shù)的發(fā)展，為無人化駕駛帶來了可靠的網(wǎng)絡(luò)，無人化人工智能也隨之走進(jìn)了生活，參與設(shè)計(jì)和制造機(jī)器人公司研究所已經(jīng)遍布全球，世界上一些大型的公司也都在積極參與研究移動(dòng)機(jī)器人。本課題以現(xiàn)代汽車為背景，實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)工業(yè)現(xiàn)場的運(yùn)輸載體的優(yōu)化。目前大多數(shù)公司現(xiàn)行的倉庫能很好的完成產(chǎn)品的正常出入庫及相關(guān)數(shù)據(jù)、信息的處理。但由于公司車間機(jī)臺(tái)數(shù)量較多、分布的位置不一。車間生產(chǎn)用于物流作業(yè)的主要設(shè)備是手工拖車，依靠人工來完成物料從倉庫到生產(chǎn)現(xiàn)場運(yùn)輸。采用人工來完成物料運(yùn)輸存在以下缺陷：1.人工成本高通過人工運(yùn)輸?shù)姆绞綄⒋罅康娜肆ν度氲胶唵蔚奈锪铣鰩?、入庫、運(yùn)送上。不僅費(fèi)時(shí)費(fèi)力，也在無形中提高了企業(yè)的用人成本。2.安全隱患多通過人工運(yùn)輸?shù)奈锪蠠o法定置定位，物料離開庫門后無法時(shí)時(shí)跟蹤，給處于特殊行業(yè)的印鈔公司增加了一道安全隱患。另一方面是個(gè)人對(duì)車體的把控能力不一，物料在車身移動(dòng)時(shí)容易出現(xiàn)灑落、倒塌現(xiàn)象，傷人損物。因此，設(shè)計(jì)一款專門針對(duì)該企業(yè)物料運(yùn)輸?shù)膶Ｓ迷O(shè)備，不僅在改善企業(yè)陳舊的物料運(yùn)輸方式，提高企業(yè)的科技水平上有一定的幫助，還能提高企業(yè)的生產(chǎn)效率，降低生產(chǎn)成本。避障尋跡小車系統(tǒng)是涵蓋計(jì)算機(jī)、控制、傳感技術(shù)、電子、電氣、計(jì)算機(jī)、機(jī)械等多種學(xué)科相互結(jié)合共同協(xié)作的產(chǎn)物。隨著柔性制造產(chǎn)線產(chǎn)品的推出、自動(dòng)化無人工廠和人機(jī)協(xié)作的推廣，小型移動(dòng)機(jī)器人被人們廣泛應(yīng)用在工廠內(nèi)部間的搬運(yùn)、運(yùn)輸、控制和制造系統(tǒng)，好處在于實(shí)現(xiàn)了不間斷，大大提高了工作的效率。1.2目的意義智能小車是現(xiàn)代科技進(jìn)步下的新型作品，也是我們未來的發(fā)展的一個(gè)新的趨勢，其主要的作用是在于它可以按照我們預(yù)先設(shè)計(jì)好的軌跡進(jìn)行自我運(yùn)作，在運(yùn)作的過程中無需人員參與，自主移動(dòng)，在能量允許的情況下不間斷的工作，也可以超額完成我們所需要的工作，在現(xiàn)代社會(huì)中解放勞動(dòng)力。其種類也有許多種：家庭清潔機(jī)器人、搬運(yùn)機(jī)器人、碼垛機(jī)器人和自動(dòng)運(yùn)輸機(jī)器人等。智能避障小車是一種新型機(jī)器人，在傳統(tǒng)的工藝上加入單片機(jī)、傳感器、電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊和攝像頭等實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化無人化操作。是一種高新技術(shù)的綜合體，也是人類智慧的一種體現(xiàn)?，F(xiàn)在在我國發(fā)展的過程中主要運(yùn)用于軍事和民營企業(yè)，其主要的功能在于可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)障礙物，并且多個(gè)傳感器等協(xié)調(diào)控制躲避障礙物。智能小車是現(xiàn)代科技進(jìn)步下的新型作品，也是我們未來的發(fā)展的一個(gè)新的趨勢，其主要的作用是在于它可以按照我們預(yù)先設(shè)計(jì)好的軌跡進(jìn)行自我運(yùn)作，在運(yùn)作的過程中無需人員參與，自主移動(dòng)，在能量允許的情況下不間斷的工作。同時(shí)在一些大型的市場中其有存在的意義，另外在一些兒童玩具中也有很大的存在意義和空間，隨著計(jì)算機(jī)的進(jìn)步，人們對(duì)編程、娛樂也有很大的進(jìn)步空間，可以通過體積等迅速占領(lǐng)兒童市場，在產(chǎn)生經(jīng)濟(jì)利益的同時(shí)為我們祖國的青少年教育行業(yè)添磚加瓦，在現(xiàn)在的基礎(chǔ)中發(fā)展，也是未來發(fā)展中的方向，作為新一代汽車發(fā)展的方向，可以通過傳感器及時(shí)探測路面上的各類突發(fā)情況。小車在設(shè)計(jì)的過程中主要采用直流驅(qū)動(dòng)電機(jī)作為小車動(dòng)力的，直流電機(jī)在我國給類應(yīng)用中也有很廣泛的應(yīng)用，主要在控制、驅(qū)動(dòng)、交通、運(yùn)輸、軍事、醫(yī)療和航空等領(lǐng)域也有很廣泛的應(yīng)用。隨著智能化的普及，電機(jī)的作用也越來越廣泛了，現(xiàn)在隨著電機(jī)的發(fā)展單片機(jī)也成為了其控制的原動(dòng)力，單片機(jī)控制電機(jī)，通過電機(jī)驅(qū)動(dòng)，增加電機(jī)的性能和實(shí)用性，單片機(jī)控制欲應(yīng)用也是一門多學(xué)科配合，多學(xué)科融合的學(xué)科，通過不同的種類，達(dá)到不同的應(yīng)用場景，以達(dá)到我們所需要的一個(gè)應(yīng)用。1.3國內(nèi)外發(fā)展趨勢此次設(shè)計(jì)，前期主要的目的在于釋放了勞動(dòng)力，利用不同的智能硬件達(dá)到無人化，通過傳感器檢測小車與障礙物之間的距離，確保在行駛的過程中減少錯(cuò)誤，其中最主要的元器件是超聲波傳感器，超聲波傳感器會(huì)實(shí)時(shí)的發(fā)送信號(hào)，利用信號(hào)傳輸?shù)秸系K物會(huì)反射回來，然后經(jīng)過單片機(jī)處理后，利用一定的算法，達(dá)到合理避障，當(dāng)小車距離物體距離小于40cm時(shí)，信號(hào)會(huì)加強(qiáng)，四個(gè)電機(jī)協(xié)調(diào)動(dòng)作，控制小車進(jìn)行移動(dòng)轉(zhuǎn)彎，如果距離大于40cm時(shí)，小車沿著指定的軌跡移動(dòng)。所以我們的研究主要在于簡便，利用不同裝置達(dá)到無人化，智能化，這也將是為我國今后的發(fā)展趨勢，也是我國的發(fā)展方向，將我國建設(shè)成為人才強(qiáng)國。國外在智能化和無人化等領(lǐng)域也開始大面積的研發(fā)，例如我們所熟知的先進(jìn)國家美國和日本，發(fā)展中國家韓國，也有許多相關(guān)的企業(yè)，這些企業(yè)也有很多成熟的技術(shù)，這也就證明了數(shù)控技術(shù)是我們世界上的一個(gè)大勢所趨，以現(xiàn)在我們所熟知的機(jī)器人四大家族而言，ABB、發(fā)那科、庫喀和安川等已經(jīng)在世界各地?fù)碛辛撕芨叩闹?，在我國工業(yè)教育行業(yè)已經(jīng)占有了很大的市場份額。而且在現(xiàn)在工業(yè)社會(huì)中也占比也越來越重，解決了社會(huì)中的大部分剩余勞動(dòng)力。相比于國外現(xiàn)在的發(fā)展，我國還處于發(fā)展階段，但是也已經(jīng)有許多高校和研究所在積極開發(fā)和研究，開發(fā)一些數(shù)控自動(dòng)化產(chǎn)品，利用不同的結(jié)構(gòu)，努力再將人口大國建設(shè)成為人才強(qiáng)國，例如北京航空航天研究的遨博協(xié)作機(jī)器人，協(xié)作機(jī)器人也成為人機(jī)協(xié)作，協(xié)作機(jī)器人現(xiàn)在是我國排名第一的國產(chǎn)機(jī)器人，也是我國自主研發(fā)的機(jī)器人，在生活應(yīng)用中也有很大的應(yīng)用場景，例如一些自動(dòng)奶茶店，自動(dòng)售貨店。1.4主要研究內(nèi)容在基于單片機(jī)的避障小車及路線顯示系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)上。本次設(shè)計(jì)分為下面幾個(gè)部分來設(shè)計(jì)。避障功能：主要是利用HC-SR04超聲波傳感器來進(jìn)行路障檢測，通過信號(hào)的發(fā)送和接收來判斷路徑上障礙物的距離，判斷障礙物。路徑識(shí)別功能：反射式紅外光電傳感器進(jìn)行路徑識(shí)別。路徑顯示功能：通過CCD攝像頭捕捉畫面，通過ESP8266wifi模塊連接電腦，電腦界面顯示畫面。數(shù)據(jù)處理功能：利用人們所熟知的STM3F106單片機(jī)處理為核心處理器協(xié)同多個(gè)傳感器共同工作。車輪驅(qū)動(dòng)功能：四個(gè)L298N電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊和電機(jī)進(jìn)行車輪驅(qū)動(dòng)，從而控制小車行駛。

第2章小車方案設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)的第一步工作就是確定方案，它的確定為后續(xù)工作的開展提供了總體方向。方案的確定決定了小車運(yùn)行的精確度，同時(shí)也決定了設(shè)計(jì)研發(fā)的成本，因此選擇符合設(shè)計(jì)需求的方案顯得尤為重要。2.1系統(tǒng)功能小車車體結(jié)構(gòu)的優(yōu)劣、尋跡功能的準(zhǔn)確性與機(jī)械結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)密不可分，小車上的零部件的布局與車體結(jié)構(gòu)有一定的關(guān)系。硬件電路的布局不僅要考慮到整車的美觀性，還要方便小車的調(diào)試工作。小車整體結(jié)構(gòu)要美觀實(shí)用，布線要科學(xué)和整潔，各個(gè)單元的銜接要有一定順序。不能使小車的整體目視效果差，還影響后面的調(diào)試運(yùn)行。系統(tǒng)硬件框圖如圖2-1所示。STM32STM32尋跡模塊按鍵模塊避障模塊驅(qū)動(dòng)電路車輪Wifi模塊器電腦電源模塊攝像頭圖2-1系統(tǒng)硬件框圖此次設(shè)計(jì)的方式結(jié)構(gòu)簡單易于實(shí)現(xiàn)。車身、車輪、傳感器三個(gè)主要部件構(gòu)成了車體。車身主要包括上下兩層，兩層之間通過中間的銅柱相連，上層板置放電池和物料，下層板上面固定光電傳感器、尋跡傳感器、控制器和無線模塊。小車后面的驅(qū)動(dòng)輪、直流電機(jī)和電磁鐵，前面的萬向輪與下層板下面固定。主要完成以下功能：1.利用傳感器進(jìn)行障礙物判斷。2.利用傳感器進(jìn)行路徑識(shí)別。3.捕捉畫面無線傳輸?shù)诫娔X并電腦顯示。4.通過單片機(jī)處理傳感器數(shù)據(jù)和視頻數(shù)據(jù)。5.電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊和電機(jī)進(jìn)行車輪控制。這種小車是智能制造產(chǎn)業(yè)和自動(dòng)化運(yùn)輸中的組成部分也是其不可缺失的部分，具有高效和快捷等優(yōu)勢，還被運(yùn)用于港頭貨物的運(yùn)輸和封閉場景下的運(yùn)輸?shù)刃袠I(yè)，尤其是對(duì)人員單一重復(fù)性路徑輸送貨物工作中。它的應(yīng)用可以極大地提高生產(chǎn)自動(dòng)化程度和生產(chǎn)效率。2.2系統(tǒng)器件選擇2.2.1處理器模塊現(xiàn)在，在現(xiàn)代社會(huì)中智能功能的產(chǎn)品其核心處理器一般采用單片機(jī)，它具有很高的集成度，體積小便于攜帶，可靠性相比于其他產(chǎn)品強(qiáng)，溫度的取值大，容易控制上手簡便，外部留有豐富的接口，相比于市場上的其他產(chǎn)品更加便宜，功能豐富展示性強(qiáng)及功耗較小等優(yōu)質(zhì)的產(chǎn)品性能，從而得到了大眾的認(rèn)可，社會(huì)認(rèn)可度高。它的產(chǎn)生促進(jìn)了我國計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的發(fā)展并且在社會(huì)的各個(gè)領(lǐng)域得到了廣泛的認(rèn)可，已經(jīng)在工業(yè)、農(nóng)業(yè)、國防、科研以及日常生活的各個(gè)領(lǐng)域廣泛實(shí)施，也成了我國在未來發(fā)展中前進(jìn)的動(dòng)力，科學(xué)發(fā)展是第一生產(chǎn)力，對(duì)各個(gè)行業(yè)產(chǎn)生了深遠(yuǎn)的影響方案一：ArduinoDue是一塊基于AtmelSAM3X8ECPU的微控制器板.它是第一塊基于32位ARM核心的arduino.它有54個(gè)數(shù)字IO口（其中12個(gè)可用于PWM輸出），12個(gè)模擬輸入口，4路UART硬件串口,84MHz的時(shí)鐘頻率,一個(gè)USBOTG接口,兩路DAC（模數(shù)轉(zhuǎn)換），兩路TWI，一個(gè)電源插座，一個(gè)SPI接口，一個(gè)JTAG接口，一個(gè)復(fù)位按鍵和一個(gè)擦寫按鍵。芯片實(shí)物圖如圖2-2所示。圖2-2芯片實(shí)物圖方案二：此次設(shè)計(jì)選用ARM芯片是在基于Cortex-M3架構(gòu)內(nèi)核采用STM32系列核心處理器。STM32F系列微處理器是在Cortex-M3架構(gòu)上增加多項(xiàng)新型的架構(gòu)，具有良好的性能優(yōu)勢，功能耗損較少，體積小、集成度高，外部留有豐富的接口，便于拓展，還有復(fù)位電路，電壓檢測，電壓過低和過高時(shí)觸發(fā)功能，并且有免費(fèi)的開發(fā)工具，可以減少成本，增加產(chǎn)品的認(rèn)可度。STM32擁有先進(jìn)的固件庫，固件庫中的函數(shù)豐富，并且為程序提供了許多使用易操作的函數(shù)，大大減少了程序編寫的時(shí)間，在編程時(shí)直接調(diào)用函數(shù)庫中的內(nèi)容，便可以直接訪問STM32的各個(gè)外設(shè)，通過固件庫可以很好的使用外部的外設(shè)。芯片實(shí)物圖如圖2-3所示。圖2-3芯片實(shí)物圖綜上所述，從開發(fā)難度和經(jīng)濟(jì)適用性角度考慮，選用STM3F103單片機(jī)處理傳感器數(shù)據(jù)和視頻數(shù)據(jù)。2.2.2路徑檢測模塊檢測模塊主要是實(shí)現(xiàn)對(duì)路徑的檢測，現(xiàn)對(duì)多種檢測方案進(jìn)行討論選擇。方案1：使用光電開關(guān)探測當(dāng)小車附近有金屬探測體接近開關(guān)的感應(yīng)區(qū)域的時(shí)候，會(huì)產(chǎn)生物理反應(yīng)不出現(xiàn)火花和壓力等，準(zhǔn)確的返回一個(gè)信息，通過處理返回的信息來測算出距離位置。螺紋需安裝操作簡便，內(nèi)置芯片能更靈敏地檢測物體。但是集成度不高，不適合作小車開發(fā)。因此故放棄這個(gè)方案。實(shí)物圖如圖2-4所示。圖2-4光電開關(guān)實(shí)物圖方案2：使用反射式紅外光電傳感器探測本次設(shè)計(jì)主要使用TCRT5000光電開關(guān)，主要探測下方黑線，黑線白地板具有不同的折射信息，左側(cè)點(diǎn)發(fā)送信息，右側(cè)探測點(diǎn)探測信息，根據(jù)信息數(shù)據(jù)的差異根據(jù)不同的算法，計(jì)算出偏離程度，根據(jù)偏離程度，適當(dāng)調(diào)整小車行駛方向。光電開關(guān)實(shí)物圖如圖2-5所示。圖2-5反射式紅外光電傳感器實(shí)物圖2.2.3驅(qū)動(dòng)模塊由于小車作為運(yùn)送物料的載重式小車，對(duì)電機(jī)的輸出能力要求比較高。本設(shè)計(jì)通過四個(gè)電機(jī)驅(qū)動(dòng)小車運(yùn)動(dòng)行駛，需要選擇一種驅(qū)動(dòng)控制方案。方案一：過查找資料可知，對(duì)電流控制較好的方式一般采用晶閘管的直流斬波原理。晶閘管只工作在開關(guān)狀態(tài)，當(dāng)開關(guān)導(dǎo)通時(shí)，電源可以通過晶閘管直接加到電機(jī)的兩端；當(dāng)開關(guān)斷開時(shí)，電源與電機(jī)斷開，續(xù)流二極管對(duì)電機(jī)續(xù)流，直至結(jié)束。利用晶閘管生成PWM波，只需要在周期時(shí)間內(nèi)對(duì)晶閘管開關(guān)接通時(shí)間進(jìn)行控制。輸出PWM波的有效值與高電平在周期時(shí)間內(nèi)的占空比有關(guān)，通過改變占空比的大小可實(shí)現(xiàn)PWM對(duì)電機(jī)速度的控制。缺點(diǎn)是電路結(jié)構(gòu)復(fù)雜，PWM波形產(chǎn)生設(shè)計(jì)比較繁瑣。所以放棄此方案。方案二：在該系統(tǒng)中，由于STM32控制芯片引腳輸出的電壓電流都比較小，無法滿足大功率直流電機(jī)對(duì)電壓和電流的需求，所以在此系統(tǒng)中需要借助直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)芯片LN298。芯片實(shí)物圖如圖2-6所示。圖2-6驅(qū)動(dòng)芯片實(shí)物圖借助直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)芯片，直接驅(qū)動(dòng)該系統(tǒng)中需要大功率才能工作的兩個(gè)電機(jī)。因?yàn)閱纹瑱C(jī)是利用不同占空比條件下電機(jī)轉(zhuǎn)速不一樣的控制方式來實(shí)現(xiàn)對(duì)電機(jī)的控制(即PWM調(diào)速)，其調(diào)整的密度較大，所以要求驅(qū)動(dòng)芯片能在高頻率下工作。通過對(duì)幾種使用頻率較高的驅(qū)動(dòng)芯片進(jìn)行選型，本設(shè)計(jì)采用的是內(nèi)含H橋型的電機(jī)驅(qū)動(dòng)芯片LN298芯片。2.2.4電源模塊由于本設(shè)計(jì)中，小車需要自動(dòng)按路徑行駛，電源供電補(bǔ)給方式要進(jìn)行特殊設(shè)計(jì)，現(xiàn)對(duì)如下幾種方案進(jìn)行討論。方案1：采用交流電經(jīng)直流穩(wěn)壓處理后供電采用交流電提供直流穩(wěn)壓電源，減少了小車的活動(dòng)距離，減少了小車的性能，雖然可以提供的電源比較穩(wěn)定，但是相比于實(shí)用性有所虧損，對(duì)地形和危險(xiǎn)地勢也有了限制。故放棄了這一方案。方案2：采用可充電蓄電池供電采用可充電蓄電池給小車的各個(gè)模塊供電，此次設(shè)計(jì)采用的是蓄電池LM2575穩(wěn)壓后供電。蓄電池的供電性能大大提升，但是由于蓄電池的重量比較大，增加了小車的負(fù)重，故放棄該方案。2.2.5無線通信方案設(shè)計(jì)隨著科技發(fā)展的步伐，短距離無線通信的廣泛應(yīng)用，人們對(duì)價(jià)格有了新的認(rèn)知，已經(jīng)無法接受高成本、安裝費(fèi)勁的有線通信技術(shù)，所以現(xiàn)在市面上人們更愿意接受一些新興的無線通信技術(shù)。下面是幾種常見的無線通信技術(shù)：藍(lán)牙：藍(lán)牙是一種短距離無線傳輸技術(shù)，具有低成本的優(yōu)勢，現(xiàn)在的藍(lán)牙技術(shù)已經(jīng)被廣泛應(yīng)用在電腦、手機(jī)、汽車等之間的通信。藍(lán)牙技術(shù)也有許多優(yōu)點(diǎn)，其主要的優(yōu)點(diǎn)在于傳輸速率比一般設(shè)備要高、藍(lán)牙對(duì)頻段使用是免費(fèi)、因?yàn)榫嚯x的限制，安全性很高、每一個(gè)藍(lán)牙節(jié)點(diǎn)都很便宜。藍(lán)牙技術(shù)也有很多缺點(diǎn)，藍(lán)牙的缺點(diǎn)也很明顯，功耗相比于其他設(shè)備要高、組網(wǎng)能力低、相比于其他設(shè)備節(jié)點(diǎn)數(shù)量很少（只有8個(gè)）、每次聯(lián)網(wǎng)的速度很慢（約10s），這些缺點(diǎn)很大程度上制約了它的發(fā)展。紅外：是指在一定空間下通過光來傳遞信號(hào)，紅外線的波長一般介于750nm~1mm之間的電磁波。這也決定了紅外線感知障礙物時(shí)的性能，故而紅外對(duì)障礙物的衍射能力較差，不同的性能決定著紅外在模式上地點(diǎn)選擇上有著區(qū)分，所以紅外只能適用于近距離范圍內(nèi)的無線通信場合。紅外線也有很多優(yōu)點(diǎn)，有很多其他設(shè)備無法滿足的優(yōu)點(diǎn)，最主要的是在傳輸數(shù)據(jù)時(shí)，在信息傳輸時(shí)信息的傳輸速度是其他設(shè)備做不到的，根據(jù)性能與本身的性質(zhì)決定了紅外接口必須嚴(yán)格對(duì)接，根據(jù)性能與本身的性質(zhì)決定了相比于其他設(shè)備具有很高的可靠性和安全性。其缺點(diǎn)是通信距離相比于其他設(shè)備較短、在設(shè)備通信過程中不能隨便移動(dòng)更不能有障礙物阻擋，對(duì)方向有較高的要求性、擴(kuò)展性因?yàn)楸旧硪蛩卦驅(qū)е聰U(kuò)展性差。其特性決定了其只能應(yīng)用于少量，短距離小結(jié)點(diǎn)的場合。Wi-Fi現(xiàn)在在我們生活中扮演的角色越來越重要了，人們在日常生活中也越來越離不開wifi，wifi就是利用固定的硬件在一定的區(qū)域產(chǎn)生一個(gè)可以連接互聯(lián)網(wǎng)的局域網(wǎng)。優(yōu)點(diǎn)在于組網(wǎng)容易，協(xié)議成熟，網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍大，缺點(diǎn)是成本較高，需要固定基礎(chǔ)設(shè)備或者模塊。而本次設(shè)計(jì)采用的STM32芯片是用于一個(gè)真正的片上系統(tǒng)。它能以非常低的成本建立起強(qiáng)大的網(wǎng)絡(luò)。因此選用wifi無線方式進(jìn)行通信。幾種短距離無線技術(shù)的參數(shù)如表2-1所示。表2-1短距離無線技術(shù)參數(shù)比較項(xiàng)目藍(lán)牙紅外WIFI覆蓋距離10m5m50m網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)展性自動(dòng)擴(kuò)展無無功耗1mW-100mW10mW100mW復(fù)雜度復(fù)雜簡單非常復(fù)雜傳輸速率1Mb/s1.512Mb/s1-11Mb/s頻段2.4GHz38kHz2.4GHz網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)數(shù)8無50聯(lián)網(wǎng)時(shí)間很長（10s）短3s成本低低較高選用ESP8266wifi模塊。ESP8266是由樂鑫公司開發(fā)的一款高性能UART-WiFi(串口-無線WiFi)模塊，支持AT指令，主頻高達(dá)80MHZ，模塊自帶TCP/IP協(xié)議棧B39)，且集成度高、兼容性好、功能強(qiáng)大。ESP8266芯片參數(shù)如下：內(nèi)部含有10bit高精度ADC采用TCP/IP協(xié)議棧；電壓的范圍：3.3V~5V；支持三種工作模式；靜默電壓:10uA；關(guān)斷電流：小于5uA；關(guān)機(jī)狀態(tài)下消耗功率很少。2ms之內(nèi)喚醒、連接并傳遞數(shù)據(jù)包；工作溫度范圍：-40C~125C。2.2.6模型結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)攝像頭主要分為兩種，主要有無線攝像頭與有線攝像頭，有線和無線各有有缺。有線的相比于無線信號(hào)好一點(diǎn)，在生活中會(huì)方便一點(diǎn)，為了保證設(shè)計(jì)圖像的清晰度，考慮使用有線攝像頭，所以本設(shè)計(jì)選擇了有線的視頻攝像頭。因?yàn)橛芯€攝像頭比無線攝像頭更適用于本次設(shè)計(jì)。如圖2-8所示。圖2-8攝像頭實(shí)物圖模塊參數(shù)：1.產(chǎn)品外部尺寸約57X57X23mm左右，大大節(jié)省了產(chǎn)品的體積。2.電源電壓小，適用于多種場合（特別是智能小車/機(jī)器人的開發(fā)應(yīng)用）3.4M-flash,64M-RAM(內(nèi)存更大，運(yùn)行不卡）4.電流功耗：1.2W就可以啟動(dòng)（這里不含加了攝像頭的功率）5.內(nèi)部含有系統(tǒng)自置電線，用于接收信號(hào)。6.每一個(gè)模塊在出廠時(shí)已經(jīng)做好了Openwrt固件，并卻對(duì)攝像頭的驅(qū)動(dòng)進(jìn)行了安裝。7.攝像頭參數(shù)：5V-0.2A，免驅(qū)USB接口，Mjpeg輸出模式，硬件像素100W。2.2.7避障檢測模塊本次設(shè)計(jì)選用超聲波傳感器是在小車行駛過程中來進(jìn)行測量距離的。其工作的原理是發(fā)射一定頻率的信號(hào)，信號(hào)遇到障礙物反射、散射回來的信號(hào)，經(jīng)過一定的算法判斷距離，根據(jù)距離判斷前方是否有物體。超聲波擁有較強(qiáng)的方向性，信號(hào)根據(jù)直線進(jìn)行傳播，并且穿透性較強(qiáng)，對(duì)信號(hào)的能量的判斷性也比較強(qiáng)。超聲波頻率的增加，導(dǎo)致其繞過障礙物能力不斷減弱以及反射能力逐漸增強(qiáng)。超聲波傳感器擁有許多特點(diǎn)，在距離測算上擁有很快的速度，處理信息的方式也比較簡單，反應(yīng)速度迅速及時(shí)。價(jià)格也比較親民。所以在現(xiàn)代研究中常被應(yīng)用于距離中主要存在于距離的測算，方向的應(yīng)用中主要用于定位。利用超聲波測距傳感器測距具有如下優(yōu)點(diǎn)：(1)環(huán)境適應(yīng)能力強(qiáng)。(2)對(duì)色彩、光照度不敏感。(3)探測速度快。(4)占空間小、價(jià)格便宜，數(shù)據(jù)處理簡單可靠，不容易損壞等優(yōu)點(diǎn)。本章小結(jié)本章首先根據(jù)小車系統(tǒng)的設(shè)計(jì)的功能，總結(jié)了系統(tǒng)需求，其次根據(jù)設(shè)計(jì)方案選擇本系統(tǒng)的各個(gè)模塊，比如選擇傳感器作為小車尋跡模塊，通過wifi模塊建立組網(wǎng)進(jìn)行無線通信控制等，最后論證了視頻采集功能方案。

第3章系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)此次涉及可以實(shí)現(xiàn)小車自動(dòng)行駛、避障、無線控制、視頻傳輸圖像畫面，能夠控制車輪轉(zhuǎn)動(dòng)。對(duì)下位機(jī)控制系統(tǒng)硬件進(jìn)行設(shè)計(jì)。3.1系統(tǒng)硬件總體設(shè)計(jì)3.1.1最小系統(tǒng)電路本研究中，主控制芯片采用的是ST公司的增強(qiáng)型Cortex-M3內(nèi)核系列微處理器STM32F103C8T6，其供電電壓為2.0~3.6V，最高頻率可達(dá)72MHz，擁有、20K的SRAM和128K的Flash，封裝形式采用LQFP64。系統(tǒng)主處理器部分硬件原理圖如圖3-1所示。圖3-1最小系統(tǒng)電路圖3.1.2電源電路設(shè)計(jì)本研究設(shè)計(jì)其核心芯片STM32F103C8T6工作電壓為2.0~3.6V，其他外接設(shè)備通常工作電壓為3.3V，所以此次的設(shè)計(jì)的電路為3.3系統(tǒng)通常用于一些危險(xiǎn)無人地帶，交流電供給不便，根據(jù)需求的不同所以此次設(shè)計(jì)采用12V蓄電池作為電源。而基礎(chǔ)的硬件設(shè)備主要是3.3V電壓所以就需要我們將12V蓄電池作為電源轉(zhuǎn)換為3.3V，為了保證設(shè)備可以正常使用，減少過大的電流對(duì)設(shè)備的沖擊，因此需要將12V電壓轉(zhuǎn)換為5V電壓，然后將5V電壓轉(zhuǎn)換為3.3V電壓，所以采用12V轉(zhuǎn)5V芯片，將電源引出5V電源，然后將5V電源轉(zhuǎn)換出3.3V電源。5V轉(zhuǎn)3.3V電路，利用市面上常見的調(diào)壓器。因?yàn)锳MS1117系列芯片輸出電流最高可達(dá)800mA，并且具有良好的精確度，精確度能保持在±1%，具有良好的保護(hù)功能，不易損壞，成本較低。同時(shí)，也為了調(diào)試和使用，電源設(shè)計(jì)過程中將5V電壓和3.3V電壓利用插針引接出來。電路圖如圖3-2所示。圖3-2電源電路圖3.2傳感器電路設(shè)計(jì)3.2.1尋跡檢測電路系統(tǒng)能自動(dòng)尋跡，小車就需要一雙“眼睛”能識(shí)別所鋪設(shè)的黑色軌道線。利用紅外檢測模塊對(duì)所鋪設(shè)的黑色軌道線進(jìn)行檢測，檢測的信號(hào)經(jīng)過處理后傳遞給單片機(jī)，通過單片機(jī)的分析，控制輸出裝置，保證小車的正常運(yùn)行。其中，4引腳接電源正極，3引腳接電源負(fù)極，2引腳為DO引腳接單片機(jī)，1引腳為AO口輸出為模擬信號(hào)，懸空。所以在設(shè)計(jì)過程中在小車的底板處安裝了三個(gè)相同的光電傳感器，用于檢測小車在行駛過程中的行駛方向的調(diào)整，在小車行駛過程中光電傳感器中的紅外發(fā)射二極管不間斷的發(fā)射信號(hào)，發(fā)射管發(fā)射信號(hào)會(huì)根據(jù)實(shí)時(shí)采集到的信息及時(shí)調(diào)整小車在行駛過程中的方向。尋跡傳感器檢測電路如圖3-3所示。圖3-3尋跡傳感器電路圖3.2.1尋跡比較電路多路傳感器的控制原理如下：當(dāng)小車在前進(jìn)方向向左偏離時(shí)，會(huì)出現(xiàn)左偏和左大偏兩種情況。第一種左偏，此時(shí)位于中間和右邊的傳感器同時(shí)檢測到黑色軌道線，左邊的傳感器只檢測到白色軌道路面。第二種左大偏，此時(shí)右側(cè)的傳感器單獨(dú)檢測到黑色軌道線，中間和左側(cè)的傳感器檢測到白色軌道路面。類似的情況同樣用于小車發(fā)生右偏離的情況。當(dāng)小車到達(dá)終點(diǎn)時(shí)，因?yàn)榻K點(diǎn)信息的特殊性，左中右三個(gè)傳感器同時(shí)探到黑色軌道線。尋跡比較電路如圖3-4所示。圖3-4尋跡傳感器電路圖3.2.2避障檢測電路超聲波測距傳感器的工作原理解釋如下：(1)超聲波傳感器內(nèi)部首先拉低TRIG，緊接著會(huì)給一個(gè)高電平信號(hào)去觸發(fā)，通過觸發(fā)采集信息，根據(jù)信息得到下一步動(dòng)作指令;(2)觸發(fā)后，超聲波測距傳感器會(huì)主動(dòng)發(fā)射8個(gè)40KHZ的不失真的信號(hào)，然后自動(dòng)探測被反射回來的信號(hào);(3)假如探測到反射回來的信號(hào)，因此需要設(shè)備輸出一個(gè)特定的信號(hào)，根據(jù)特定的信號(hào)維持的時(shí)間等于傳感器發(fā)射超聲波與檢測到反射回來的超聲波的間隔時(shí)間。其中1引腳接GND，2引腳接Eccho回響信號(hào)輸出，3引腳接Trig觸發(fā)控制信號(hào)輸入，4引腳接VCC。電路圖如圖3-5所示。圖3-5避障傳感器電路圖3.4驅(qū)動(dòng)電路設(shè)計(jì)在該系統(tǒng)中，由于STM32控制芯片引腳輸出的電壓電流都比較小，無法滿足大功率直流電機(jī)對(duì)電壓和電流的需求，所以在此系統(tǒng)中需要借助直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)芯片LN298。借助直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)芯片，直接驅(qū)動(dòng)該系統(tǒng)中需要大功率才能工作的兩個(gè)電機(jī)。因?yàn)閱纹瑱C(jī)是利用不同占空比條件下電機(jī)轉(zhuǎn)速不一樣的控制方式來實(shí)現(xiàn)對(duì)電機(jī)的控制(即PWM調(diào)速)，其調(diào)整的密度較大，所以要求驅(qū)動(dòng)芯片能在高頻率下工作。通過對(duì)幾種使用頻率較高的驅(qū)動(dòng)芯片進(jìn)行選型，本設(shè)計(jì)采用的是內(nèi)含H橋型的電機(jī)驅(qū)動(dòng)芯片LN298。借助直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)芯片，直接驅(qū)動(dòng)該系統(tǒng)中需要大功率才能工作的兩個(gè)電機(jī)。因?yàn)閱纹瑱C(jī)是利用不同占空比條件下電機(jī)轉(zhuǎn)速不一樣的控制方式來實(shí)現(xiàn)對(duì)電機(jī)的控制(即PWM調(diào)速)，其調(diào)整的密度較大，所以要求驅(qū)動(dòng)芯片能在高頻率下工作。通過對(duì)幾種使用頻率較高的驅(qū)動(dòng)芯片進(jìn)行選型，本設(shè)計(jì)采用的是內(nèi)含H橋型的電機(jī)驅(qū)動(dòng)芯片LN298。生產(chǎn)于SGS公司的LN298，因其內(nèi)含兩個(gè)Ｈ橋，故可以同時(shí)控制兩個(gè)電機(jī)。芯片各引腳接收標(biāo)準(zhǔn)TTL邏輯電平信號(hào)，最大輸出電壓為46Ｖ，最大輸出電流為2Ａ。比較小，無法滿足大功率直流電機(jī)對(duì)電壓和電流的需求，所以在此系統(tǒng)中需要借助直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)芯片LN298。電路圖如圖3-6所示。圖3-6驅(qū)動(dòng)芯片電路圖3.5無線模塊電路設(shè)計(jì)WiFi通信模塊負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)接收與轉(zhuǎn)發(fā)，本課題采用STM32F103微控制器模塊與ESP8266WiFi模塊連接，通過UART接口與微控制器模塊(MCU)連接，連接簡單易行。通過對(duì)ESP8266WiFi模塊的配置及控制，實(shí)現(xiàn)與上位機(jī)終端的連接及數(shù)據(jù)收發(fā)。ESP8266無線通信模塊硬件電路圖如圖3-7所示，主要由ESP8266WiFi模塊、模塊電源及外圍元器件構(gòu)成。圖3-7無線模塊電路圖本章小結(jié)本章首先對(duì)小車最小系統(tǒng)電路設(shè)計(jì)進(jìn)行了分析，其次又介紹了各傳感器電路的設(shè)計(jì)和工作原理及引腳特性等。最后詳細(xì)介紹了驅(qū)動(dòng)電路設(shè)計(jì)和無線通信模塊電路設(shè)計(jì)。

第4章系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)在此次涉及中，主要工作分為倆個(gè)部分，分別為硬件設(shè)計(jì)和軟件設(shè)計(jì)倆個(gè)方面，硬件主要是讓小車有一個(gè)良好的展現(xiàn)性能，但是軟件也就是通常所說的上位機(jī)也很重要。4.1程序基本要求每一個(gè)軟件在設(shè)計(jì)的過程中，應(yīng)該主要先從主要的功能程序的主流程來時(shí)，一個(gè)高質(zhì)量的程序設(shè)計(jì)通常要求有較高的交互能力，較強(qiáng)的展示能力，根據(jù)用戶的實(shí)際體驗(yàn)增加用戶的認(rèn)可度。對(duì)軟件應(yīng)用程序的要求大致可以包括以下幾個(gè)方面：1.硬件功能過程中的實(shí)時(shí)操作狀態(tài)。2.程序應(yīng)該簡單易于操作3.每一個(gè)程序在設(shè)計(jì)過程中留有很好的擴(kuò)展性，方便后續(xù)更新。4.程序具有很高的安全性。根據(jù)程序的不同，以及每個(gè)程序的應(yīng)用方向也不相同，對(duì)程序的要求也不盡相同，具體的設(shè)計(jì)步驟為：1.明確軟件需求，確定軟件的界面。2.分析需求，建立合適的模型。3.根據(jù)前面的模型，建立合適的算法。4.根據(jù)需求，依照前面的準(zhǔn)備，建立子程序與主程序流程圖。5.選擇合適的語言進(jìn)行編程，利用簡單的語言，在程序的過程中減少代碼的數(shù)量，做到精簡，易于開發(fā)。6.最后將各個(gè)程序之間進(jìn)行一個(gè)串聯(lián)，組合成為一個(gè)完整的程序。軟件在設(shè)計(jì)中有不同的控制種類，大體可分為兩類：數(shù)據(jù)處理和程序過程的控制。數(shù)據(jù)處理，將傳感器的信息進(jìn)行匯總，利用算法，對(duì)不同信息進(jìn)行一個(gè)簡單的處理，合理的展現(xiàn)。在進(jìn)行軟件設(shè)計(jì)時(shí)，通常把整個(gè)控制分解成很多個(gè)部分，每一個(gè)小的部分叫做一個(gè)控制模塊。同常意義上的模塊就是我們的每一個(gè)子程序，每一個(gè)字程序負(fù)責(zé)不同的功能，達(dá)到最后的需求，就是通常意義上的模塊化設(shè)計(jì)法。此次設(shè)計(jì)的軟件就是利用模塊化算法設(shè)計(jì)的，有主程序模塊、點(diǎn)擊模塊、路徑檢測程序模塊等等。主程序流程圖如圖4-1所示。 圖4-1主程序流程圖 4.2電機(jī)驅(qū)動(dòng)程序設(shè)計(jì)該部分主要實(shí)現(xiàn)的功能是：無障礙時(shí)車速的自動(dòng)控制，根據(jù)具體路線控制小車電機(jī)的轉(zhuǎn)速和正反轉(zhuǎn)方向，使小車在相應(yīng)車速下或右轉(zhuǎn)，或左轉(zhuǎn)。從而實(shí)現(xiàn)繼續(xù)前進(jìn)。電機(jī)驅(qū)動(dòng)部分程序代碼如下：voidDelay_ms(uintxms){uinti,j;for(i=xms;i>0;i--)//i=xms即延時(shí)約xms毫秒for(j=110;j>0;j--);}電機(jī)驅(qū)動(dòng)程序流程圖如圖4-2所示。圖4-2電機(jī)驅(qū)動(dòng)程序流程圖4.3循跡程序設(shè)計(jì)此次設(shè)計(jì)的小車主要是在地面上尋找黑線，黑線徐地面有一個(gè)色差，通過色差的不同，發(fā)射與就收的光也不同來判定小車的運(yùn)動(dòng)軌跡。也被常稱為紅外探測法。????紅外探測法，就是利用每種顏色發(fā)射的性質(zhì)的特點(diǎn)來提出的，利用常見的物理知識(shí)解決生活中的問題，紅外線照射到地面后會(huì)反射回來，當(dāng)白色地面會(huì)產(chǎn)生常說的漫反射，而黑線則會(huì)被傳感器解釋被接受管吸收，無法到達(dá)交互后，控制器調(diào)整小車位置。設(shè)計(jì)的基本思路是，先判斷小車的左右循跡，小車在行駛過程中路徑是否正確，如果正確小車?yán)^續(xù)前進(jìn)，如果錯(cuò)誤，利用電力控制小車進(jìn)行位置調(diào)整。然后判斷時(shí)候有障礙物，障礙物距離，有過有障礙物躲避，沒障礙物的情況下，小車按照黑線繼續(xù)行駛。小車的每次調(diào)整都是利用四個(gè)電機(jī)的轉(zhuǎn)速，工作狀態(tài)來進(jìn)行的位置調(diào)整。循跡程序流程圖如圖4-3所示。圖4-3循跡程序流程圖部分代碼如下所示：voidControlCar(unsignedcharConType)//定義電機(jī)控制子程序{//EN1=1;//EN2=1;switch(ConType)//判斷用戶設(shè)定電機(jī)形式{case1://前進(jìn){ET0=1;EN1=0;EN2=0;IN1=1;IN3=1;LeftLed=1;RightLed=1;//小車前進(jìn)break;}case2://后退{(lán)ET0=1;EN1=0;EN2=0;IN1=0;IN3=0;LeftLed=0;RightLed=0;break;}}4.5組網(wǎng)程序設(shè)計(jì)ESP8266通信模塊通常有三種工作模式ESP8266通信模塊支持三種模式，分別為:AP模式、STA模式和STA、AP模式，程序先初始化，然后還是運(yùn)行，設(shè)備設(shè)置為STA模式，連接網(wǎng)絡(luò)，啟動(dòng)鏈接，連接模式就可以進(jìn)行數(shù)據(jù)的收發(fā)ESP8266模塊配置流程如圖4-4所示：圖4-4無線模塊配置圖下位機(jī)模塊中，ESP8266WiFi模塊采用透傳模式，與上位機(jī)終端之間進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，即ESP8266模塊的透明傳輸功能[291。透明傳輸功能的作用是：ESP8266模塊無論是發(fā)送的數(shù)據(jù)還是接收的數(shù)據(jù)，內(nèi)容完全一致，不進(jìn)行任何處理，即數(shù)據(jù)可透明的在上位機(jī)與下位機(jī)之間雙向傳輸。當(dāng)ESP8266模塊接收到并成功執(zhí)行STM32發(fā)送的指令后，它將立即返回響應(yīng)指令“OK"。收到響應(yīng)后，STM32將繼續(xù)發(fā)送下一個(gè)AT指令。如果執(zhí)行不成功,ESP8266模塊將以“error”響應(yīng)。此時(shí)，STM32將再次發(fā)送該指令。如果連續(xù)發(fā)送三次指令都沒有得到“OK”響應(yīng)，則重新設(shè)置ESP8266模塊，然后從第一條指令開始發(fā)送，直到成功執(zhí)行所有指令。本章小結(jié)本章節(jié)先介紹了在軟件設(shè)計(jì)中有哪些過程，在設(shè)計(jì)過程中的注意事項(xiàng)，其次對(duì)于單片機(jī)的自動(dòng)控制有了清楚地認(rèn)識(shí)，也對(duì)小車的程序有了明確的剖析，最后講解了主程序?qū)﹄姍C(jī)、循跡、貨物拾取等的流程圖和程序。最后介紹了上位機(jī)的開發(fā)要點(diǎn)。

第5章系統(tǒng)測試系統(tǒng)測試是一個(gè)系統(tǒng)成功的重要環(huán)節(jié)。硬件部分與軟件部分的設(shè)計(jì)與制作都已完成，需要檢測實(shí)物是否達(dá)到設(shè)計(jì)最初的想法與功能。并介紹了一些測試軟件