基于51單片機WiFi智能小車制作.doc

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基于51單片機WiFi智能小車制作 一、基本原理 51單片機WiFi智能小車是利用PC或手機作為控制端，通過手機連接wifi模塊（路由器）以獲得wifi信號，同時車載也連接wifi模塊以獲得和手機相同的IP地址，實現手機和小車的連接，然后利用PC或手機上的控制軟件以wifi網絡信號為載體發(fā)送相關信號，wifi模塊接收PC或手機端發(fā)送來的相關信號并分析轉換成TTL電平信號，然后發(fā)送給單片機，單片機接收到的電平信號處理、分析、計算，轉化成控制指令并發(fā)送給電機驅動模塊以實現小車的前進、后退、左拐、右拐等功能。 二、購買所需材料 了解51單片機WiFi智能小車基本原理后，需要購買所需材料進行制作。下面列出所需制作材料： 序號 材料 備注 圖例 1 51單片機最小系統(tǒng) 一般采用11.0592M晶振 2 51單片機 3 703n路由器 DB120或WiFi模塊 4 L298n電機驅動模塊 有動手能力的可以自己做 5 減速電機及輪子一套 6 小車底盤 7 攝像頭 根據固件支持攝像頭購買 8 電源 根據自己需要購買種類 9 杜邦線及小配件 制作所需工具： 序號 工具名稱 備注 圖例 1 電烙鐵一套 包括松香焊錫 2 螺絲刀 平口、十字等 3 微型電鉆 可以自制 4 手工刀 5 剪刀 6 萬用表 7 熱熔膠槍或快干膠 8 USB下載器 三、開始制作 1、制作流程 開始制作前，我們首先需要看購買路由器的型號，筆者采用的是703n路由器，所以需要引出ttl線。 總體步驟為：路由器引TTL線→路由器刷OpenWrt固件→制作51單片機最小系統(tǒng)→下載下位機程序到51單片機→安裝上位機程序至PC或手機→測試上、下位機通信→組裝→調試完成。 2、路由器引ttl線 首先打開703n路由器，按照下圖標示位置焊接ttl線。 注意：1、焊接的時候要小心焊接，焊好后微拉下查看松緊 2、焊接最好采用軟線焊接，防止意外整塊拉掉焊點 3、焊好后一定用膠固定，最好采用熱熔膠 下圖為引好ttl線樣子 3 刷OpenWrt固件 何為OpenWrt固件，OpenWrt可以被描述為一個嵌入式的 Linux 發(fā)行版，（主流路由器固件有 dd-wrt,tomato,openwrt三類）而不是試圖建立一個單一的，靜態(tài)的系統(tǒng)。OpenWrt的包管理提供了一個完全可寫的文件系統(tǒng)，從應用程序供應商提供的選擇和配置，并允許您自定義的設備，以適應任何應用程序。 對于開發(fā)人員，OpenWrt 是使用框架來構建應用程序，而無需建立一個完整的固件來支持；對于用戶來說，這意味著其擁有完全定制的能力，可以用前所未有的方式使用該設備。 百度百科： http://baike.baidu.com/link?url=18s7ZQFh6grF8LDGfd4LtrUdBXv5GWlDKLrNh8CeK1W0ixQpA9f2FGZuf9ZOtKTlDZOhM1m7YsqlHXe_RNzzp_ --------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 第一步：把電腦IP改為192.168.1.xxx 第二步：把路由網絡接口和電腦網卡直接用網線相連 第三步：打開路由的控制界面，地址默認一般是192.168.1.1（FAST和TP的一樣），用戶名密碼均為admin，自己修改過的用自己修改后的地址 第四步：進入路由的控制界面，點“系統(tǒng)工具”>>“軟件升級”>>“瀏覽”，選擇下載的固件文件 第五步：點擊升級，耐心等待。升級成功后只能用無線和路由器連接。 到此，路由器刷固件完成。 4 51單片機最小系統(tǒng)制作 該步驟就不多說了，一般在網上買單片機最小系統(tǒng)，買回來直接安裝單片機上去就可以了。不過有興趣的朋友可以買些散件自己焊接。 5 下載下位機到單片機 把編寫好的下位機程序下載到單片機，下圖為usb-ttl與單片機鏈接示意圖。 6安裝上位機程序至PC或手機 下載上位機程序到電腦端或者手機上，進行安裝。 7 測試上、下位機通信 測試上、下位機通信首先需要把路由器、單片機最小系統(tǒng)、電機驅動模塊、減速電機連接起來，上電測試。 具體接法見下圖： 注意：該圖從網上下載，最終接法按照各位買的模塊說明書進行接線，不過接線方法都是大同小異?？刂茊卧B接需要根據下位機程序連接in1~4. 路由器與單片機連接按照下圖標示的接口，GND連GND、TX連RX、RX連TX。 連接好各自的線路后（有攝像頭的可以插上攝像頭），最后給單片機、電機驅動板、路由器上電，等待路由器啟動完成。在電腦無線網絡里尋找WifRobot的昵稱連接上。 打開上位機軟件，按如下設置： 確定后重啟上位機程序，查看攝像頭圖像是否正常，分別按下wasd看是否能驅動電機轉動。 7 組裝WiFi小車 到這一步基本沒什么問題了，接下來就按照自己的嗜好組裝自己心愛的小車了。 8 調試 車子安裝好了以后就可以試車了，前后左右功能是否正常？攝像頭功能是否正常？前進與后退有沒有偏向？  上位機程序 private void ReadFromArm() { byte[] buffertocheck = new byte[1]; int bytesize = 0; do { byte[] bufferofread = new byte[1024]; try { bytesize = stream.Read(bufferofread, 0, bufferofread.Length); } catch (Exception ex) { connection = Indicator.Unconnected; MessageBox.Show("連接中斷,程序將退出。"); Application.Exit(); read.Abort(); } //MessageBox.Show(BitConverter.ToString(bufferofread)); byte[] buffertochecktemp = buffertocheck; buffertocheck = new byte[buffertochecktemp.Length + bytesize]; Array.Copy(buffertochecktemp, 0, buffertocheck, 0, buffertochecktemp.Length); Array.Copy(bufferofread, 0, buffertocheck, buffertochecktemp.Length, bytesize); int index_1, index_2; while (Check7E(buffertocheck, out index_1, out index_2)) { byte[] buffertodecode = new byte[index_2 + 1 - index_1]; Array.Copy(buffertocheck, index_1, buffertodecode, 0, index_2 + 1 - index_1); byte[] bufferofdecode = PPP.Decode(buffertodecode); //MessageBox.Show(BitConverter.ToString(bufferofdecode)); if (bufferofdecode[0] == bufferofdecode.Length && CheckSum(bufferofdecode))//保證從ARM來的幀是正確的 { byte[] Zuohao = new byte[2]; int subindex = 1, index = bufferofdecode[1]*256+bufferofdecode[2]-1; string status=null; switch (bufferofdecode[3])//分別處理從ARM來的幀 { case POWER_ON://從ARM來的上電狀態(tài) status = "上電"; subindex = 1; break; case POWER_OFF://從ARM來的斷電狀態(tài) status = "斷電"; subindex = 1; break; case ABNORMAL://從ARM來的異常狀態(tài) status = "異常"; subindex = 1; break; case WARNING://從ARM來的警告信號 status = "有"; subindex = 2; break; case NEED_HELP://從ARM來的求救信號 status = "有"; subindex = 3; break; } if (0 <= index && index <= 49) { listView1.Items[index].SubItems[subindex].Text = status; if (status == "異常" || status == "有") listView1.Items[index].SubItems[subindex].ForeColor = Color.Red; else listView1.Items[index].SubItems[subindex].ForeColor = Color.Black; } } int newlength = buffertocheck.Length - 1 - index_2; if (newlength == 0) { buffertocheck = new byte[1]; } else { buffertochecktemp = buffertocheck; buffertocheck = new byte[newlength]; Array.Copy(buffertochecktemp, index_2 + 1, buffertocheck, 0, newlength); } } } while (connection == Indicator.Connected); } ///

/// 向ARM發(fā)送 ///

/// 座號 2字節(jié) /// 命令字 1字節(jié) public void WriteToArm(byte[] Zuohao, byte mingling) { if (connection == Indicator.Connected)//在與ARM保持連接的情況下可寫 { byte[] frame = new byte[5]; frame[0] = 0x05; Array.Copy(Zuohao, 0, frame, 1, 2); frame[3] = mingling; byte temp = 0; foreach (byte item in frame) temp += item; frame[4] = (byte)(0 - temp); byte[] frametosend = PPP.Encode(frame); Console.WriteLine(BitConverter.ToString(frametosend)); try { stream.Write(frametosend, 0, frametosend.Length); } catch (Exception ex) { } } } ///

/// 向ARM發(fā)送 ///

/// 座號 2字節(jié) /// 命令字加ASC碼 n字節(jié) public void WriteToArm(byte[] Zuohao, byte[] minglingandASC) { if (connection == Indicator.Connected)//在與ARM保持連接的情況下可寫 { byte[] frame = new byte[4+minglingandASC.Length]; frame[0] = (byte)frame.Length; Array.Copy(Zuohao, 0, frame, 1, 2); Array.Copy(minglingandASC,0,frame,3,minglingandASC.Length); byte temp = 0; foreach (byte item in frame) temp += item; frame[frame.Length-1] = (byte)(0 - temp); byte[] frametosend = PPP.Encode(frame); Console.WriteLine(BitConverter.ToString(frametosend)); try { stream.Write(frametosend, 0, frametosend.Length); } catch (Exception ex) { } } } 另外數據收發(fā)還需要協(xié)議，和嵌入式網關通信的指令和協(xié)議定制如下： 因此數據量較少，協(xié)議也就比較簡單，此協(xié)議在發(fā)送接收時用PPP封裝。顯示部分使用C#編寫的運行于Windows .Net Framework 上的窗體應用程序，根據實際需求，對每個實驗臺狀態(tài)的顯示使用ListView控件實現，當出現異常情況，或實驗臺出現警告、求助信號時，ListView的相應字段文字會通過改變顏色來提醒監(jiān)視人員，監(jiān)視人員還可以通過一個文字發(fā)送窗體來向LED屏發(fā)送要顯示的文字。總之界面清晰直觀，簡便易用。