主要內容

（1）電機驅動(dòng)。采取經(jīng)典的L298模塊來(lái)控制，通過(guò)一篇L298來(lái)控制兩個(gè)減速電機的正反轉和停止，從而控制小車(chē)的行駛。
（2）紅外無(wú)線(xiàn)遙控模塊的設計，實(shí)現小車(chē)的無(wú)線(xiàn)控制，對其方向的控制。
（3）光電壁障模塊。根據投光器發(fā)出的光束，被物體阻斷或部分反射，受光器最終據此作出判斷反應，是利用被檢測物體對紅外光束的遮光或反射，由同步回路選通而檢測物體的有無(wú)，其物體不限于金屬，對所有能反射光線(xiàn)的物體均能檢測。
（4）語(yǔ)音模塊的研究。在尋跡和壁障過(guò)程中，加載語(yǔ)音識別項目，下車(chē)將根據特定人發(fā)布的命令，做出相應的動(dòng)作，以應對復雜多變的工作環(huán)境。
（5）利用傳感模塊進(jìn)行尋跡和檢測障礙物，并控制智能車(chē)的車(chē)速。
（6）溫度采集。采用DS18b20芯片采集智能車(chē)所處環(huán)境的溫度，將溫度模擬信號已經(jīng)在芯片內部轉換為數字信號，通過(guò)單片機來(lái)讀取數據。
（7）利用OV6620對圖像進(jìn)行采集，并且研究圖像終端的顯示。
（8）對ZigBee無(wú)線(xiàn)傳輸技術(shù)的研究，應用ZigBee結合智能車(chē)進(jìn)行安全檢測，包括對受災現場(chǎng)人員的定位，并且采集其生命特征，包括心跳、溫度和血壓等，確定人員的生命體征，并對現場(chǎng)環(huán)境具體情況的采集，其中包括溫度，濕度和空氣的各個(gè)氣體的含量，對環(huán)境情況做出預判。
（9）另外，智能車(chē)上還可以擴展一些外圍模塊來(lái)增加其智能性，比如物品搬運，防盜等功能。這樣小車(chē)的智能性會(huì )更加全面，功能也會(huì )更加完善。

項目計劃及目標

本項目除了實(shí)現智能小車(chē)的基本功能外，針對特定的現場(chǎng)及PIC32芯片的特點(diǎn)，還開(kāi)發(fā)了循跡、避障、測速等功能，并實(shí)現圖像的無(wú)線(xiàn)傳輸。

（1）本項目的總體目標提供具有自主知識產(chǎn)權的智能消防車(chē)實(shí)時(shí)監控系統一套；
（2）配套的系統和應用軟件一套；

技術(shù)、質(zhì)量指標

（1）將循跡、避障、測速等功能融為一體，嘗試了多通道、多傳感器的綜合運用，采用了較為精確的方向控制策略，使整個(gè)系統的穩定性達到了較高的水平。
（2）評測終端主要技術(shù)指標：充分利用PIC32單片機的軟硬件資源。
（3）增添相應的硬件設備，實(shí)現圖像識別、行駛狀態(tài)顯示。
（4）儀器終端提供測試結果的液晶顯示，可將結果實(shí)時(shí)在外接的顯示器上顯示。
（5）從視頻信號中采集圖像。
（6）利用ZigBee實(shí)現圖像的無(wú)線(xiàn)傳輸，實(shí)現對智能小車(chē)的周邊影像的監控。
（7）語(yǔ)音控制智能小車(chē)的行為。
（8）充分利用單片機的外圍接口，使小車(chē)的智能性更強。

主要研究方法

本項目是集循跡、避障、測速等功能融為一體，采用ZigBee對圖像的無(wú)線(xiàn)傳輸。其研究開(kāi)發(fā)方案及技術(shù)路線(xiàn)如下：

（1）小車(chē)運動(dòng)控制電路包括控制電機的選擇，PIC32對電機的控制，控制電路的連接設計和電機控制程序的編寫(xiě)以及四相反應式步進(jìn)電機的建模與仿真。
（2）超聲波產(chǎn)生電路包括超聲波產(chǎn)生的軟件編程，超聲波發(fā)射接收的自動(dòng)控制(R-S觸發(fā)器)；超聲波接收電路包括信號放大電路、信號濾波電路和信號整形電路，該部分電路主要完成超聲波從接收到輸入單片機，保障信號的純度和可檢測度。超聲波的發(fā)射和接收由超聲波發(fā)射頭和超聲波接收頭來(lái)完成；
（3）距離顯示電路的主要作用是顯示障礙物距移動(dòng)小車(chē)的距離，該部分主要內容為:外部觸發(fā)脈沖頻率的選擇和計數器、譯碼器及顯示器的選擇。
（4）語(yǔ)音控制電路，利用PIC對小車(chē)的行為進(jìn)行控制。
（5）小車(chē)避障電路主要介紹了機器人的運動(dòng)學(xué)模型和避障過(guò)程的設計思想，常用的兩種路徑規劃的方法，并介紹了本設計小車(chē)的避障策略及軟件編程，最后對避障程序進(jìn)行了計算機仿真。
（6）融合ZigBee無(wú)線(xiàn)傳輸協(xié)議對車(chē)子周邊的環(huán)境進(jìn)行監控。并且嘗試了多通道、多傳感器的綜合運用；

本項目技術(shù)成熟性及可靠性

本項目所設計的小車(chē)在生活中，及各種特殊的環(huán)境下都有著(zhù)重大的應用。在生活里，可以作為消費類(lèi)的電子娛樂(lè )產(chǎn)品，而在一些特殊的場(chǎng)合，它又相當于一個(gè)輪式機器人，可以在諸如礦井、火災現場(chǎng)等提供一些幫助，并且將現場(chǎng)拍攝的圖像傳輸至終端來(lái)顯示，以達到監控的目的。倘若這個(gè)項目研發(fā)成功，將給生產(chǎn)廠(chǎng)商帶來(lái)巨大的市場(chǎng)需求和經(jīng)濟效益。

本項目的技術(shù)難點(diǎn)

（1）系統抗干擾
由于在不同的環(huán)境下，外界干擾對小車(chē)相關(guān)性能影響影響會(huì )不一致，因此對小車(chē)的抗干擾性提出了更高的要求。

（2）避障功能
對避障這塊的難點(diǎn)是，對障礙物的檢測和相關(guān)參數的計算（比如大致尺寸，距離等），以及選擇一個(gè)合適的角度，避開(kāi)目標障礙物。

（3）實(shí)時(shí)性
對小車(chē)周邊的環(huán)境圖像獲取后，進(jìn)行無(wú)線(xiàn)傳輸。從而達到實(shí)時(shí)對現場(chǎng)的狀況的檢測。因為PIC32的處理速度是相當有限的，而圖片信息量又相對較大，這注定了圖片傳輸和處理會(huì )占用較多的cpu資源，這對實(shí)時(shí)性提出了嚴峻的挑戰。

（4）準確性
對于語(yǔ)音控制部分，控制者發(fā)出控制命令，與事先錄入的語(yǔ)音信息匹配，這個(gè)過(guò)程可能因為控制者兩次講話(huà)的音量大小，頻率高低差別以及身體健康程度而出現不匹配從而無(wú)法實(shí)現控制，因此這需要一套準確的方法來(lái)盡量減少這種情況的發(fā)生。

本項目的創(chuàng )新點(diǎn)

（1） 目標障礙物的識別以及有效規避。
（2） 紅外控制小車(chē)的前進(jìn)、后退、左轉、右轉、停止、加速、減速。
（3）研究了ZigBee的無(wú)線(xiàn)傳輸，實(shí)現了圖像的無(wú)線(xiàn)實(shí)時(shí)傳輸。
（4）沿著(zhù)指定路線(xiàn)自動(dòng)行駛。
（5） 采用PIC32進(jìn)行模塊化的設計，使得整個(gè)系統成為可擴展性的一體化平臺；在后期可以增添外圍設備，進(jìn)一步優(yōu)化填充功能。
（6）本項目可以實(shí)現實(shí)時(shí)的環(huán)境監控機制，對于高危環(huán)境下替代人工作業(yè)也具有重要的意義。

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