基于开源硬件的Wi-Fi四驱小车毕业论文

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1、学士学位论文基于开源噩脾Wi-FiR3姓名：院系：计算与应用数学系学号■导师：完成时间：UniversityofScienceandTechnologyofChinaAdissertationforbachelor'sdegreeBasedonOpenSourceHardware^Wi-FiFour-Wheel-DriveCarAuthor:Department:StudentID:Supervisor:FinishedTime:June,致谢在中国科技大学完成木科学业的四年里，我所从事的学习和研究工作，都是在导师以及

2、系里其他老师和同学的指导和帮助下进行的。在完成论文之际,请容许我对他们表达诚挚的谢意。首先感谢导师刘利刚教授多年的指导和教诲，是他把我带到了计算机图形学的研究领域。刘老师严谨的研究态度及忘我的工作精神，刘老师认真细致的治学态度及宽广的胸怀，都将使我受益终身。感谢班主任张瑞老师多年的关怀。感谢任广斌、宋光天、谭立湘等老师,他们在本科大一、大二阶段的指导给我大三、大四阶段的研究工作打下了基础。感谢王丄玮、王春雪、王康、吴美娟等师兄师姐们的指点和照顾；感谢陈典、贺烈、夏潮、路寒、高瑞良等几位同班同学，与你们的讨论使我受益良多

3、；特别感谢实验室的孙翰同学对我提供的帮助，我们在1207实验室共同学习共同生活，一起走过了这段愉快而难忘的岁刀。感谢科大，感谢一路走过来的兄弟姐妹们，在最宝贵年华里，是你们伴随着我的成长。最后，感谢我家人一贯的鼓励和支持，你们是我追求学业的坚强后盾。目录致谢I目录III表格索引V插图索引VII摘要IXABSTRACTXI第一章绪论11.1项目的目的11.1.1传统的扫描方式11.1.2自动扫描机器人11.2项目的开展1121项目的开展11.2.2硬件平台的要求2第二章Arduino与步进电机32.1开源硬件32.2Ar

4、duino基础32.2.1Arduino简介32.2.2输入和输出32.2.3串口通讯42.3步进电机52.3.1常见电机52.3.2步进电机的使用和调试7第三章Wi・Fi通讯与Socket编程113.1Wi・Fi通讯113.1.1红外、蓝牙和Wi・Fi对比113.1.2WiFi模块的选择113.1.3AT指令集的使用133.2Socket编程152.2.1Socket简介152.2.2Socket常用函数16第四章总结与展望174.1总结174.2展望174.2.1硬件改进174.2.2算法展望18参考文献193.1

5、AT指令列表表格索引15插图索引2.1ArduinoUNO主板42.2传统的Arduino工作方式42.3串口通讯52.4串口通讯测试52.5直流电机62.6舵机62.7步进电机62.8A4988步进电机驱动模块72.9A4988驱动模块的接口72.10A4988与Arduino的连接82.11A4988的步进模式接法82.12步进电机运转测试接线92.13步进电机运转测试代码一92.14步进电机运转测试代码二93.1ArduinoYun1232使用模块时的连线方式1333升级固件时的连线方式133.4固件升级界面14

6、35AT指令测试一153.6AT指令测试二153.7AT指令测试三154.1Wi-Fi四驱小车17摘要我们搭建了一个可用于搭载3D扫描设备的开源硬件平台，具体表现为能与计算机进行Wi-Fi通讯的四驱小车。为了能控制小车的运动，处理Wi-Fi通讯的数据，我们选择了开源单片机Arduino作为控制主板。它能接收到来自Wi-Fi转串口模块的指令，同时解释指令后来控制电机的转动，以此來实现小车的前进、后退以及转向。为了使小车的运动更加精确可控，我们抛弄了传统的直流电机，改用两相混合式步进电机。该电机最人的特点就是能精确控制其转

7、动的角度，以到达对小车前进距离和转向角度的精确控制。在Wi-Fi通讯方面，我们采用了使用简便的HLK・RM04工业级Wi-Fi转串口模块，并定制了模块的底板，使得模块能与Arduino主板实现直插。在我们的工作屮，HLK-RM04模块起到了建立Wi-Fi服务器，等待计算机连接的作用，同时能将计算机传来的数据转换成Arduino能够识别的串口数据。对于计算机的连接，HLK・RM04模块采用了传输层的TCP协议。计算机建立一个TCP链接，连接到服务器的8080端口，即可实现与模块的连接。我们在计算机端采用Socket编程，

8、实现TCP连接的建立，并传输控制指令，最终控制小车按我们的想法运动。关键词：Arduino单片机，Wi・Fi转串口模块，步进电机，Socket编程，智能小车ABSTRACTWebuiltanopensourcehardwareplatformwhichcanbeusedtocarrya3Dscanningdevices.Actu