基于Arduino模块的机器人小车控制器设计开题报告

 2022-10-08 10:24:02

1. 研究目的与意义

对于现代的智能设备来说远程无线遥控已成为一种趋势,我们可以通过远程遥控家里的电源开关,网络摄像头,空调等。

在军用方面我们可以通过远程遥控无人侦察机查看军情,可以遥控智能机器人拆除炸弹等,这可以减少人员的伤亡机器人小车在一些需要搬运等场合非常有用,完成机器人小车的运行的精确控制有一定的难度,采用单片机进行对机器人小车的控制是一种简单、经济的解决方案。

但当我们出门在外时家里缺少一位智能管家,他可以监控管理我们的房屋及家具设备,而他的前身就是由WiFi智能小车,WiFi智能机器人发展而来。

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2. 课题关键问题和重难点

本系统能够实现通过摄像头远程监控周围环境,对小车的运动状态进行实时监控,系统要求控制灵活、可靠、精准度高、可实现与其他设备的连接与通信。

本设计中要研究的内容是基于Arduino开源硬件及WR703N路由器设计的一部wifi智能小车。

小车能够实现前方物体自动避障,无线视频监控,小车差速控制,摄像头灯光控制等。

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3. 国内外研究现状(文献综述)

现在单片机的种类有很多种,如果从某种单片机芯片的原理学习到这种单片机电路设计,再完成印制电路板设计和制作,外加元器件购买和焊接安装,会花费很多时间,很可能影响毕业设计的进程。

我们选用Arduino模块,就是利用已经成为成品的单片机开发板完成相应的工作,可以使学生把精力都用在对机器人小车驱动电机的控制算法上,完成对机器人小车的精确控制(注:Arduino模块含有ATMEL公司的AVR系列单片机)。

Arduino是一个能够用来感应和控制现实物理世界的一套工具。

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4. 研究方案

Wifi智能小车包含的模块有:wifi模块、电机驱动模块、单片机控制模块、摄像头模块、光电测速模块、舵机模块等构成。

wifi小车的控制芯片我们选择Arduino Uno单片机,特点是:Arduino系列的单片机为开源硬件,相关硬件软件资源齐全,单片机烧写容易,无需其他的编码器下载器等,而且Arduino IDE中工具可以通过图形界面进行编程。

设计Arduino模块主控程序,对机器人小车驱动电机控制程序,完成对机器人小车的精确控制,具体包括:机器人小车的前进、后退、左转及右转;可以控制机器人小车以很小的角度完成转弯,这个角度可以控制程序进行设置,这样可以灵活完成对机器人小车的控制。

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5. 工作计划

第1周资料学习,Arduino模块原理学习,伺服电机原理学习;第2周机器人小车机械原理学习及电机控制芯片编程第3周Arduino模块相关驱动程序监控程序编制第4周精确转向算法原理学习及驱动程序编写第5周制定通讯协议,编制通讯程序第6周 中期检查,改进前期工作中存在的问题第7周 中期检查,改进前期工作中存在的问题第8周硬件、软件系统总调第9周Arduino模块和伺服电机完成程序总调第10周 论文撰写、修改第11周 论文撰写、修改第12周 论文撰写、修改第13周 论文定稿、准备答辩第14周 答辩

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