基于嵌入式Linux的无线小车控制系统.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,基于嵌入式,Linux,的无线小车控制系统,目录,研究背景与意义,基本框架及总体设计,主要硬件和技术,主要内容,实物展示,总结与展望,研究背景与意义,背景：,遥控小车是玩具市场一种很常见的玩具，但是每个小车都有自己特定的遥控器，原装遥控器坏了很难与其它型号的进行匹配。现在手机使用非常普遍，如果利用手机，可以很方便的在一个硬件平台实现多种小车的遥控器。,WiFi,，使用最广的一种无线网络传输技术。则可以通过手机,WiFi,来控制小车。,基本框架及总体设计,本系统提供一种基于嵌入式,Linux,的小车的软件控,制方案。配合小车车体、主控板和智能手机等硬件,设备，本软件可帮助使用者更好地控制小车动作。,该软件系统使小车智能化，有良好的实用价值，并,且对设计基于移动设备的控制系统也有一定的参考,意义,。,系统总体,设计,硬件系统,设计,软件系统,设计,总结,基本框架及总体设计,总体设计,系统框架图,分为两部分：客户端模块，服务器模块。,基本框架及总体设计,系统流程图,客户端系统流程图,服务器端系统流程图,主要硬件和技术,小车主控芯片介绍,小车的主控芯片使用的是雷凌公司的,RT5350,，其运行的是嵌入式,Linux,操作系统，可运行简单的,UDP,服务器。,RT5350,可驱动,WiFi,模块，便于和上位机进行通信，实现控制命令的传输。另外带有,GPIO,口，可用于控制电机的运动状态。,主要硬件和技术,Android,Android,是一种基于,Linux,的自由及开放源代码的操作系,统，主要使用于移动设备，如智能手机和平板电脑，,Google,公司和开放手机联盟领导及开发。其具有一下特点：,开放性,不受束缚,丰富的硬件,方便开发,Google,应用,服务器端设计,（,1）命令接收模块,控制信息交互过程,服务器端设计,（3)PWM转换模块,脉冲宽度调制PWM(Pulse Width Modulation)通过调整直流电源开关电压的固定频率脉冲宽度(占空比)来改变负载上得到的平均电压，达到实现电压调节。,本系统小车的速度等级分为8级，因此可用PWM信号来控制实现不同的速度等级。若电压周期为T，小车的速度等级为t，则其占空比为t/T，,服务器端设计,（3）PWM转换模块,本设计中PWM脉冲信号的产生，采取软件延时方法以及计时器延时方法来实现。PWM软件设计流程图。,PWM信号控制流程,服务器端设计,（4）电机驱动模块,EN,IN1,IN2,IN3,IN4,方向,电机,1,0,0,停止,M1,1,0,1,反转,1,1,0,正转,1,1,1,急刹,1,0,0,停止,M2,1,0,1,反转,1,1,0,正转,1,1,1,急刹,电机的驱动主要利用,L298N,驱动芯片完成，控制器直接提供电压信号即可实现电机的正反转。另外可以通过电源来调节输出电压，控制电机的转速。输入信号和小车运动的状况对应如表所示。,输入信号与小车运动关系表,系统详细设计,客户端设计,系统客户端程序是基于,Android,平台用,Java,语言开发的，实现获取控制信息并发送给服务器，客户端通过,UDP,协议传输控制信息。,客户端主要实现重力感应控制和信号发送，即手机通过WIFI与小车连接成功后，通过对手机的前、后、左、右翻转，改变重力传感器的方向进而将手机前后左右倾斜的角度的位置变化，识别相应的控制信号并将其发送到服务器端。,客户端设计,(1)重力感应器模块,重力感应编程分为以下几个步骤：获取传感器管理对象、得到传感器对象、注册传感器对象和传感器事件监听，安卓系统提供SensorManager类来管理重力感应传感器对象，而数据处理和发送数据是在OnSensorChanged()方法中实现的。,在本设计中，利用对手机的前、后、左、右翻转以及平放分别产生小车前进、后退、左转、右转和停止的控制信号。而速度大小则用倾斜的角度来衡量。重力方向与信号转换表如表。,手势与信号转换表,重力方向,产生控制信号,前下,前进信号,后下,后退信号,左下,左转信号,右下,右转信号,平放,停止信号,实物展示,总结与展望,本设计是一个基于嵌入式Linux的手机远程控制的智能小车，创新性的运用WiFi进行上位机与下位机之间的通信。在设计期间主要完成的工作包括以下几个方面：,（1）设计初期收集电机驱动、单片机等相关资料，对智能小车的实现原理由比较清晰的了解。,（2）确定系统框图，对各模块实施方案进行比较，确定最终的智能小车控制的设计方案。,（3）根据智能小车控制的原理图制作出电路连接图。,（4）根据系统要求实现前进、后退、左转、右转等功能编写出小车端软件程序。,（5）在eclipes开发环境下，应用java程序编程上位机程序，并且通过模拟器来检测手机程序。,（6）软硬件调试通过后进行整体调试，并查找该系统存在的缺陷，进行完善。,展望：,由于时间仓促，本设计还有很多不足。在接下来的研究设计中，除了完善这些不足之外，我还希望添加其他功能，例如添加小车检测视频的功能，并把尝试把android手机远程控制应用在其他智能家居上。,