OpenWrt操作系统是一个操作平台,在本设计中发挥着不可替代的作用,其工作原理类似于我们平常使用的Windows操作系统,刚刚刷好的系统就好像刚刚买的电脑一样,系统里面没有应用程序,没有驱动,本设计中要先安装摄像头的驱动,确保其能完成相应的功能。有了无线收发模块的硬件支持,OpenWrt系统能很好的将从WIFI传输的控制信号和视频图像数据进行处理和转化,可视的图像通过浏览器看到,控制信号通过TXD向单片机传输控制数据,实现小车的控制。OpenWrt可以被描述为一个嵌入式设备的Linux发行版,OpenWrt的包管理提供了一个完全可写的文件系统,从应用程序供应商提供的选择和配置,并允许自定义设备,通过使用包以适应任何应用程序。对于开发人员,OpenWrt是一个框架,用来构建应用程序,而无需建立一个完整的固件,对于用户来说,这意着完全定制的能力,以从来没有预想的方式来使用该设备[5]。
1.2.3 上位机控制单元结构
上位机控制界面主体框架为浏览器,用PHP语言对浏览器界面进行编辑,主要模块有:视频显示框,控制按钮框。其中视频显示框用来显示接受到的图像数据,控制按钮则用来发送控制信号,对小车的状态进行控制。结构框图如图4所示。
图4 上位机控制单元软件框图
本设计采用了火狐浏览器,因为它是与OpenWrt系统兼容性较好的浏览器,用其登陆无线路由器IP地址,打开一个界面,用PHP语言对网页进行编辑和处理。PHP(“PHP: Hypertext Preprocessor”,超文本预处理器的字母缩写)是一种被广泛应用的开放源代码的多用途脚本语言,它可以嵌入到 HTML(Hypertext Markup Language)中,尤其适合web开发。和客户端的 JavaScript(是一种基于对象和事件驱动并具有相对安全性的客户端脚本语言)不同的是,PHP 代码是运行在服务端的。PHP 主要是用于服务端的脚本程序,因此可以用 PHP 来完成任何其它的CGI (Common Gateway Interface)程序能够完成的工作,例如收集表单数据,生成动态网页,或者发送/接收 Cookies(是一种能够让网站服务器把少量数据储存到客户端的硬盘或内存)。但 PHP 的功能远不局限于此。PHP 能够用在所有的主流操作系统上,已经支持了大多数的 web 服务器,使用 PHP,可以自由地选择操作系统和 web 服务器。同时,还可以在开发时选择使用面对过程和面对对象,或者将两者混和的方式来开发。使用 PHP,并不局限于输出 HTML。PHP 还能被用来动态输出图像、PDF 文件甚至 Flash 动画,还能够非常简便的输出文本。
2. 方案设计与论证
2.1 信号传输模块的选定
本模块采用WIFI技术实现小车与上位机之间的信号传输。目前,对图像处理有三种方式它们的特点如下:
(1)普通的图像处理芯片,采用图像处理芯片则对于微处理器的要求增高,普通的STC89C51芯片应经不能满足对数据的处理要求,此时必须更换芯片[6]。
(2)采用ARM微处理器,在上面跑Linux系统,此时造价较高,并且Linux系统的学习较为复杂,无形中增加了工作量,并且成本较高。
(3)采用常见的无线路由器,成本较低,刷OpenWrt系统,安装驱动包,挂载上摄像头,集无线收发模块与图像处理与一体,降低了成本和学习的难度。
综合考虑,本系统采用无线路由器作为图像处理单元的硬件基础,采用OpenWrt作为其系统。
2.2 车体的选定
目前常采用的车体有二驱轮式车体、四驱轮式车体、汽车结构式轮式车体、履带式车体。它们的特点如下:
(1)二驱轮式车体有两个驱动轮和一个万向轮,利用差速驱动,实现运动及转向。优点是机构简单,容易控制,转弯比较灵活;缺点是粗糙地面上运动困难,走直线比较难。 51单片机小车状态控制系统仿真研究(3):http://www.youerw.com/zidonghua/lunwen_1666.html