摘  要

 

移动机器人是目前机器人学科的热点分支之一，遥控小车属于移动机器人的子课题，搭载了通信，感知等系统。通过无线通信技术遥控小车，代替或辅助人类作业，同时智能小车可搭载传感器感知环境，智能决策，具有体积小，成本低等特点，在环境侦察、工业自动化、智慧农业等场景得以应用。本系统提出了一种基于LoRa模块的遥控小车与机械臂设计，可通过遥控控制小车实现8种运动姿态，车上搭载的6自由度机械臂可灵活抓取物体，同时设有超声波模块和OLED屏幕可分别实现避障功能与显示交互信息。LoRa技术与智能小车的结合，一方面弥补了传统无线通信传输距离短，抗干扰能力弱的短板，另一方面也拓宽了其应用场景，例如在狭小或是危险环境中的侦察信息，消防中代替消防员危险作业，农业中采用智能浇灌车解放劳动力等。软件设计采用模块化编程，系统被分为三个架构，即硬件驱动层，功能层和应用层，各层之间相互隔离，通过标准的接口访问数据。同时，顶层采用时间片轮转调度机制，定时调用任务。整个系统的可靠性与可移植性较好。

 

关键词：遥控，智能小车，LoRa，模块化编程，分层架构

目  录

 

第一章 绪论 1

1.1 研究背景 1

1.2 国内外研究现状 1

1.3 研究内容 2

第二章 系统设计 3

2.1 设计方案 3

2.2 系统架构 3

2.3 遥控端定义 4

第三章 硬件设计 6

3.1 总体设计 6

3.1.1 架构设计 6

3.1.2 电路设计 6

3.2 LoRa模块 7

3.3 超声波避障模块 8

3.4 电机模块 9

3.5 机械臂模块 9

3.6 OLED模块 10

第四章 软件设计 12

4.1 总体设计 12

4.1.1开发流程 12

4.1.2根目录 13

4.1.3软件架构 14

4.1.4 公共数据区 15

4.1.5 主函数 16

4.2 通信设计 16

4.2.1 SCOM驱动 16

4.2.2 LoRa驱动 18

4.2.3 协议转换模块 19

4.3 避障设计 21

4.3.1 脉冲检测驱动 21

4.3.2 超声波测距驱动 21

4.4 驱动设计 23

4.4.1 PWM驱动 23

4.4.2 电机驱动 24

4.4.3 串行机械臂驱动 25

4.5 交互设计 26

第五章 结论 27

5.1 功能测试与分析 27

5.1.1无线通信测试 27

5.1.2 超声波模块测试 27

5.1.3 遥控小车测试 28

5.2 结论 29

参考文献 30

致  谢 31