基于arduinomega2560无线监控小车设计

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1、基于ArduinoMega2560无线监控小车设计　　摘要：本文简要介绍了一款基于ArduinoMega2560的智能无线控制小车的设计方案。智能小车主要分为传感器模块，最小系统模块，电机驱动模块，电源模块，无线控制模块，以及摄像头模块等。本方案以Arduino平台为核心部件，利用光电检测技术，红外避障，配合Arduino的软件算法实现了对小车的无线控制、wifi实时监控等功能。通过试验证明了该方案可行，智能小车最终完成了设计之初要求的各项任务。该方案对于Arduino新型集成开发环境的应用具有一定的参考价值。关键词：智能小车Arduino中图分类号：TP242文献标识码：A文章编号：1

2、007-9416（2013）10-0144-039Arduino是源自意大利的一个开放源代码的硬件项目平台，该平台包括一块具备简单I/O功能的电路板以及一套类似于Java和C语言的IDE集成开发环境。Arduino用户通过USB接口直接进行编程和通信，可以用来开发交互产品，比如它可以读取大量的开关盒传感器信号，并且可以控制电灯、电机和其他各式各样的物理设备；Arduino也可以开发出和PC相连的周边装置，能在运行时与PC上的软件进行通讯。Arduino的硬件电路板可以自行焊接组装，也可以购买已经组装好的模块，而程序开发环境的软件则可以从网上免费下载和使用。本文提出了一种基于Arduino

3、开发环境的智能无线控制小车设计方案，包括数据采集、人机互动、智能动作在内的智能小车，加载上一台功能完备的wifi监控摄像头，以达到能够在一定距离范围内的无线操作及监控功能。Arduino无线监控小车-参数：主控板：ArduinoMega2560直流电机驱动芯片：L9110红外模块信号放大芯片：LM339红外模块检测距离：（白）3～30cm监控摄像头：凯聪SIP1201可视角度：上下120°，左右270°图像视频传输距离：局域网无线受无线路由制约，公网无制约无线控制模块：APC220可控距离：空旷1000米1智能小车方案设计9本设计通过无线控制模块和wifi监控摄像头来实现对整个小车的定位

4、，方案如图1所示。小车主控板通过接收无线控制模块发来的指令来进行小车的前后左右动作，同时主控板也会将收到指令后的确认信息返回至PC终端；利用wifi无线监控摄像头来通过手机实时查看到小车所运行的环境画面，随时随地的查看环境视频信息，同时该摄像头也可以使用SD卡做视频采集，将来可将其用于特殊环境下的拍摄任务。2硬件设计本方案的硬件设计如图2所示。2.1Arduino控制板本设计中采用ArduinoMega控制板，核心是一片ArduinoMega2560控制器。ArduinoMega2560是采用USB接口的核心电路板，具有54路数字输入输出，适合需要大量IO接口的设计。处理器核心是ATme

5、ga2560，同时具有54路数字输入/输出口（其中16路可作为PWM输出），16路模拟输入，4路UART接口，一个16MHz晶体振荡器，一个USB口，一个电源插座，一个ICSPheader和一个复位按钮。工作电压为5V，每个数字I/O口的直流电流为40mA。存储空间方面，板载256KBFLASHMemory（其中8KB被用作bootloader），8KBSRAM，4KBEEPROM。控制板通过标准USB线缆与电脑连接，便于在线进行程序调试。2.2电机驱动模块与测速模块9本设计采用L9110电机驱动芯片，但通常的电机驱动芯片中较多的采用LM298N驱动，因此在针对电机驱动模块本设计对将两者

6、进行了对比。L9110是为控制和驱动电机设计的两通道推挽式功率放大专用集成电路器件，将分立电路集成在单片IC之中，使外围器件成本降低，整机可靠性提高。该芯片有两个TTL/CMOS兼容电平的输入，具有良好的抗干扰性；两个输出端能直接驱动电机的正反向运动，它具有较大的电流驱动能力，每通道能通过750～800mA的持续电流，峰值电流能力可达1.5～2.0A；同时它具有较低的输出饱和压降；内置的钳位二极管能释放感性负载的反向冲击电流，使它在驱动继电器、直流电机、步进电机或开关功率管的使用上安全可靠。L298N是ST公司生产的一种高电压、大电流电机驱动芯片。该芯片采用15脚封装。主要特点是：工作电

7、压高，最高工作电压可达46V；输出电流大，瞬间峰值电流可达3A，持续工作电流为2A；额定功率25W。内含两个H桥的高电压大电流全桥式驱动器，可以用来驱动直流电动机和步进电动机、继电器线圈等感性负载；采用标准逻辑电平信号控制；具有两个使能控制端，在不受输入信号影响的情况下允许或禁止器件工作有一个逻辑电源输入端，使内部逻辑电路部分在低电压下工作；可以外接检测电阻，将变化量反馈给控制电路。使用L298N芯片驱动电机，该芯片可以驱动一台两相