AT89S51可以说是单片机领域的主流产品，其应用如此广 泛，所以有必要去学习和应用该单片机，以满足实际产品 开发的需要，也是适应社会智能化、自动化的趋势。通过 构建智能小车系统，培养设计并实现自动控制系统的能力 。在实践过程中，熟悉以单片机为核心控制芯片，设计小 车的检测、驱动和显示等外围电路，采用智能控制算法实 现小车的智能循迹。灵活应用机电等相关学科的理论知识 ，联系实际电路设计的具体实现方法，达到理论与实践的 统一。在此过程中，加深对控制理论的理解和认识。全国 各高校都很重视该题目的学校和研究，全国电子大赛和省 内电子大赛几乎每次都有智能小车这方面的题目。这几届 的电子设计大赛智能小车又在向声控系统发展。比较出名 的飞思卡尔智能小车更是走在前列。本设计就是在这样的 背景下提出的，本题目是结合科研项目而确定的设计类课 题。我此次的设计主要实现循迹、避障这两个功能。
一、课题研究内容与目的
本课题是结合科研项目而确定的设计类 课题。本设计的目的是WIFI智能小车能够在 电脑、手机WIFI连接控制行驶及其他的控制 方式下，实现实时显示时间、速度、里程， 具有自动寻迹、寻光、避障功能，可程控行 驶速度、准确定位停车。
摄像头
蜂鸣器电路 89C52
路由器模块
单 片 机
照ห้องสมุดไป่ตู้电路
电机驱动模块 电脑控制终端
电机
图2-1系统结构框 图

路由器用于接收电脑等终端设备发送的指令和将摄 像头采集到的视频信号传送到电脑等终端设备；单 片机最小系统是整个小车的控制核心，控制着各个 模块统一协调工作；电机驱动电路用于驱动电机转 动，可以使电机产生正转、反转，从而使车体产生 前进、后退、转弯等动作；电机的作用就是使整个 车体运动；电平转换电路是将路由器输出的3.3V串 口电平转换为单片机能判断的高低电平；电源电路 作用是为整个小车系统共电；舵机制作成云台，然 后装上摄像头，使摄像头可实现上下、水平方向 180度旋转调节；摄像头用于采集视频信号；蜂鸣 器电路用于报警提示；照明电路为小车在夜间行驶 提供照明。
3. 方案设计：
1. 了解智能小车的
组成与控制原理； 2. 选择处理器和相 应传感器； 3. 设计硬件电路；
4. 编写程序，实现 各种实时控制情况
5. 软硬件联调，保
证实时控制的准确 性； 6. 制作样机。
五、完成本课题的工作方案及进度计划
第5～6周：消化课题，收集有关资料，选择参考方案； 第7～8周：确定设计方案并熟悉部分器件的用途；
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2. 实施步骤
A
1. 明确控制要求， 绘制电路连接图。 2. 参考文献，检 查电路图的正确 性。
B
3. 根据电路连接图
焊接电路板，制作 智能小车模型。 4. 分析操作流程， 绘制程序流程图。
C
5. 编写程序代码。 6. 运用电脑软件初 步对程序进行调试 。配合智能小车硬 件部分，并完善功 能，达到设计要求
二、本课题所要研究和解决的问题： 由电脑终端，通过WIFI无线网络连接到路由器，再 通过电脑应用软件，向路由器发送控制命令及数据 。路由器接收到数据后通过内部的串口发送软件， 将接收到的命令和数据，通过路由器串口发送到 89C52单片机的串口端，单片机接收到这些命令后 执行相应的指令，如：驱动小车运动、舵机运动、 蜂鸣器鸣叫、照明电路的开关等。 视频信号，通过摄像头采集之后通过路由器发送到 电脑终端，并在其应用软件中显示摄像头采集到的 视频信号。
三、研究途径 根据题目的要求，确定如下方案：利用所学单 片机知识设计一个控制系统，实现用单片机控 制小车。在现有玩具电动车的基础上，加装光 电、红外线、超声波传感器及金属探测器，实 现对电动车的速度、位置、运行状况的实时测 量，并将测量数据传送至单片机进行处理，然 后通过改变PWM信号的占空比，进而单片机控 制舵机的转向和电机转速，才可以控制小车快 慢速行驶，以及自动停车，自动寻迹等功能。 进而实现对小车的智能控制。
3.单片机驱动直流电机有两种方案：
两种方案
勿需占用单片机 资源，直接选择 有PWM功能的单 片机，这样可以 实现精确调速；
选 红 色 方 案
利用db120-wg无线 路由器，作为wifi连 接模块，用51系列 单片机89C52做控 制芯片。利用现有 的一些电源、驱动 等模块等制作我们 的wifi智能小车。
基于单片机的wifi智能小车
导师：谭伟东 学生：张明杰
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文献综述
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课题的内容及目的 要研究和解决的问题 课题的研究途径 课题研究方法
进度安排
文献综述
1. 课题研究的背景
现在是一个智能化的时代，许多机器设备或电子仪器都在逐步 实现自动化和智能化，各种智能化设备正在逐步替代人为的操 作，方便我们的工作、生活。智能化设备可以按照预先设定的 模式在一个环境里自动的运作，不需要人为的管理，可应用于 军事领域、科学勘探、和人民生活等方面。目前，在企业生产 技术不断提高、对自动化技术要求不断加深的环境下，智能车 辆以及在智能车辆基础上开发出来的产品已成为自动化物流运 输、柔性生产组织等系统的关键设备。世界上许多国家都在积 极进行智能车辆的研究和开发设计。
智能车辆也叫无人车辆，是一个集环境感知、规划决策 和多等级辅助驾驶等功能于一体的综合系统。智能车辆的主要 特点是在复杂的道路情况下，能自动地操纵和驾驶车辆绕开障 碍物并沿着预定的道路(轨迹)行进。智能小车也是智能车辆的 一个研究方向，它集中地运用了计算机、传感、信息、通信、 导航及自动控制等技术，是典型的高新技术综合体。它具有道 路障碍自动识别、自动报警、自动制动、自动保持安全距离、 车速和巡航控等功能。 它可以分为三大组成部分：传感器检测部分、执行部分、CPU 。可以实现自动避障功能，还可以扩展循迹等功能，感知导引 线和障碍物。可以实现小车自动识别路线，选择正确的行进路 线，并检测到障碍物自动躲避。如果加装无线路由器并实现和 计算机实时通信，就可以通过电脑、手机引导WIFI智能小车行 驶，实现实时显示时间、速度、里程，具有自动寻迹、寻光、 避障功能，可程控行驶速度、准确定位停车等运动状态进行实 时控制。
c. 安全检测受损评估：在工程建设领域，可对高速 公路自动巡迹，进行道路质量检测和破坏分析检测 ；对水库堤坝、海岸护岸堤、江河大坝进行质量和 安全性检测。在制造领域，可用于工业管道中机械 损伤，裂纹等缺陷的探寻，对输油和输气管线的泄 漏和破损点的查找和定位等。
2.智能小车的作用和意义
避障控制系统是基于自动导引小车（AV—auto-guide vehicle）系统，基于它的智能小车实现自动识别路线， 判断并自动避开障碍，选择正确的行进路线。使用传感 器感知路线和障碍并作出判断和相应的执行动作。该智 能小车可以为三大组成部分：传感器检测部分、CPU、 执行部分。机器人要实现自动避障功能，还可以扩展循 迹等功能，感知导引线和障碍物。可以实现小车自动识 别路线，选择正确的行进路线，并检测到障碍物自动躲 避。基于上述要求，传感检测部分考虑到小车一般不需 要感知清晰的图像，只要求粗略感知即可，所以可以舍 弃昂贵的CCD传感器而考虑使用价廉物美的红外反射式 传感器来充当。智能小车的执行部分，是由直流电机来 充当的，主要控制小车的行进方向和速度。
d. 智能家居：在家庭中，可以用智能小车进行家具、远程
控制家中的家用电器，控制室温等等。对这种小车的研究 ，将为未来环境探测术上的有力支持。

b. 探测危险与排除险情：在战场上或工程中，常常会遇到 各种各样的意外。这时，智能化探测小车就会发挥很好的作 用。战场上，可以使用智能车辆扫除路边炸弹、寻找和销毁 地雷。民用方面，可以探测化学泄漏物质，可以进行地铁灭 火，以及在强烈地震发生后到废墟中寻找被埋人员等。
1.1 智能小车的主要应用领域
a. 军事侦察与环境探测：现代战争对军事侦察提出了更高 的要求，世界各国普遍重视对军侦察的建设，采取各种有效 措施预防敌方的突然袭击，并广泛应用先进科学技术，不断 研制多用途的侦察器材和探测设备，在车上装备摄像机、安 全激光测距仪、夜视装置和卫星全球定位仪等设备，通过光 缆操纵，完成侦察和监视敌情、情报收集、目标搜索和自主 巡逻等任务，进一步扩大侦察的范围，提高侦察的时效性和 准确性。
第9～10周：划分功能模块，设计单元电路，软件模块设计
第11～12周：分析电路原理，完成设计过程，仿真电路（ 制作实物）；撰写论文初稿。
第13～14周：按毕业论文的各项要求，整理论文；修改、 完善论文，检查定稿；制作PPT，准备答辩；
第15～16周：毕业答辩。
谢谢各位老师 的聆听指导!
四、研究方法
1．准备工作
1. 认真详细的阅读任 务书，深刻了解主要 的内容和要求。 2. 查阅与智能小车相关 4. 了解历年全国大学生电 子竞赛有关智能小车的资 料。 5. 复习单片机的相关知识 ，查阅与所需硬件相关的
的书籍，了解智能小车
的工作原理。 3. 根据控制要求初步
电路设计。
确定所使用的元器件。
2.1 智能小车的现状：

世界各国在智能微型车领域进行了很多研究，己经应用于各 个领域，在探测和军事领域使用特别多。智能小车发展很快 ，从智能玩具到其它各行业都有实质成果。其基本可实现循 迹、避障、检测贴片、寻光入库、避崖等基本功能，近年来 ，我国也开展了很多研究工作，以满足不同用途的需要。单 片机的应用领域越来越广泛，无论是在生活，生产上，单片 机无处不在。ATMEL公司的AT89S51单片机可以广泛应用 于计算机外部设备、工业实时控制、仪器仪表、通讯设备、 家用电器等各个领域。