基于STM32单片机的视频遥控小车研究
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2016年3期 79
基于STM32单片机的视频遥控小车研究
黄 祥
湖北工程学院新技术学院，湖北 孝感 432000
摘要：在当前社会当中，随着科技的发展，STM32单片机在很多领域中都得到了应用。可利用STM32单片机来遥控视频小车，同时实现数据的传输。在计算机和小车之间，可利用Wi-Fi 模块，基于PWM 电机调速原理、IP 通信原理等，实现数据传输。在基于STM32单片机的视频遥控小车中，还采用了多传感器信息融合技术，从而能够远程操作无线视频监控，用户通过Wi-Fi 无线网连接，可以利用收集、计算机等视频终端设备来获取视频监控画面，同时控制小车的移动。
关键词：STM32单片机；视频遥控小车 中图分类号：U469.6 文献标识码：A 文章编号：1009-6434（2016）03-0079-01
引言
随着科技的发展，智能遥控技术、自动化技术在各个领域当中都得到了越来越广泛的应用。在对移动机器人进行研究的过程中，机器人小车是一个重要的部分，包含了通信技术、传感技术、计算机技术等。利用无线网络视频技术对路径进行识别，从而对小车的转向、速度等进行控制。在基于STM32单片机的视频遥控小车当中，利用STM32单片机作为控制器，对拍摄到的视频画面利用Wi-Fi 模块进行远程传输，取得了良好的应用效果。
1 底层驱动层
1.1 云台驱动原理
在视频遥控小车上，摄像头是由云台进行控制的，在应用的二自由度舵机云台中，具有较大的扭矩，在垂直和水平方向上，都能够完成180度的而自由度运动。对摄像头进行安装，能够进行定位追踪、图像识别、图像监控。还可安装红外传感器、超声波测距传感器，从而对周围的障碍物进行探测和躲避。
1.2 电机调速原理
在控制器的两个信号输入端口当中，其作用是对信号使能进行控制，在低电平的状态下会发挥效果。在拉低信号线之后，控制器就会发出相应的运动模式控制。在控制器当中，由于具有控制使能的信号线，因此可以通过对相应端口信号
的控制，进行PWM 调速[1]
。在一个周期时间内，开关管导通一定时间，从而得出电机两端的平均电压。
1.3 电机驱动原理
在视频遥控小车当中，将两个电机分别配在现车左右轮，
两个电机的旋转方向和停止，对小车的运行进行控制。在STM32单片机通过4根电机控制信号线，对输入端进行连接，另外两根PWM 调速信号线也与相应端口进行连接。其中，前两条输入信号线对左轮电机进行控制，直流电机与输出端相连，小车右轮的电机运动模式控制原理与左轮相同。
2 中层传输层
2.1 Ser2net
Ser2net 是一种IP 转串口软件，在STM32单片机资源当中，使用的是串口通信协议，而在计算机通信当中，采用的则是IP 协议。因此，需要通过Ser2net 对两种不同的协议进行转换和连接，从而可以通过计算机的IP 编程，实现对
视频遥控小车的控制[2]
。在平台中开启一个服务端口，与计算机连接，从而获取IP 数据流，最终转发到远程IP 终端，从而在小车和IP 协议之间建立联通。
2.2 RT5350芯片
RT5350芯片内部对射频功率放大器、基带处理器等进行了集成，同时含有五端口百兆以太网交换机。RT5350芯片具有较大的成本优势，在低端路由器市场当中，占据着较大的份额。其中配备了USB2.0扩展，与3G 网卡共同应用，可得到3G 路由器，综合USB 摄像头，就能得到Wi-Fi 摄像机，从而实现对视频画面的传输。
2.3 OpenWrt 系统
OpenWrt 系统使主要的路由器系统之一，在很多智能路
由器当中都有着广泛的应用。当前应用的OpenWrt 系统能够
对RT5350系统进行全面的支持。在相应系统中对源码进行下载，对相应的交叉编译器进行安装，对相应的驱动软件进行配置，从而对需要的OpenWrt 系统进行编译，在配合相应的功能软件，就能够发挥良好的作用。
2.4 MJPG －streamer
MJPG －streamer 是一种视频流服务器，具有通用摄像头
插件，同时具有网站服务器输出插件[3]
。对这两种插件进行综合应用，在HTTP 服务器中对USB 摄像头获取的数据进行复制，用户通过对服务器的访问，就能够对摄像头中得到的视频流进行获取，通过相应的解码操作，就能够对视频图像进行获取。
3 顶层控制层
3.1 通信协议定义
在STM32单片机当中，主要对控制协议进行了定义，可以对这一协议进行自行定义，例如，发送0xff 、0xff 、0x01、0x01的数据包，可以控制小车向前行进。其中，数据包当中的前两位表示的是对头码进行标识，第三位表示的是对对象进行标识，第四位表示的是对数据值进行标识。
3.2 MJPG 视频解码
在视频遥控小车但当中，对于以HTTP 协议为基础的MJPG 视频流，使通过RT5350模块所提供的，因此，需要在上位机软件端，对相应的软件解码视频流进行编写，从而对小车
拍摄到的视频画面进行获取[4]
。例如，在VS2010当中的C ＃，其解码思路主要是，首先视频地址由HTTP 请求获取，然后对相应的视频流进行获取，再对JPEG 的头和尾进行准确的寻找，从而通过相应的终端设备，显示出获取的JPEG 图像。
3.3 控制小车电脑程序
在控制小车的过程当中，需要对一个TCP 创建，并且与小车的相应端口进行连接，将控制命令通过这一端口进行直接的发送，根据相关的通信协议，就能够对小车的运行状态进行控制。例如，在VS2010当中的C ＃，其编程思路主要是首先对一个套接字进行创建，其次是要对小车的控制端口、IP 地址等进行连接，然后对相应的控制按键、控制按钮等进行绘制，最后对按键、按钮的响应事件进行编写，对相应的控制命令，采用已连接的套接字进行发送。
4 结论
在智能机器人领域的研究当中，视频遥控小车是一个十分重要的研究部分，在实际应用中也具有很多方面的作用。基于STM32单片机，视频遥控小车能够被计算机进行良好的控制，在控制小车移动的同时，对小车拍摄的视频进行获取，从而使其作用得到更为充分的发挥。
参考文献
[1]罗回彬，巫敏锋.基于Wi-Fi 的可实时视频同传的探测小车[J].单片机与嵌入式系统应用，2015（6）：41-43.
[2]郭俊杰，朱洪应，蔡超敏，黄培鑫，陈如麒.基于STM32单片机的视频遥控小车[J].大学物理实验，2015（4）：47-50. [3]宋扬，朱江.基于STC12C5A60S2单片机的视频遥控小车设计[J].电脑知识与技术，2014（1）：180-184.
[4]徐迎曦，李传锋，张亚威.基于无线图像传输的智能侦察系统研究[J].计算技术与自动化，2013（3）：46-51.
基于单片机的红外遥控智能小车设计报告
基于单片机的红外遥控智能小车设计报告
毕业设计（论文）题目：基于单片机的红外遥控智能小车
西安邮电学院 毕业设计(论文)任务书 学生姓名指导教师职称工程师学院电子工程学院系部光电子技术 专业光电信息工程 题目基于单片机的红外遥控智能小车 任务与要求 任务：以51单片机为控制核心，实现具有自动避障、加速、减速等功能的红外遥控智能小车。 要求：1 搜集资料，熟悉单片机开发流程；熟悉红外传感器等相关器件； 掌握单片机接口和外围电路应用；具备一定的单片机开发经 验。 2 学会电路设计、仿真等相关软件的使用； 3 具备一定的硬件调试技能。 4 学会查阅资料； 5 学会撰写科技论文。 开始日期2010年3月22日完成日期2010年6月27日主管院长(签字) 年月日
西安邮电学院 毕业设计 (论文) 工作计划 学生姓名赵美英指导教师崔利平职称工程师学院电子工程学院系部光电子技术 专业光电信息工程 题目基于单片机的红外遥控智能小车 工作进程
主要参考书目（资料） 1、何立民，单片机应用系统设计,北京：航天航空大学出版社； 2、李广弟，单片机基础,北京：北京航空航天大学出版社,2001； 3、何立民，MCS-51系列单片机应用系统设计系统配置与接口技术，北 京航空航天大学出版社，1990.01； 4、赵负图，传感器集成电路手册,第一版,化学工业出版社,2004； 5、Atmel.AT89S51数据手册.https://www.sodocs.net/doc/e914978039.html, 主要仪器设备及材料 1．普通计算机一台，单片机开发环境； 2．电路安装与调试用相关仪器和工具。 （如示波器、万用表、电烙铁、镊子、钳子等）。 论文（设计）过程中教师的指导安排 每周四进行交流与总结；其余时间灵活安排，及时解决学生问题。 对计划的说明 依学生实际情况，适当调整工作进度。
基于STM32单片机的点阵显示设计
基于STM32单片机的点阵显示设计 一、系统的硬件设计 1.1系统的硬件设计方案 STM32F103x6是基于ARM核心的增强型32位带闪存、USB、ADC和CAN的微控制器。在电机驱动和应用控制、医疗和手持设备、智能仪表、警报系统和视频对讲中有广泛的应用。通过使用 STM32F103x6进行LED点阵显示的设计，学习STM32单片机的使用方法。 1.2 STM32单片机简介 根据本课题需要采用用了STM32F103x6型号单片机 STM32F103XX增强型系列拥有ARM的Cortex-M3核心，它为实现MCU的需要提供了低成本、缩减的管脚数目、降低的系统内耗，同时提供了卓越的计算性能和先进的中断系统响应。它的原理图如图 1-2所示。
图1-2 STM32单片机原理图1.2.1 STM32F103x6单片机的功能 ■核心 --ARM 32位的Cortex-M3CPU --单周期硬件乘法和除法，加快计算 ■存储器 --从32K字节到128K字节闪存程序存储器 --多重自举功能 ■时钟、复位和供电管理 --2.0至3.6伏供电和I/O管脚
--上电/断电复位、可编程电压检测器、掉电检测器 --内嵌4至16MHZ高速晶体振荡器 --内嵌PLL供应CPU时钟 --内嵌使用32KHZ晶体的RTC振荡器 ■低功耗 --3种省电模式：睡眠、停机和待机模式 --VBAT为RTC和后备寄存器供电 ■2个12位模数转换器，1us转换时间 --双采样和保持功能 --温度传感器 ■调试模式 --串行调试和JTAG接口 ■DMA --支持的外设：定时器、ADC、SPI、I2C和USART ■多达80个快速I/O口 --26/36/51/80个多功能双向5V兼容的I/O接口 ■多达7个定时器 --多达3个同步的16位定时器，每个定时器有多达4个用于输入捕获/输出比较/PWM或脉冲计数的通道 --两个看门狗定时器 --系统时间定位器：24位的带自动加载功能的 ■多达9个通信接口
基于单片机的智能小车的设计与制作
序号： 4 编码：甲4B02704B 第十一届“挑战杯” 河南省大学生课外学术科技作品竞赛 作品申报书 作品名称：基于单片机的智能小车的设计与制作 学校全称：平顶山学院 个人申报者姓名 （集体名称）：闫翔 指导老师姓名：王艳辉 类别： □自然科学类学术论文 □哲学社会科学类社会调查报告和学术论文 □科技制作 小发明创造
基于单片机的智能小车的设计与制作 摘要：随着电子技术、计算机技术和制造技术的飞速发展，智能技术必将迎来它的发展新时代，我们想如果能将其运用到煤矿勘测，环境信息采集等方面，将会更好地满足人们的需求。因此，我们设计了这款智能小车。该设计采用STC89C52单片机为控制核心，采用驱动芯片 L298N构成双H桥控制直流电机，利用传感器检测道路上的障碍，控制电动小汽车的自动避障，快慢速行驶，自动寻迹和寻光等功能。在软件设计方面,则分为三个模块,即数据采集模块,信号处理模块,控制器控制电机模块。其中软件系统采用C程序，整个系统的电路结构简单，容易实现，可靠性能高。此设计实现了小车的无人驾驶，通过对路面的检测，由单片机来判断控制小车，使其变得智能化，实现自动的前进，转弯，停止功能.此系统完善后可以应用到道路检测，安全巡逻中，同时，可以以此为基础，将其应用到生活或者工业制造中去，即增添我们的生活乐趣也提高了工业效率，最重要的是能降低工作中的危险性。 关键词：单片机；自动循迹；驱动电路
目录 1绪论 (4) 1.1本课题的研究的背景以及现实意义 (4) 1.2课题研究的目的和意义 (6) 1.3本设计的研究方向 (6) 2 方案设计 (7) 2.1小车车体的选用 (7) 2.2 主控芯片的选用 (7) 2.3 PWM调速系统的实现 (8) 2.4 系统原理图 (9) 3 系统的硬件设计 (11) 3.1单片机电路的设计 (11) 3.1.1单片机的功能特性描述 (11) 3.1.2晶振电路 (12) 3.1.3复位电路 (13) 3.2红外线循迹避障模块 (14) 3.2.1黑线循迹模块 (14) 3.2.2避障模块设计 (15) 3.3 声控模块 (16) 3.4 比较模块 (16) 3.5 测速模块和循光模块 (17) 3.6 电源模块 (18)
基于STM32的经典项目设计实例
13个基于STM32的经典项目设计实例，全套资料STM32单片机现已火遍大江南北，各种教程资料也是遍布各大网站论坛，可谓一抓一大把，但大部分都差不多。今天总结了几篇电路城上关于STM32 的制作，不能说每篇都是经典，但都是在其他地方找不到的，很有学习参考意义的设计实例。尤其对于新手，是一个学习stm32单片机的“活生生”的范例。 1.开源硬件-基于STM32的自动刹车灯设计 自动刹车灯由电池供电并内置加速度传感器，因此无需额外连接其他线缆。使用两节5号电池时，设计待机时间为一年以上(待机功耗66微安)，基本可以实现永不关机，即装即忘。 2.基于STM32F407的openmv项目设计资料 本项目是一个openmv，通过摄像头可以把图像实时传输给显示屏显示。MCU选择的是STM32F407（STM32F407数据手册），ARM Cortex-M4内核，最高频率可达180Mhz，包含一个单精度浮点DSP，一个DCMI（数字相机接口）。 3.STM32无线抢答器 无线抢答器采用STM32F302（STM32F302数据手册）芯片主控，同时用蓝牙，语音模块，数码管，七彩灯等部件构成，当主持人按下抢答键时，数码管进入倒记时，选手做好准备，当数码管从9变为0时，多名选手通过手机上虚拟按键进行抢答，同时语音播报抢答结果，显示屏上显示选手的抢答时间。 4.基于ARM-STM32的两轮自平衡小车 小车直立和方向控制任务都是直接通过控制小车两个电机完成的。假设小车电机可以虚拟地拆解成两个不同功能的驱动电机，它们同轴相连，分别控制小车的直立平衡、左右方向。 5.基于STM32F4高速频谱分析仪完整版（原创） 本系统是以STM32F407（STM32F407数据手册）进行加Blackman预处理，再做1024个点FFT进行频谱分析，最后将数据显示在LCD12864上，以便进行人机交互！该系统可实现任意波形信号的频谱显示，以及可以自动寻找各谐波分量的幅值，频率以及相位并进行8位有效数据显示。 6.基于STM32F4的信号分析仪设计（有视频，有代码） 这次基于discovery的板子做一个信号分析仪，就是练手，搞清楚STM32F4（STM32F4系列数据手册）中的USB固件编写，USB驱动的开发，上位机UI开发等一整套流程，过一把DIY的瘾。 7.基于STM32F4的解魔方机器人-stm32大赛二等奖（有视频） 本系统是基于Cortex-M4内核的STM32微控制器的解魔方机器人，在硬件方面主要有OV7670摄像头，LCD，舵机，在软件方面主要有OV7670的驱动，摄像头颜色识别算法，解魔方算法和舵机动作算法。整个设计过程包括电子系统的设计技术及调试技术，包括需求分析，原理图的绘制，制版，器件采购，安装，焊接，硬件调试，软件模块编写，软件模块测试，系统整体测试等整个开发调试过程。
基于单片机的红外遥控小车设计
单片机系统设计实例 红外遥控小车 专业：信息对抗技术 姓名：吴志飞 学号：1411050121 指导教师：张东阳
目录 1 绪论 (1) 2 系统分析 (2) 2.1系统框架 (2) 2.2电机驱动模块 (3) 2.3 LCD显示模块 (4) 3 系统硬件设计 (5) 3.1主控模块的电路设计 (6) 3.1.1AT89C51单片机的简介 (8) 3.1.2AT89C51管脚功能 (8) 3.2红外遥控模块的电路设计 (9) 3.2.1红外遥控的实现原理 (10) 3.2.2红外发射器 (11) 3.2.3红外接收器 (12) 3.3电机驱动模块的电路设计 (12) 3.4显示模块的电路设计 (13) 4 系统软件设计 (14) 4.1程序代码 (14) 4.2软件流程图 (17) 5 调试与仿真 (18) 5.1在keil中进行调试 (18) 5.2在Proteus中进行仿真 (19) 6 总结 (21) 参考文献 (22) I
沈阳理工大学课程设计说明书 1 绪论 随着计算机、微电子、信息技术的快速进步，智能化技术的开发速度越来越快,，智能化程度越来越高，应用范围也越来越广，包括海洋开发、宇宙探测、工农业生产、军事、社会服务、娱乐等各个领域。智能电动小车系统以迅猛发展的汽车电子为背景，涵盖了控制、模式识别、传感技术、电子、电气、计算机、机械等多个学科。主要由路径识别、角度控制及车速控制等功能模块组成。同时，当今机器人技术发展的如火如荼，其在国防等众多领域的应用广泛开展。神五、神六升天、无人飞船等等无不得益于机器人技术的迅速发展。一些发达国家已把机器人制作比赛作为创新教育的战略性手段，参加者多数为学生，目的在于通过大赛全面培养学生的动手能力、创造能力、合作能力和进取精神，同时也普及智能机器人的知识。从某种意义上来说,机器人技术反映了一个国家综合技术实力的高低,而智能电动小车是机器人的雏形,它的控制系统的研制将有助于推动智能机器人控制系统的发展，同时为智能机器人的研制提供更有利的手段。 本次课设设计的红外遥控智能小车可以分为四大组成部分：红外遥控部分、显示部分、执行部分、控制部分。智能小车可以实现按遥控指示前行，后退，左转和右转。该设计主要通过对系统硬件电路的设计，软件设计和程序的编写，然后通过后期软硬件调试达到设计初衷。 1
基于51单片机的红外遥控小车设计和制作
基于51单片机的红外遥控小车设计和制作 论文关键字：AT89C51单片机直流电机红外线遥控循迹 L298 论文摘要：本文介绍一款红外线遥控小车，以AT89S51单片机为核心控制器，用L289驱动直流电机工作，控制小车的运行。本款小车具有红外线遥控手动驾驶、自动驾驶、寻迹前进等功能。本系统采用模块化设计，软件用C语言编写。 一、设计任务和要求 以AT98C51单片机为核心，制作一款红外遥控小车，小车具有自动驾驶，手动驾驶和循迹前进等功能。自动驾驶时，前进过程中可以避障。手动驾驶时，遥控控制小车前进、后退、左转、右转、加速等操作。寻迹前进时小车还可以按照预先设计好的轨迹前进。 二、系统组成及工作原理 本系统由硬件和软件两部分组成。硬件部分主要完成红外编码信号的发射和接受、障碍物检测、轨迹检测、直流电机运行的发生等功能。软件主要完成信号的检测和处理、设备的驱动及控制等功能。AT89S51单片机查询红外信号并解码，查询各个检测部分输入的信号，并进行相应处理，包括电机的正反转，判断是否遇到障碍物，判断是否小车其那金中有出轨等。系统结构框图如图1所示。 图1 系统结构框图 三、主要硬件电路 1、遥控发射器电路 该电路的主要控制器件为遥控器芯片HT6221，如图2所示。HT6221将红外码调制成38KHZ的脉冲信号通过红外发射二极管发出红外编码。图2中D1是红外发射二极管，D2是按键指示灯，当有按键按下时D2点亮。 HT6221的编码规则是：当一个键按下超过36ms，振荡器使芯片激活，如果这个按键按下且延迟大约108ms，这108ms发射代码由一个起始码(9ms)，一个结果码(4.5ms)，低8位地址码(9ms~18ms)，高8位地址码(9~18ms)，8位数据码(9~18ms)和这8位数据码的反码(9~18ms)组成，如果按键按下超过108ms仍未松开，接下来发射的代码将仅由起始码(9ms)和结束码(2.5ms)组成。按照上图的接法，K1~K8的数据码分别为：0x00，0x01,0x02,0x03,0x04,0x05,0x06,0x07。 图2 遥控发射器电路原理图 2、红外线接收模块 该模块使用一体化红外接收头1838，其电路如图3所示。瓷片电容104为去耦电容，DOUT即是解调信号的输出端，直接与单片机的P3.2口相连。有红外编码信号发射时，输出为检波整形后的方波信号，并直接提供给单片机。 图3 红外接收原理图 3、电机驱动模块 该模块主要由芯片L298控制两个电机的正反转，以及改变电机的转速，其电路如图4所示。L298 芯片是一种高压、大电流双全桥式驱动器。其中SENSEA、SENSEB分别为两个H桥的电流反馈脚，不用时可以直接接地。VCC，VS是接电源引脚，电压范围分别是4.5～7V、2.5～46V，设计中VCC端与单片机电源端共用5V工作电源，VS端独立接9V电
单片机应用-智能小车设计
智能小车设计
所谓智能系统，应该是在没有人为因素干预下，能够完全的或者部分的对外部刺激因素做出适当响应的系统。通常这种系统无论复杂还是简单，其硬件结构都可以分为传感、控制以及执行三个部分，好比人的各种感官、大脑以及四肢。下面就从这三个方面进行智能小车的设计，该小车具备自动循迹能力（非人为控制下按照指定路线行走），并且随着不同传感器的加入，能够完成更多的功能，比如壁障、走迷宫、寻光、通过电脑及手机等上位机控制等等。 一、控制部分： 图1 单片机最小系统原理图
图2 控制信号输入部分原理图
图3 控制部分电源输入开关 图4 显示接口 图5 DS18B20/1838一体化接口及ISP接口
该智能小车整个控制部分电路原理如以上5个图所示，可分为主控芯片最小系统、控制信号输入、电源以及各类接口四个部分。 1.主控芯片最小系统： 在本设计中所使用的主控芯片为51系列单片机，为保证其正常工作所必需的外围电路包括晶振电路、复位电路以及P0口上拉电阻。当然以上三个部分只能保证单片机正常运转，但若只是这样基本没有什么实际意义，根据不同的任务要求，需要让单片机在适当的引脚上连接相应的设备。这里结合智能小车所需的功能以及未来方便扩展的需要，除了设置4个3头插针连接红外光电开关、舵机（距离探测时会用到）以及给其他传感器供电外，还将单片机P0、P1、P2、P3口用排针引出，其中P1使用双排针，一排与8个LED灯相连，可在日后测试时方便观察信号变化。具体连接如图1所示。 2. 控制信号输入部分： 51系列单片机接收外部信号无非通过两个渠道，一个是其4个并行的I/O口，另一个就是其自带的串口，相较之下，串行口的拓展能力更强一些。如图2所示，在本设计中，利用单片机的I/O口设置了4个按键进行人机交互，同时在其串口上连接了一块USB/串口转换芯片PL2303。 PL2303： 是Prolific 公司生产的一种高度集成的RS232-USB 接口转换器，可提供一个RS232 全双工异步串行通信装置与USB 功能接口便利联接的解决方案。该器件内置USB 功能控制器、USB 收发器、振荡器和带有全部调制解调器控制信号的UART，只需外接几只电容就可实现USB 信号与RS232 信号的转换，能够方便嵌入到各种设备，该器件作为USB/RS232 双向转换器，一方面从主机接收USB 数据并将其转换为RS232 信息流格式发送给外设；另一方面从RS232 外设接收数据转换为USB 数据格式传送回主机。这些工作全部由器件自动完成，开发者无需考虑固件设计。PL2303 的高兼容驱动可在大多操作系统上模拟成传统COM 端口,并允许基于COM 端口应用可方便地转换成USB 接口应用，通讯波特率高达 6 Mb/s。 该器件具有以下特征：完全兼容USB1.1 协议；可调节的3～5 V 输出电压，满足3V、3.3V 和5V 不同应用需求；支持完整的RS232 接口，可编程设置的波特率：75b/s～6 Mb/s，并为外部串行接口提供电源；512 字节可调的双向数据缓存；支持默认的ROM 和外部EEPROM 存储设备配置信息,具有I2C 总线接口,支持从外部MODEM信号远程唤醒；支持Windows98, Windows2000,WindowsXP 等操作系统；28 引脚的SOIC 封装。
基于STM32单片机的智能家居系统设计
单片机课程设计报告 基于STM32单片机的智能家居系统设计 姓名：sssssssssbbbbbbbb 班级：333334444 学号：xxxxxxxxxxxx xxxxxxxxxxxx xxxxxxxxxxxx xxxxxxxxxxxx 指导老师：yyyyyyyyy 日期：2012.05.27～2012.06.07 华南农业大学工程学院
摘要 目前市场上针对普通家庭的智能防盗、防火等产品很多，但基于远程报警系统的智能家居产品价格不菲。本次设计的基于STM32的智能家居报警系统实用性非常强，设计成本低廉，非常适合普通家庭使用,而且随时可以升级。本产品采用的是以意法半导体公司生产的单片机STM32F103RBT6作为主控芯片，AT24C02作为静态存储芯片，4*4 薄膜键盘和红外热式感应作为探测器，GSM和扬声器的家庭报警模块。 随着信息技术的发展，实现家居的信息化、网络化，是当前智能家居系统发展的新趋势。本设计将通信技术与防盗系统紧密结合，为一款便敏小巧，低成本，适合普通室内报警的智能报警系统。本系统通过传感器获取室内人员信息，并将信号发送到单片机微处理器。系统收到报警信息后通过辨认密码的方式确定目标身份，并通过蜂鸣器报警的方式警示入侵者。另外，系统配备具手机通信功能的GSM模块，能将室内安全状况第一时间发送至用户手机终端。不仅大大提高系统安全性及智能性，也方便用户的使用。 经测试，本系统稳定可靠，同时具有友好的人机界面，为用户提供安全服务的同时，实现系统智能化管理。 关键字：智能报警存储器传感器 GSM
目录 1 方案比较与选择 (1) 1.1 方案一：采用数字电路控制 (1) 1.2 方案二：采用双音多频电路与语音电路相结合的控制方案 (1) 1.3 方案三：采用以STM32单片机为核心的控制方案 (2) 2 主要元器件介绍 (3) 2.1 主芯片—STM32 (3) 2.2 显示屏--OLCD12864 (4) 2.3 外部存储芯片--AT24C02 (5) 3 模块分析 (7) 3.1 STM32控制模块 (7) 3.2 密码锁键盘输入及存储模块 (7) 3.3人体热释感应模块 (7) 3.4显示模块 (7) 3.5报警模块 (7) 4 硬件组成部分 (8) 4.1 硬件组成部分 (8) 4.2 仿真分析 (11) 5 电路板的制作，焊接，调试 (13) 5.1电路板制作 (13) 5.2电路板焊接 (14) 5.3电路板调试 (14) 6 讨论及进一步研究和建议 (15) 7 课程设计心得 (16) 附录 (17) 参考文献 (34)
基于STM32单片机开发光学指纹识别模块
基于STM32单片机开发光学指纹识别模块(FPM10A)全教程 收藏人：共同成长888 2014-05-08 | 阅：25 转：0 | 来源| 分享 基于STM32单片机开发光学指纹识 别模块(FPM10A)全教程 ? 1.平台 首先我使用的是奋斗 STM32 开发板 MINI板 光学指纹识别模块（FPM10A）
2.购买指纹模块，可以获得三份资料 1.简要使用说明 2.使用指纹模块的功能函数 3.FPM10A用户手册. 3.硬件搭建 根据使用说明：FPM 10A使用标准的串口与外界通信，默认的波特率为57600，可以与任何单片机，ARM，DSP等带串口的设备进行连接，请注意电平转换，连接电脑需要进行电平转换，比如MAX232电路。 FPM10A光学指纹模块共有5个管脚 1 为VCC 电源的正极接 3.6V – 5.5V的电压均可。 2 为GND 电源的负极接地。 3 为TXD 串口的发送。 4 为RXD 串口的接收。 5 为NC 悬空不需要使用。 奋斗板上已经有5V的管脚，可以直接供给指纹模块， 这里需要注意的是，指纹模块主要通过串口进行控制，模块和STM32单片机连接的时候，需要进行电平转换， 这样只要把这个转接板插入STM32，接上5V的电，就可以工作了，将模块的发送端接转接板的接收端，接收端接转接板的发送端。 这样，我们的硬件平台就搭建好了！ 4.模块的测试工作 模块成功上电后，指纹采集窗口会闪一下，表示自检正常，如果不闪，请仔细检查电源，是否接反，接错等。指纹模块使用120MHZ的DSP全速工作，工作时芯片有一些热，经过严格的测试，这是没有问题的可以放心使用，在不使用的时候可以关闭电源，以降低功耗。 5.现在我们要进入编程环节了 指纹模块主要是通过串口进行控制，所以这里我们需要用到单片机的串口模块。
基于单片机的红外遥控智能小车毕业设计报告
毕业设计（论文）题目：基于单片机的红外遥控智能小车
西安邮电学院 毕业设计(论文)任务书 学生姓名指导教师职称工程师学院电子工程学院系部光电子技术 专业光电信息工程 题目基于单片机的红外遥控智能小车 任务与要求 任务：以51单片机为控制核心，实现具有自动避障、加速、减速等功能的红外遥控智能小车。 要求：1 搜集资料，熟悉单片机开发流程；熟悉红外传感器等相关器件； 掌握单片机接口和外围电路应用；具备一定的单片机开发经验。 2 学会电路设计、仿真等相关软件的使用； 3 具备一定的硬件调试技能。 4 学会查阅资料； 5 学会撰写科技论文。 开始日期2010年3月22日完成日期2010年6月27日主管院长(签字) 年月日
西安邮电学院 毕业设计 (论文) 工作计划 学生姓名赵美英指导教师崔利平职称工程师学院电子工程学院系部光电子技术 专业光电信息工程 题目基于单片机的红外遥控智能小车 工作进程
主要参考书目（资料） 1、何立民，单片机应用系统设计,北京：航天航空大学出版社； 2、李广弟，单片机基础,北京：北京航空航天大学出版社,2001； 3、何立民，MCS-51系列单片机应用系统设计系统配置与接口技术，北京航 空航天大学出版社，1990.01； 4、赵负图，传感器集成电路手册,第一版,化学工业出版社,2004； 5、Atmel.AT89S51数据手册.https://www.sodocs.net/doc/e914978039.html, 主要仪器设备及材料 1．普通计算机一台，单片机开发环境； 2．电路安装与调试用相关仪器和工具。 （如示波器、万用表、电烙铁、镊子、钳子等）。 论文（设计）过程中教师的指导安排 每周四进行交流与总结；其余时间灵活安排，及时解决学生问题。 对计划的说明 依学生实际情况，适当调整工作进度。
7个基于STM32单片机的精彩设计实例
7个基于STM32单片机的精彩设计实例，附原理图、代码等相关资料 STM32单片机现已火遍大江南北，各种教程资料也是遍布各大网站论坛，可谓一抓一大把，但大部分都差不多。今天总结了几篇电路城上关于STM32的制作，不能说每篇都是经典，但都是在其他地方找不到的，很有学习参考意义的设计实例。尤其对于新手，是一个学习stm32单片机的“活生生”的范例。 1、STM32与FPGA强强联合，实现完整版信号发生器 话说之前看过作者的另外一个作品，是STM32和FPGA实现的示波器，当然感觉不做。现在作者又推出了信号发生器。重点是TFT触屏来控制波形，相当于一个终端，STM32用来通信，起到了FPGA和TFT之间的纽带作用。最后波形输出作者使用了巴特沃斯滤波器，让输出的波形更加干净。虽然以高端的信号发生器无法比拟，但是用于平时信号输出使用时足够了。 2.采用STM32单片机基于uCOS II系统控制VS1053B语音芯片制作的MP3播放器 一看到uCOS II，就觉得是个高级货，绝对不是一般的小打小闹。该制作耗时半年能完成制作，不得不佩服作者的坚持。这个使用了VC1053B音频模块，TFT液晶显示，还是用了NRF24L01无线模块（暂时没明白这个无线如何使用的），最后作者还很细心的提供了理论指导，方便大家制作。 3.使用OV7670让STM32转身变成照相机（附原理图、代码源文件） 经常使用STM32的同学有没有做过照相机呢？虽说在智能手机遍布的时代，正经相机也要束之高阁了。但是能使用STM32做个相机，拿出去拍个照也是非常拉风的。这个相机使用了ST32F103C8T6（ST32F103C8T6数据手册），摄像头用的是OV7670，带SD卡和触摸屏2.4寸，整体尺寸和卡片机差不多。 4.基于STM32的手机WIFI 控制四轴飞行器设计 我们平时看到的四轴飞行器多是遥控手柄控制的，给你推荐的这个是手机通过wifi就可以控制了，重点在作者还提供了安卓版本的app，直接安装就可以控制飞行器了，当然前提是要根据作者提供的原理图、pcb、代码做出个飞行器了。对APP感兴趣的朋友不妨写写ios 版本的。 5、使用STM32F103RC实现数字万用表设计，具备常用功能 作为电子工程师，最经常用到的就是万用表，可以很少人知道万用表里面的结构、测电压的过程。现在就有人用STM32F103（STM32F103数据手册）做了个数字万用表，只有三个常用功能：测电压（0-50v），测电阻（1k-390k），短路档，使用了LCD5110显示数据，大家不妨动动手开发其他功能。 6、基于RFID技术、以STM32为终端的智能小区管理系统 话说现在高档小区越来越多，对小区的智能化管理也在日渐智能化。这个设计就使用了当下很火的wifi智能控制。系统由多个智能服务终端和系统服务器所组成。智能服务终端就是一个基于STM32的完备系统，涵盖了室内环境监测、高温火警GSM报警、A卡管理助手、天气助手、用户电子账单、万年历、小区意见反馈等功能。
基于51单片机的无线遥控小车
本科生产实习报告（2013 —2014学年第二学期） 姓名： 学号： 年级： 专业：电子信息技术及仪器 系室：测控技术与仪器系 2014年7月6日
目录 目录 (2) 1 生产实习计划安排 (3) 2 电路板制作 (3) 2.1实习目的 (3) 2.2所需器件介绍 (3) 2.3制作过程 (5) 2.4成果展示 (7) 3 小车控制系统软硬件设计 (7) 3.1实习目的 (7) 3.2所需器件介绍 (7) 3.3制作过程 (9) 3.4功能演示 (11) 4新飞电器公司实习 (11) 4.1优秀毕业设计讲解 (11) 4.2新飞公司 (13) 5、生产实习心得体会 (18) 附录：单片机C语言程序 (20)
1 生产实习计划安排 2 电路板制作 2.1实习目的 能够熟练使用一些常用软件进行基本的程序编写（keil）、制板（Altium Designer等）；进一步了解电子产品开发、生产、测试等内容，培养自身的动手能力，并通过组队让我们了解团队合作的重要性，并为做一些实际的项目积累经验。 2.2 所需器件介绍
①Altium Designer Winter 09 :电路原理图、PCB图绘制软件 ②打印机、转印纸:将设计完成的PCB图打印在转印纸光面上 ③覆铜板、砂纸、热转印机：将转印纸上的电路图热转印到铜板上 ④腐蚀液：将铜板上墨迹以外的部分腐蚀掉 ⑤打孔机：将铜板上需要留孔的地方进行打孔 ⑥电烙铁、锡丝等：将元器件焊接在制作的铜板上 图1利用Altium Designer 绘制原理图的流程图
2.3 制作过程 1、原理图的绘制过程的流程图如图1所示： ⑴、使用Altium Designer绘图软件，画出单片机最小系统板的原理图，正确选择放置所需要的元器件并正确连接，适当添加元件库。必须用到的有微处理器芯片STC89C52RC、串口通信芯片MAC232等一系列电子元件。 ⑵、原理图设计完成后对各元件进行封装，以生成和现实元器件具有相同外观和尺寸的封装网络表。单片机最小系统板原理图如图2所示： 图2利用Altium Designer绘制的原理图 ⑶、生成PCB图。网络表生成以后，根据PCB面板的大小来放置各元件的位置，在放置时需要确保各元件引脚不交叉。经过规则的设置及调整，无错误完成PCB的布局布线。布线完成后的PCB图如图3所示： 图3布线完成后的PCB图 ⑷、利用转印纸将设计完成的PCB图通过打印机打印输出，然后将印有电路图的一面与铜板固定压紧，最后放到热转印机上进行热转印，高温下将转印纸上的电路图墨迹转印到铜板上。 ⑸、准备腐蚀液，将有墨迹的铜板放在溶液中，等待一段时间，铜板上除了墨迹以外的部分全部被腐蚀。取出铜板并清洗，妥善处理溶液。必须注意的一点是，清洗完毕后需立即擦干铜板，否则石墨线上附着的腐蚀液会继续腐蚀铜线部
基于单片机STC89C52控制的智能小车设计
基于单片机STC89C52控制的智能小车 摘要：该毕业设计是采用无线遥控基于单片机的功能实现的，当无线遥控器的某个按键按下时，无线发射器将按键信号以编码的形式在315MHz的频率上发射出去，无线接收器接收并放大发射信号同时解调出TTL电平信号送至单片机进行处理，单片机通过比较和识别接收来的无线遥控编码便可执行相应的遥控功能，从而实现智能小车的前进、后退、左转和右转的基本功能和伴随音乐演奏而闪烁的LED的开启与关闭的功能。此外，我加入了温度传感器与时钟芯片，让它们在液晶显示器上显示其室温和时间，并用按钮进行时间的调控。由于无线遥控模块是四路单向锁存模块，只能单线实现四个功能，所以发射模块的控制按键不够，根据需要，我仅仅用无线模块控制小车的前进和后退，停止，其它的采用按键调试，用按键来实现小车的前进/后退/左转/右转/音乐/时间调控等功能。 关键词：无线模块；液晶显示模块；电机驱动模块；音乐；智能小车
目录 引言．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．3 1 整体方案设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．4 1.1 整体方案设计的思路．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．4 1.2 整体方案的流程图．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．4 2 避障遥控小车系统概况．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．4 2.1 SC2272无线遥控模块原理．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．4 2.2 驱动原理的简介．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．6 2.3 直流电机简介．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．9 3 模块方案比较与论证．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．12 3.1 车体设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．12 3.2 电机模块的选择．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．12 3.3 电机驱动模块的选择．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．12 3.4 控制器模块的选择．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．13 4 系统硬件电路设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．14 4.1 无线模块的设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．14 4.2 直流电机的驱动模块．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．15 5 软件的简单介绍．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．1 6 5.1 KEIL的简介．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．16
遥控小汽车的毕业设计研究
摘要 根据题目要求，本设计采用2片AT89C52单片机构成主从式的控制系统，双机采用串行口进行通信。红外遥控部分采用遥控车模专用编、解码芯片TX-2/RX-2，提高控制的可靠性；同时，在遥控发射端加入了用凌阳61板做的语音识别系统，能够完成语音遥控功能。采用红外传感器进行里程检测；超声波传感器进行障碍识别；感光电阻辅以步进电机控制的转动机构进行光源方向的检测，并能用软件控制小车行驶到光源附近。采用步进电机对小车的转向进行精确的控制，同时用红外传感器对转向的角度进行校正。此外，采用四位LED数码管和若干LED发光二极管显示时间、行进的里程以及小车的各种状态；采用AT24C08串行EEPROM记录小车的行驶轨迹，并能按照所记录的轨迹自动行驶。 本次设计基于完备的软硬件系统，很好的实现了小车语音遥控、任意曲线行驶、路线记录与重放、自动查找光源、自动避障，里程统计并发出指示信息等功能。 关键词：单片机；超声波传感器；红外遥控；语音识别；凌阳61板
ABSTRACT According to the topic, my design needs to adopt two AT89C52 to form a control system of principal and subordinate. The communication between the two MCU is to adopt the serial port. Meanwhile, launch end join with insult male genital 61 sound recognition system that board make remotely, can finish the remote control function of the pronunciation, and it adopts the infrared sensor to measure the mileage; The ultrasonic sensor carries on the obstacle to discern; Sensitization resistance complement in order to walk into whom electrical machinery control rotate organization carry on measuring, direction of the light source, The small car can go to the adjacent place of the light source with the software .The design adopts serial EEPROM of AT24C08 to write down the orbit of the car , and can repeat the route automatically which has been recorded. The Design is on the basis of the complete software and hardware system, and the small car has the function of sound remote control, following any curve, recording the route where it has gone, finding out the light source, etc… Keywords: MCU; AT24C08; sensor; SPCE061A
基于单片机智能小车毕业设计(论文)
毕业设计（论文） 设计（论文）题目：基于单片机的智能小车 学院名称：电子与信息工程学院专业：电子与信息工程 班级：电信092班 姓名：\ 学号\ 指导教师：\ 职称\
基于单片机的智能小车 摘要 智能车辆是目前世界车辆研究领域的热点和汽车工业新的增长点。未来的车辆也一定是智能化的车辆。所以，智能化的车辆是未来人们生活重要的载体。因此有必要对智能车辆进行研究。研制一种智能，高效的智能小车控制系统具有重要的实际意义和科学理论价值。本文设计了一个能自动循迹的智能小车控制系统。以STC89C52单片机为控制核心，利用反射式光电传感器检测黑线实现小车循迹，利用超声波传感器检测道路上的障碍并提示，利用LCD1602显示小车的速度和路程。能实现小车自动根据地面黑线前进倒退、转向行驶，超声波测距提示障碍物，LCD1602实时显示小车的速度和行驶的路程，具有高度的智能化，达到设计目标。 关键词：智能小车,STC89C52单片机,超声波传感器,LCD1602
目录 摘要..................................................................................... 错误！未定义书签。ABSTRACT .......................................................................................... 错误！未定义书签。目录....................................................................................... 错误！未定义书签。第1章绪论................................................................................. 错误！未定义书签。 1.1智能小车的意义和作用........................ 错误！未定义书签。 1.2智能小车的现状 (1) 第2章方案设计与论证 (2) 2.1 主控系统 (2) 2.2 电源模块 (2) 2.3 电机驱动模块 (3) 2.3.1 电机模块选择与论证 (3) 2.3.2 电机驱动模块选泽与论证 (3) 2.4 循迹模块 (4) 2.5 测速模块 (5) 2.6 显示模块 (6) 2.7 壁障模块 (7) 第3章硬件设计 (8) 3.1 总体设计 (8) 3.2 驱动电路 (8) 3.3 信号检测电路................................ 错误！未定义书签。 3.4 测速电路.................................... 错误！未定义书签。 3.5 显示电路.................................... 错误！未定义书签。 3.6 主控电路.................................... 错误！未定义书签。第4章软件设计 (17)
基于STM32单片机的多路数据采集系统设计
基于STM32单片机的多路数据采集系统设 计 The Design Of Multi-channel Data Acquisition System Based On STM32 中国地质大学（北京） 指导教师 2013.3.31
摘要 本文是基于ARM Cortex-M3的STM32系列嵌入式微控制器的应用实践，介绍了基于STM32单片机的数据采集的硬件设计和软件设计，数据采集系统是模拟域与数字域之间必不可少的纽带，它的存在具有着非常重要的作用。本文介绍的重点是数据采集系统，而该系统硬件部分的重心在于单片机。数据采集与通信控制采用了模块化的设计，数据采集与通信控制采用了单片机STM32来实现，硬件部分是以单片机为核心，还包括A/D模数转换模块，显示模块，和串行接口部分。该系统从机负责数据采集并应答主机的命令。输入数据是由现场模拟信号产生器产生，8路被测电压再通过模数转换器ADC0809进行模数转换，实现对采集到的数据进行模拟量到数字量的转换，并将转换后的数据传输到上位机，由上位机负责数据的接受、处理和显示，并用LCD数码显示器来显示所采集的结果。软件部分应用Keil uVision4通过C++编写控制软件，对数据采集系统、模数转换系统、数据显示、数据通信等程序进行了设计。 关键词：数据采集89C52单片机ADC0809 Keil uVision4
Abstract This article is an application of STM32 series embedded ARM controller based on Cortex-M3 and it describes the hardware design and software design of the data on which based on signal-chip microcomputer .The data collection system is the link between the digital domain and analog domain. It has an very important function. The introductive point of this text is a data to collect the system. The hardware of the system focuses on signal-chip microcomputer .Data collection and communication control use modular design. The data collected to control with correspondence to adopt a machine 8051 to carry out. The part of hardware’s core is STM32, is also includes A/D conversion module, display module, and the serial interface.