基于無線模組供應(yīng)商WIFI模組WIFI智能小車，介紹一種基于嵌入式微處理器無線模組供應(yīng)商WIFI小車的設(shè)計方案。系統(tǒng)采用uCOS-II作為操作系統(tǒng)，通過PC端的WIFI串口通訊向小車發(fā)送指令，主控器根據(jù)收到的指令運行小車，這樣就達到了PC端通過無線網(wǎng)絡(luò)控制小車狀態(tài)，并能顯示小車傳送圖像的目的，該系統(tǒng)還具有紅外避障和溫度采集顯示功能。實驗證明，該系統(tǒng)成本低，設(shè)計合理，可實現(xiàn)遠距離無線控制，為今后的智能家居和無人檢測提供了研究方向。

近年來，人們的生活正逐步向智能化轉(zhuǎn)變，嵌入式技術(shù)和一些新技術(shù)的飛速發(fā)展，使得人們的生活、工作越來越智能化。智能型手推車可通過傳感器對工作環(huán)境進行判斷與分析，并能在無人操作的情況下自主完成任務(wù)。利用無線模組供應(yīng)商WIFI技術(shù)設(shè)計的智能小車，具有避障、溫度采集等功能，實現(xiàn)了小車的智能化，可作為智能汽車或其它移動機器人的基礎(chǔ)模型，具有較大的研究空間。

該設(shè)計由硬件、軟件、無線傳輸三大部分組成，本文詳細介紹了上述三個部分的功能：無線控制、避障、循跡等。

硬件部分：輸出PWM控制電機；檢測障礙，探測距離10cm；串口通訊；需用串口來調(diào)試智能小車，串口波特率設(shè)置為115200；對接收到的指令進行處理和判斷；通過溫度傳感器檢測環(huán)境溫度；與WIFI模塊相連；通過uCOS-II實現(xiàn)多個任務(wù)同時完成。

軟件部分：操作接口功能；通過SOCKET編程實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)，可接入WIFI模塊；接收STM32開發(fā)板傳送數(shù)據(jù)并發(fā)送指令數(shù)據(jù)；使用攝像機拍攝；車輛行駛時接收小車傳送的圖片信息并顯示；實現(xiàn)小車模式切換，模式1為無線控制行駛模式，

WIFI通訊功能：PC端聯(lián)網(wǎng)，實現(xiàn)PC機和單片機之間的數(shù)據(jù)交換功能。

該設(shè)計使用STM32F103開發(fā)板，相對于51單片機，STM32可攜帶更小的系統(tǒng)，速度更快，設(shè)計方案見圖1。本設(shè)計以STM32開發(fā)板為控制核心，利用PWM輸出波形驅(qū)動電機旋轉(zhuǎn)，通過內(nèi)部定時器達到方向控制效果，并將收到的數(shù)據(jù)和指令通過處理器判斷并計算從IO口輸出。該設(shè)計采用溫度傳感器采集的溫度信息通過串行口傳送至WIFI模塊，在PC端顯示，用紅外傳感器完成溫度傳感器的檢測循環(huán)。無線模組供應(yīng)商WIFI模塊是上位機與開發(fā)板間數(shù)據(jù)交互的媒體，上位機操作指令通過WIFI模塊發(fā)送，開發(fā)板與上位機之間設(shè)置相應(yīng)的數(shù)據(jù)協(xié)議，從而判定指令接收的類型，小車按指令執(zhí)行相應(yīng)的操作。

無線模組供應(yīng)商WIFI通信模塊作為STM32與PC端通信的中間層，兩端通過WIFI模塊進行數(shù)據(jù)交互，選擇CV520，其特點是，如果連接斷開，再連上一次，模塊將連接到近連接的熱點。CV520支持三種模式，即STA模式、AP模式和STA+AP模式。該設(shè)計采用AP模式，使得其它網(wǎng)絡(luò)可以連接到ESP8266。本文采用CV520的AP模式，使得其它網(wǎng)絡(luò)可以連接到CV520，用STM32管腳連接。

照相機模塊選擇OV7670，攝像模塊采集的光信號經(jīng)內(nèi)部轉(zhuǎn)換成RGB信號，并在屏幕上顯示顏色信息。照相機模塊的數(shù)據(jù)需要7針進行傳輸，傳輸協(xié)議采用SCCB。

STM32通用計數(shù)器采用16位自動裝入計數(shù)器組成，通用計數(shù)器包含TIM2.TIM3.TIM4和TIM5。計時器可實現(xiàn)基本的計時.輸出4路PWM.輸入捕捉等功能。本文采用STM32F103開發(fā)板，在這種情況下，除了定時器6和定時器7都能產(chǎn)生PWM輸出，本文所用的定時器是TIM3。

為使上位機可以控制小車的速度，并滿足直流電機的驅(qū)動電壓，本文選擇L298N電機驅(qū)動模塊對直流電機進行驅(qū)動。該電動機傳動共有兩個電源輸入接口，一個為5V，另一個為12V，在使用時12V接口的輸入電壓要大于7V,5V的接口可為單片機供電。

軟體設(shè)計部分包括硬件要求的程序和PC端的程序。上位機的軟件部分主要實現(xiàn)了控制界面、網(wǎng)絡(luò)連接和圖象顯示功能。該控制接口包括按鍵和信息接收區(qū)，鍵用于將數(shù)據(jù)和命令發(fā)送到STM32，對上位機程序進行控制；信息接收區(qū)是接收STM32發(fā)送的部分信息顯示，如溫度可在接收區(qū)域顯示，圖象顯示部分顯示STM32所接收的圖像。

本文選用uCOS-II作為處理器內(nèi)部操作系統(tǒng)，以滿足本設(shè)計的多任務(wù)處理要求，硬件部分全部在操作系統(tǒng)內(nèi)編寫。通過main函數(shù)中的每個模塊初始化創(chuàng)建開始任務(wù)。完成main函數(shù)后，開始執(zhí)行起始任務(wù)函數(shù)，在起始任務(wù)函數(shù)中創(chuàng)建多個任務(wù)。在完成任務(wù)創(chuàng)建后，退出起始任務(wù)，然后開始執(zhí)行多個已創(chuàng)建任務(wù)。

無線模組供應(yīng)商WIFI模塊監(jiān)聽WIFI模塊是否有數(shù)據(jù)發(fā)送到WIFI模塊，當收到PC機發(fā)來的信息后，還需要對接收到的數(shù)據(jù)進行判斷或處理，使得STM32可以識別命令并做出相應(yīng)的操作。

上位機的軟件程序部分有接口程序.網(wǎng)絡(luò)連接程序和圖像顯示程序三部分。上位機軟件采用C++語言編寫，采用VC++編寫。接口部分需要處理多個任務(wù)，所以需要多線程來處理多個操作。上位機軟件程序部分以網(wǎng)絡(luò)連接和數(shù)據(jù)接收發(fā)送程序為核心，兩個程序分別負責PC機與STM32的數(shù)據(jù)交互。用VC++對話框來創(chuàng)建整個工程，通過在對話框界面上按某些鍵，對話框就會作出反應(yīng)，并且所有這些鍵所實現(xiàn)的功能都是獨立的。在任何時候，接收圖片信息和鍵盤按鍵信息的任務(wù)都不會受到影響，所以需要建立多線程的PC端接口，其中包含網(wǎng)絡(luò).圖示。聯(lián)網(wǎng)部分，控制PC與無線模組供應(yīng)商WIFI模塊CV520的連接；圖像顯示部分為攝像機拍攝的圖像，初的圖像是PC上的圖像，指令部分可發(fā)送命令給STM32單片機，包括拍攝命令、采集溫度命令、轉(zhuǎn)換速度指令，更改小車指令模式。

在智能車啟動之前，先需要無線模組供應(yīng)商WIFI模塊和PC端連接成功，進行正常的數(shù)據(jù)傳輸，然后將WIFI數(shù)據(jù)發(fā)送到PC上。PC端和小車必須在同一網(wǎng)絡(luò)下運行，才能在PC端進行無線控制。上位機與小車的WIFI模塊在同一個網(wǎng)絡(luò)上連接，服務(wù)器與客戶端接口顯示成功。上位機由小車發(fā)出指令后，上位機與WIFI模塊接通后，只要小車在模式1時按鍵盤方向鍵，指令數(shù)據(jù)將發(fā)送到開發(fā)板，并執(zhí)行相應(yīng)的操作(前進，后退，左轉(zhuǎn)，停止)。紅外線避障結(jié)果，紅外線模塊指示燈亮表示前方有障礙，燈滅表示沒有障礙或者前方是黑色物體，實現(xiàn)有效的躲避。測溫結(jié)果，能準確顯示周圍環(huán)境溫度。

該設(shè)計基于無線模組供應(yīng)商WIFI，以UCOS-II為操作系統(tǒng)，通過軟硬件編程、選配外部設(shè)備及連接，實現(xiàn)串口通訊功能，可通過PC端鍵盤對小車行駛方向進行無線控制。智能家居已經(jīng)成為未來生活與工作的必然趨勢，這一設(shè)計的實現(xiàn)為未來智能家居和無人探測提供了研究方向。