李健聰(開(kāi)題報(bào)告)

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1、SJ003-113屆畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）開(kāi)題報(bào)告二級(jí)學(xué)院：電子信息與電氣工程學(xué)院班級(jí)：09自動(dòng)化2班學(xué)生：李健聰學(xué)號(hào)：09020517指導(dǎo)教師：廉春原職稱：講師課題名稱√基于GSM的遠(yuǎn)程控制輪式機(jī)器人設(shè)計(jì)與制作課題類型□畢業(yè)設(shè)計(jì)　　　　　□畢業(yè)論文起止時(shí)間2013年2月21日至2013年6月3日開(kāi)題報(bào)告（畢業(yè)設(shè)計(jì)：含課題來(lái)源及現(xiàn)狀、設(shè)計(jì)要求、工作內(nèi)容、設(shè)計(jì)方案、技術(shù)路線、預(yù)期目標(biāo)、時(shí)間安排及參考文獻(xiàn)等。字?jǐn)?shù)為3000以上。）（畢業(yè)論文：含課題來(lái)源、研究?jī)r(jià)值，國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀，研究?jī)?nèi)容，研究方法，研究思路，論文提綱，預(yù)期目標(biāo)，時(shí)間安排及參考文獻(xiàn)等。字?jǐn)?shù)為3000以上。）一、課題來(lái)源及現(xiàn)狀

2、課題來(lái)源：自選。課題現(xiàn)狀：智能小車是一個(gè)擁有決策規(guī)劃、感知環(huán)境、自動(dòng)駕駛等功能的綜合型系統(tǒng)。它集中運(yùn)用了計(jì)算機(jī)、傳感器、導(dǎo)航、信息、通信、人工智能及自動(dòng)控制等技術(shù)，這是典型的高新技術(shù)綜合體。國(guó)外智能車輛的研究歷史較長(zhǎng)，始于上世紀(jì)50年代，它的發(fā)展歷程可以分成三個(gè)階段：第一階段：20世紀(jì)50年代是智能車輛研究的初始階段。1954年美國(guó)的BarrettElectronic公司首先研究開(kāi)發(fā)出了世界上第一臺(tái)自主引導(dǎo)車系統(tǒng)，該系統(tǒng)雖然只是一個(gè)運(yùn)行在固定路線上的拖車式運(yùn)貨平臺(tái)，但是它卻具有了智能車輛最基本的特征即無(wú)人駕駛。早期研制該系統(tǒng)的目的是為了提高倉(cāng)庫(kù)運(yùn)輸?shù)淖詣?dòng)化水平，其應(yīng)用領(lǐng)域僅局限于

3、倉(cāng)庫(kù)內(nèi)物品運(yùn)輸，隨著計(jì)算機(jī)的應(yīng)用和傳感器技術(shù)的發(fā)展，智能車輛的研究不斷得到新的發(fā)展。第二階段：從80年代中后期，世界的主要發(fā)達(dá)國(guó)家對(duì)智能車輛開(kāi)展有卓有成就的研究，在歐洲，普羅米修斯項(xiàng)目于1986年就開(kāi)始了在這個(gè)領(lǐng)域的探索，在北美洲，美國(guó)在1995年成立了國(guó)家自動(dòng)高速公路系統(tǒng)聯(lián)盟，其目標(biāo)之一就是研發(fā)智能車輛的可行性，并且促進(jìn)智能車輛技術(shù)進(jìn)入實(shí)用化，在亞洲，日本于1996年成立了高速公路先進(jìn)巡航/輔助駕駛演劇協(xié)會(huì)，其主要目的是研制自動(dòng)車輛導(dǎo)航的方法，極大的促進(jìn)日本智能車輛的整體進(jìn)步。進(jìn)入80年代中期以后，設(shè)計(jì)和制造智能車輛的浪潮席卷了全世界，一大批世界著名的公司開(kāi)始致力于研制智能車輛

4、平臺(tái)。第三階段：從90年代開(kāi)始，智能車輛進(jìn)入了深入、系統(tǒng)、大規(guī)模的研究階段。最為突出的成就是，美國(guó)卡內(nèi)基-梅隴大學(xué)機(jī)器人研究所完成了Navlab系列的自主車的研究，取得了顯著的成就。目前，智能車輛的發(fā)展處于第三階段，這一階段研究成果代表當(dāng)前國(guó)外智能車輛的主要發(fā)展方向。二、設(shè)計(jì)要求⑴輪式小車外觀設(shè)計(jì)，要求完成：①輪式小車外形尺寸設(shè)計(jì)；②輪式小車動(dòng)力系統(tǒng)設(shè)計(jì)；③電源設(shè)計(jì)；⑵輪式小車基本系統(tǒng)電路設(shè)計(jì)，要求完成：①單片機(jī)最小系統(tǒng)電路設(shè)計(jì)；②短信接收模塊電路設(shè)計(jì)；③無(wú)線通信模塊電路設(shè)計(jì)；⑶程序設(shè)計(jì)，要求完成：當(dāng)設(shè)計(jì)完成后，要求能夠通過(guò)手機(jī)發(fā)送短信來(lái)控制小車的前進(jìn)，后退，左轉(zhuǎn)，右轉(zhuǎn)。三、設(shè)計(jì)

5、方案與技術(shù)路線利用GSM的短消息業(yè)務(wù)，設(shè)計(jì)一個(gè)低價(jià)位的控制組件，使用該控制組件實(shí)現(xiàn)對(duì)輪式小車的遠(yuǎn)程控制。本課題主要實(shí)現(xiàn)對(duì)輪式小車的遠(yuǎn)程控制，具有傳輸?shù)男畔⒘啃?、?duì)傳輸?shù)乃俣纫蟛桓吆屯ㄐ乓蠛?jiǎn)單可靠的特點(diǎn)，使用GSM網(wǎng)絡(luò)的短消息服務(wù)功能就不必考慮信道的可靠性等因素，就可以很好的滿足本課題中對(duì)于輪式小車遠(yuǎn)程控制的功能要求。方案設(shè)計(jì)⑴接收核心選擇方案方案一：使用紅外遙控通信模塊，通過(guò)對(duì)紅外線的編碼解碼實(shí)現(xiàn)通訊目的，簡(jiǎn)單使用，利于實(shí)現(xiàn)。但是紅外通信距離短，不適合長(zhǎng)距離通信。方案二：使用GSM通訊模塊。GSM通訊模塊是基于無(wú)線電話網(wǎng)絡(luò)的通訊模塊，它的特點(diǎn)是在全球范圍內(nèi)多可以遠(yuǎn)距離控制。但

6、是由于通過(guò)手機(jī)發(fā)送短信的方式可以長(zhǎng)距離控制機(jī)器人，GSM通訊模塊的反應(yīng)會(huì)有一定的延遲。而且市場(chǎng)上有許多好的GSM模塊購(gòu)買，非常方便完成本課題。方案三：使用聲控通信。聲控通信要求在機(jī)器人上裝語(yǔ)音識(shí)別裝置，通信靈活性大，操作簡(jiǎn)單。但是聲控模塊價(jià)格高昂，要求單片機(jī)處理能力較高，本身不利于實(shí)現(xiàn)。所以此方案并不適合本課題。方案四：使用NRF905無(wú)線收發(fā)模塊。它的特點(diǎn)是能夠比較精確的控制機(jī)器人，模塊反應(yīng)時(shí)間短，機(jī)器人能夠快速的回應(yīng)，做出一系列的操作指令。但是它對(duì)于芯片的處理能力要求比較高，不利于實(shí)現(xiàn)。綜合上述比較論證，選擇方案二：使用GSM通訊模塊。①本設(shè)計(jì)方案具有如下特點(diǎn)：1、操作簡(jiǎn)單，

7、通過(guò)手機(jī)短信控制輪式小車在很多時(shí)候比其它手段更加方便。2、對(duì)現(xiàn)有智能小車兼容性較強(qiáng)。3、低成本方案，可定制性強(qiáng)，有利于實(shí)現(xiàn)商品化。②使用GSM系統(tǒng)具有如下特點(diǎn)：1、由于GSM網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)在全球范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)漫游和聯(lián)網(wǎng)，具有網(wǎng)絡(luò)能力強(qiáng)的特點(diǎn)，用戶并不需要另外組網(wǎng)，在極大的提高網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍的同時(shí)又為客戶節(jié)省了昂貴的建網(wǎng)費(fèi)用和維護(hù)費(fèi)用。2、GSM網(wǎng)絡(luò)對(duì)用戶的數(shù)量沒(méi)有限制，克服了傳統(tǒng)專網(wǎng)通信系統(tǒng)投資成本大，維護(hù)費(fèi)用高，并且網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控的覆蓋范圍和用戶數(shù)量有限的缺陷。3、使用GSM網(wǎng)絡(luò)可以使系統(tǒng)的安裝