中北大学2014届毕业设计说明书
毕业设计说明书
基于Android的嵌入式搬运小车
陈建斌 1001084150 学生姓名： 学号： 信息与通信工程学院
学 院： 电子信息工程
专 业： 王召巴、陈友兴 指导教师：
2014年 6 月
中北大学2014届毕业设计说明书
基于Android的嵌入式搬运小车
摘 要
Android作为一种新兴技术，不到十年时间成为了多数无线手持设备的操作系统。其编译环境和工具完全免费使之吸引着许多大学生的注意力。智能小车，早在19世纪70年代斯坦福研究院已研制出了自主移动机器人，成为了智能小车的前身。此后，有关智能小车的项目备受国内外专家学者的关注。
本毕业设计在基于Android平台实现了对智能小车控制的方案上，精心挑选了各个功能模块进行组装，用5个自由度的机械臂，完成其搬运功能。作为一个Android平台的载体，WiFi模块在充当数据交互的媒介时，必须选用高性能的产品。为了保证小车的平稳性，克服了抖动和摇摆的现象，采用差速直流电机，带减速齿轮。
本设计主要包括WiFi模块、STC核心板、L298N电机驱动模块、舵机控制单元和循迹模块等。成功实现通过Android软件控制智能小车。 关键词：Android，STC单片机，WiFi模块，机械臂，智能小车
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中北大学2014届毕业设计说明书
Android-based embedded handling car
Abstract
As a rising technique,Android become a operating system for most wireless hand- held devices.Its build environment and tools are completely free to attract the attention of many students.Smart car, back in the 1870s at Stanford Research Institute has devel- oped a mobile robot has become a smart car's predecessor. Since then, the smart car rel- ated items concern of experts and scholars at home and abroad.
The graduation project based on the Android platform to achieve the intelligent co- ntrol of the car, carefully selected various functional modules to be assembled, with five degrees of freedom robot arm to complete its handling capabilities. As a carrier of the Android platform, WiFi module acts as an intermediary in the data exchange, you must use a high-performance products. In order to ensure the smoothness of the car, shake and sway to overcome the phenomenon, the use of differential DC motor with reduction gear.
The design includes WiFi module, STC core board, L298N motor drive module, steering control units and tracking module. Android software control by the successful implementation of the smart car.
Keywords: Android , STC microcontroller ,WiFi module , manipulator , smart car
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目录
1 绪论 ............................................................... 1 1.1 本课题研究意义 .................................................. 1 1.2 国内外研究现状 ................................................... 2 1.2.1智能小车的研究现状 .............................................. 2 1.2.2 Android技术的研究和应用现状 .................................... 2 1.3 论文的主要内容 ................................................... 3 2 搬运小车的方案设计 ................................................ 5 2.1 总体方案 ......................................................... 5 2.2 各单元所涉及基本原理 ............................................. 5 2.2.1 Android手机软件做控制界面 ...................................... 5 2.2.2 基于Android的串口通信 ......................................... 6 2.2.3 通过串口控制舵机 ............................................... 6 2.2.4 小车的循迹功能实现 ............................................. 7 2.2.5 Android无线WiFi控制 ........................................... 7 2.2.6 物联网（通过WiFi控制小车） ................................... 8 3 搬运小车的系统设计 ................................................ 10 3.1 各单元硬件设计 .................................................. 10 3.1.1 WiFi模块 ...................................................... 10 3.1.2 STC单片机核心模块 ............................................. 11 3.1.3 电机驱动模块 .................................................. 17 3.1.4 舵机控制模块 .................................................. 19 3.1.5 循迹模块 ...................................................... 20 3.1.6 总体实物图 .................................................... 21 3.2 Android界面的软件设计 ........................................... 22 4 系统实验 .......................................................... 25 4.1 实物图 .......................................................... 25 4.2 按键控制舵机 .................................................... 25
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中北大学2014届毕业设计说明书 4.3 小车循迹 ........................................................ 26 4.4利用Android软件通过WiFi控制小车和舵机的运动 .................... 28 5 总结 .............................................................. 29 附录一： 驱动底板原理图 ............................................ 30 附录二：STC12C5A60S2核心板原理图 .................................... 31 附录三：通信协议 .................................................... 32 参 考 文 献 ......................................................... 33 致 谢 ............................................................... 35
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