智能環(huán)境數(shù)據(jù)采集小車
摘要:設(shè)計了一個基于單片機(jī)的智能環(huán)境數(shù)據(jù)采集小車系統(tǒng),能實現(xiàn)環(huán)境溫濕度的采集、發(fā)送、接收、處理、顯示和保存。系統(tǒng)采用單片機(jī)作為小車與控制臺的核心??刂婆_通過無線射頻信號控制電動小車前進(jìn)、后退、左轉(zhuǎn)和右轉(zhuǎn)運行,小車在行進(jìn)過程中實時采集環(huán)境數(shù)據(jù)并將采集到的數(shù)據(jù)通過無線信號發(fā)送給控制臺,控制臺將數(shù)據(jù)處理后顯示,并將數(shù)據(jù)發(fā)送至PC保存。經(jīng)調(diào)試,系統(tǒng)工作穩(wěn)定、可靠,實用性強(qiáng)。
關(guān)鍵詞:單片機(jī);溫濕度;電動小車;數(shù)據(jù)采集
智能小車在感知效應(yīng)方面全面模擬人的機(jī)器系統(tǒng),它是人工智能技術(shù)的試驗場。智能小車具有識別、檢測、環(huán)境數(shù)據(jù)采集等智能機(jī)制,能在非特定環(huán)境下,在惡劣條件下代替人工作,具有廣闊的應(yīng)用前景。本設(shè)計通過無線遙控電動小車的運行,實現(xiàn)環(huán)境溫濕度的采集、發(fā)送、接收、處理、顯示和保存,為數(shù)據(jù)的后期處理做好準(zhǔn)備。
1 總體方案設(shè)計
系統(tǒng)設(shè)計圖如圖1所示。控制臺通過按鍵發(fā)送無線遙控信號,小車接收到信號后進(jìn)行判斷作出前進(jìn)、后退、左轉(zhuǎn)、右轉(zhuǎn)、停車動作。小車通過溫濕度傳感器實時采集當(dāng)前環(huán)境的溫濕度數(shù)據(jù)并通過無線信號發(fā)送至控制臺,控制臺將數(shù)據(jù)處理后顯示并通過串口發(fā)送至PC保存。根據(jù)系統(tǒng)設(shè)計要求,采集小車設(shè)計的模塊有電機(jī)驅(qū)動、無線模塊、溫濕度傳感器;控制臺設(shè)計由按鍵、無線模塊、液晶顯示器、串口等模塊組成。
2 硬件電路設(shè)計
2.1 控制模塊設(shè)計
本設(shè)計中需要操作無線射頻模塊和溫濕度傳感器,會涉及到IIC和SPI協(xié)議,所以用單片機(jī)進(jìn)行控制最理想。51系列單片機(jī)的使用簡單、對于小型系統(tǒng)的控制靈活,AT89S52單片機(jī)IO口、定時計數(shù)器、串口等資源基本滿足系統(tǒng)設(shè)計要求,故本設(shè)計采用AT89S52單片機(jī)作為核心。
51系列單片機(jī)最小系統(tǒng)一般應(yīng)該包括:單片機(jī)、晶振電路、復(fù)位電路。晶振選取11.059 2 MHz,方便產(chǎn)生960 0 bps波特率,用于串口通訊。
2.2 電機(jī)驅(qū)動模塊設(shè)計
L293D是一款單片集成的高電壓、高電流、4通道電機(jī)驅(qū)動,設(shè)計用于連接標(biāo)準(zhǔn)DTL或TTL邏輯電平,驅(qū)動電感負(fù)載(諸如繼電線圈、DC和步進(jìn)電機(jī))和開關(guān)功率晶體管等等。此芯片可以驅(qū)動兩個直流電機(jī),每1個電機(jī)需要3個控制信號EN12、IN1、IN2,其中EN12是使能信號,IN1、IN2為電機(jī)轉(zhuǎn)動方向控制信號,IN1、IN2分別為1,0時,電機(jī)正轉(zhuǎn),反之,電機(jī)反轉(zhuǎn)。選用一路PWM連接EN12引腳,通過調(diào)整PWM的占
空比可以調(diào)整電機(jī)的轉(zhuǎn)速。此專用芯片控制簡單,響應(yīng)及時。電機(jī)驅(qū)動電路如圖2所示。
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