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1、【系統(tǒng)設(shè)計論文】智能小車控制系統(tǒng)設(shè)計
智能化已經(jīng)成為未來產(chǎn)業(yè)發(fā)展方向,本設(shè)計基于手繪控制的智能小車控制系統(tǒng)設(shè)計,融合了嵌入式技術(shù)、無線網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)、Android移動應(yīng)用開發(fā)技術(shù)以及機器學(xué)習技術(shù),實現(xiàn)小車的智能控制,讓用戶操作操作變得更為簡單,該小車可按照手繪指令規(guī)劃路徑,并實現(xiàn)自動尋跡、超聲波避障以及自動規(guī)劃路徑等功能。
Android;智能小車;手繪控制;自動規(guī)劃
1引言
隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)以及移動互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的快速發(fā)展,利用智能終端進行遠程無線監(jiān)控的應(yīng)用越來越多,例如智能家居、智能交通、智能物流等。目前基于智能小車的研究也很多,主要包括智
2、能超聲波避障、路徑規(guī)劃算法,本系統(tǒng)采用移動互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與傳統(tǒng)的智能小車控制技術(shù)相結(jié)合,手繪方式,實現(xiàn)了小車的靈活控制。
2主要研究內(nèi)容
本系統(tǒng)設(shè)計主要研究內(nèi)容包括智能小車的軟件設(shè)計、智能終端的軟件設(shè)計兩部分內(nèi)容。主要包括:STM32F103處理器控制模塊、電機驅(qū)動模塊、尋跡模塊、超聲波測距模塊、攝像頭模塊、WIFI轉(zhuǎn)UART通信模塊以及智能終端。
3小車軟件模塊設(shè)計
利用UART接收數(shù)據(jù)采用中斷來實現(xiàn),將接收的指令存入到指令環(huán)形鏈表中。主循環(huán)中從指令鏈表中逐條提取指令,并按照通信協(xié)議來解析指令,根據(jù)匹配去執(zhí)行相應(yīng)的運動包括前進、循跡
3、前進、后退、左轉(zhuǎn)、右轉(zhuǎn)等動作。這部分難點在于利用A*算法這種啟發(fā)式算法實現(xiàn)任意兩點最短路徑的規(guī)劃。
4Android移動端開發(fā)
Android移動端主要實現(xiàn)了登錄模塊、網(wǎng)絡(luò)通信模塊、攝像頭監(jiān)控模塊、手繪模塊、參數(shù)設(shè)置模塊,限于篇幅本文僅對網(wǎng)絡(luò)通信模塊和手繪模塊進行闡述。
4.1Android網(wǎng)絡(luò)通信模塊
網(wǎng)絡(luò)通信實現(xiàn)主要步驟:首先要配置相應(yīng)網(wǎng)絡(luò)訪問和WIFI狀態(tài)獲取權(quán)限,并在onCreate()方法添加網(wǎng)絡(luò)嚴苛模式代碼;其次配置秧歌通過開啟WIFI服務(wù),獲取WIFI服務(wù)器端IP地址;第三步:根據(jù)IP地址和端口號,創(chuàng)建socket連
4、接;第四步:開啟網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)發(fā)送與接收線程。
4.2手繪模塊
手繪模塊有兩種控制模式:一種是通過手繪路徑控制,另一種只給定起點和終點。手繪該模塊利用自定義View類MapView進行圖案繪制,主要重寫了onDraw(Canvascanvas)方法主要實現(xiàn)功能:(1)繪制圓,并將選中的圓重新繪制一遍,將選中的點和未選中的點區(qū)別開來;(2)繪制被劃到相鄰(時間上先后)兩點的連線;(3)點與鼠標當前位置繪制軌跡。另外重寫了onTouchEvent()方法,該方法通過觸摸屏事件來設(shè)置重繪圖形類型以及收集選中的點。還有重寫了OnPatternChange()方法,該主要實現(xiàn)手
5、繪觸點監(jiān)聽,通過相關(guān)算法獲取各點的順序號。第一種模式是根據(jù)順序號列表形成規(guī)劃的路徑,再通過路徑編碼形成控制命令,再調(diào)用網(wǎng)絡(luò)發(fā)送模塊發(fā)送指令到智能小車,從而實現(xiàn)了小車路徑的控制。第二種模式就是獲取到起點和終點順序號,解析出啟點和終點坐標,并將指令發(fā)送給小車,小車底層自動調(diào)用A*型算法,實現(xiàn)小車路徑的自動規(guī)劃。
結(jié)束語
本系統(tǒng)使得用戶操作更為簡單快捷,不需要復(fù)雜的編程,可以實現(xiàn)小車自動路徑規(guī)劃也可以按照用戶的指令執(zhí)行相應(yīng)的操作。本系統(tǒng)的設(shè)計大大提高產(chǎn)品的工作效率,在工業(yè)運輸中有廣泛的應(yīng)用前景.
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