智能環(huán)境數(shù)據(jù)采集小車

摘要：設(shè)計(jì)了一個(gè)基于單片機(jī)的智能環(huán)境數(shù)據(jù)采集小車系統(tǒng)，能實(shí)現(xiàn)環(huán)境溫濕度的采集、發(fā)送、接收、處理、顯示和保存。系統(tǒng)采用單片機(jī)作為小車與控制臺(tái)的核心?？刂婆_(tái)通過無線射頻信號(hào)控制電動(dòng)小車前進(jìn)、后退、左轉(zhuǎn)和右轉(zhuǎn)運(yùn)行，小車在行進(jìn)過程中實(shí)時(shí)采集環(huán)境數(shù)據(jù)并將采集到的數(shù)據(jù)通過無線信號(hào)發(fā)送給控制臺(tái)，控制臺(tái)將數(shù)據(jù)處理后顯示，并將數(shù)據(jù)發(fā)送至PC保存。經(jīng)調(diào)試，系統(tǒng)工作穩(wěn)定、可靠，實(shí)用性強(qiáng)。
關(guān)鍵詞：單片機(jī)；溫濕度；電動(dòng)小車；數(shù)據(jù)采集

智能小車在感知效應(yīng)方面全面模擬人的機(jī)器系統(tǒng)，它是人工智能技術(shù)的試驗(yàn)場(chǎng)。智能小車具有識(shí)別、檢測(cè)、環(huán)境數(shù)據(jù)采集等智能機(jī)制，能在非特定環(huán)境下，在惡劣條件下代替人工作，具有廣闊的應(yīng)用前景。本設(shè)計(jì)通過無線遙控電動(dòng)小車的運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)環(huán)境溫濕度的采集、發(fā)送、接收、處理、顯示和保存，為數(shù)據(jù)的后期處理做好準(zhǔn)備。

1 總體方案設(shè)計(jì)
系統(tǒng)設(shè)計(jì)圖如圖1所示。控制臺(tái)通過按鍵發(fā)送無線遙控信號(hào)，小車接收到信號(hào)后進(jìn)行判斷作出前進(jìn)、后退、左轉(zhuǎn)、右轉(zhuǎn)、停車動(dòng)作。小車通過溫濕度傳感器實(shí)時(shí)采集當(dāng)前環(huán)境的溫濕度數(shù)據(jù)并通過無線信號(hào)發(fā)送至控制臺(tái)，控制臺(tái)將數(shù)據(jù)處理后顯示并通過串口發(fā)送至PC保存。根據(jù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求，采集小車設(shè)計(jì)的模塊有電機(jī)驅(qū)動(dòng)、無線模塊、溫濕度傳感器；控制臺(tái)設(shè)計(jì)由按鍵、無線模塊、液晶顯示器、串口等模塊組成。

2 硬件電路設(shè)計(jì)
2．1 控制模塊設(shè)計(jì)
本設(shè)計(jì)中需要操作無線射頻模塊和溫濕度傳感器，會(huì)涉及到IIC和SPI協(xié)議，所以用單片機(jī)進(jìn)行控制最理想。51系列單片機(jī)的使用簡(jiǎn)單、對(duì)于小型系統(tǒng)的控制靈活，AT89S52單片機(jī)IO口、定時(shí)計(jì)數(shù)器、串口等資源基本滿足系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求，故本設(shè)計(jì)采用AT89S52單片機(jī)作為核心。
51系列單片機(jī)最小系統(tǒng)一般應(yīng)該包括：?jiǎn)纹瑱C(jī)、晶振電路、復(fù)位電路。晶振選取11．059 2 MHz，方便產(chǎn)生960 0 bps波特率，用于串口通訊。
2．2 電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊設(shè)計(jì)
L293D是一款單片集成的高電壓、高電流、4通道電機(jī)驅(qū)動(dòng)，設(shè)計(jì)用于連接標(biāo)準(zhǔn)DTL或TTL邏輯電平，驅(qū)動(dòng)電感負(fù)載(諸如繼電線圈、DC和步進(jìn)電機(jī))和開關(guān)功率晶體管等等。此芯片可以驅(qū)動(dòng)兩個(gè)直流電機(jī)，每1個(gè)電機(jī)需要3個(gè)控制信號(hào)EN12、IN1、IN2，其中EN12是使能信號(hào)，IN1、IN2為電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)方向控制信號(hào)，IN1、IN2分別為1，0時(shí)，電機(jī)正轉(zhuǎn)，反之，電機(jī)反轉(zhuǎn)。選用一路PWM連接EN12引腳，通過調(diào)整PWM的占
空比可以調(diào)整電機(jī)的轉(zhuǎn)速。此專用芯片控制簡(jiǎn)單，響應(yīng)及時(shí)。電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路如圖2所示。