网络控制智能家庭安全机器人

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1、网络控制智能家庭安全机器人　　摘要：机器人以无线WIFI和安卓及电脑上位机为核心，WIFI模块通过连接到家庭路由，与外网建立联系，然后通过路由“端口映射”，达到利用网络“远程控制”的目的。同时，机器人配有摄像头，GSM，火焰、气体传感器等模块，智能检测和采集家庭环境信息，当有异常发生时，可以通过GSM给主人发短信，然后主人可以通过网络及时检测家庭状况，实现了远程控制，即无论你处于世界任何一个角落，只要有网络，你都可以看到家庭中的当前信息，并实现对小车的控制。此外，小车还可以实现远程/近程浇花，远程/近程控制家庭点灯，热水器，电视机，窗帘等家电。让生活变得更加方便、智能、美好。　　关键词：WIF

2、I；上位机；传感器；GSM模块；摄像头　　家庭安全机器人是机器人研究中的一个新兴发展领域，其属于危险作业机器人中的一个分支，具备了危险作业机器人的所有特点。其往往具备多功能作用，可以在救火现场自由行驶、传递信号，并能自动向被困者提供食品物资，为救灾救火工作做出巨大的贡献。　　目前，一般的家庭安全装置只能简单的检测火焰和防盗，而且存在误报率高，精准度低等缺陷，因而限制了其推广使用。由于家庭安全越来越受到关注，提高探测的可靠性和排除安全隐患成为当今时代的主题，而本装置就利用传感器和GSM模块，摄像头模块，WIFI模块，手机上位机实现远程无线控制机器人排除家庭安全隐患。极大地提高了家庭的安全性。　　

3、1总体设计　　本设计以无线WIFI和安卓及电脑上位机为核心，WIFI模块通过连接到家庭路由，与外网建立联系，然后通过路由“端口映射”，达到利用网络“远程控制”的目的。同?r，机器人配有摄像头，GSM，火焰、气体传感器等模块，智能检测和采集家庭环境信息，当有异常发生时，可以通过GSM给主人发短信，然后主人可以通过网络及时检测家庭状况。系统总体框架图如图1所示。　　2系统硬件设计　　该系统结构图如图2所示，该系统以stm32f103z8t6单片机为主芯片，外接火焰传感器模块、摄像头模块、机器臂模块、GSM模块等。通过各个模块检测外界环境将采集的信号送到A/D模数转换器电路，然后将数字信号传送给单片

4、机进行处理，进而单片机控制各个模块进行工作。当有异常发生时，可以通过GSM给主人发短信，然后主人可以通过网络及时检测家庭状况。　　火焰传感器（flametransducer）是机器人专门用来搜寻火源的传感器，当然火焰传感器也可以用来检测光线的亮度，只是本传感器对火焰特别灵敏。火焰传感器利用红外线对对火焰非常敏感的特点，使用特制的红外线接受管来检测火焰，然后把火焰的亮度转化为高低变化的电平信号，输入到中央处理器中，中央处理器根据信号的变化做出相应的程序处理。　　A/D转换电路[3]是将各个传感器检测电路采集的模拟量转换成数字信号供单片机处理。从而实现各个传感器电路与单片机的信息传送与状态反馈，进

5、而辅助单片机发送动作指令。A/D转换电路仿真图如图4所示。　　STM32F1系列属于中低端的32位ARM微控制器，该系列芯片是意法半导体（ST）公司出品，其内核是Cortex-M3。　　该系列芯片按片内Flash的大小可分为三大类：小容量（16K和32K）、中容量（64K和128K）、大容量（256K、384K和512K）。　　芯片集成定时器，CAN，ADC，SPI，I2C，USB，UART，等多种功能。　　3系统软件设计　　该系统的软件采用Keil软件编程，以无线WIFI和安卓及电脑上位机为核心，WIFI模块通过连接到家庭路由，与外网建立联系，然后通过路由“端口映射”，达到利用网络“远程控制

6、”的目的。进而实现相应的功能。系统软件设计的结构图如图5所示。　　WIFI模块通过连接到家庭路由，与外网建立联系，然后通过路由“端口映射”，进而达到利用网络“远程控制”小车的目的。GSM模块与各传感器之间的配合。各传感器通过检测到烟雾或火焰，把信息传递给单片机，单片机再控制GSM发送不同的报警短信。软件硬件WIFI模块主要用来实现该系统软件与硬件之间的通信功能，软件设计的流程如下：开始-检测器-数据采集成功-AD信号转换-单片机输出控制模块-摄像头寻找火源，小车出发-找到火源并搬离-测试结束-退出程序。　　4实验结果　　机器人以无线WIFI和安卓及电脑上位机为核心，WIFI模块通过连接到家庭路

7、由，与外网建立联系，然后通过路由“端口映射”，达到利用网络“远程控制”的目的。同时，机器人配有摄像头，GSM，火焰、气体传感器等模块，智能检测和采集家庭环境信息，打破了常规智能车控制距离短的限制，小车上的WIFI模块与家庭路由相连接，此时，路由器就相当于一个“桥”，实现了小车与Internet的连接。达到与我们自主开发的Android和Windows上位机数据交换的目的。即实现远程控制和摄像头信息