基于开源硬件的wi-fi四驱小车学士学位论文

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1、学士学位论文基于开源硬件的Wi-Fi四驱小车姓院名：系：学号：导师：完成时间：2015年7月UniversityofScienceandTechnologyofChinaAdissertationforbachelor’sdegreeBasedonOpenSourceHardware’sWi-FiFour-Wheel-DriveCarAuthor:Department:StudentID:……Supervisor:………………FinishedTime:June,2015中国科学技术大学学士学位论文致谢在中国科技大学完成本科学业的四年里，我所从事的学习和研究工作，都是

2、在导师以及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。感谢王士玮、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；特别感谢实验室的孙翰同学对我提供的帮

3、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月。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。×××2015年5月29日I中国科学技术大学学士学位论文目录中国科学技术大学学士学位论文致谢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11.2.1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32.2A

4、rduino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153.2.1Socket简介153.2.2Socket常用函数16III中国科学技术大学学士学位论文第四章总结与展望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19中国科学技术大学学

5、士学位论文IV中国科学技术大学学士学位论文表格索引3.1AT指令列表15V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二93.1ArduinoYun123.2使用模块时的连线方式133.3升级固件时的连线方式133.4固件升级界

6、面143.5AT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17VII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，以此来实现小车的前进、后退以及转向。为了使小车的运动更加精确可控，我们抛弃了传统的直流电机，改用两相混合式步进电机。该电机最大的特点就是能精确控制其转动的角度，以到达对小车前进距离和转

7、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。在我们的工作中，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，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：A