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硕士论文-基于ARM9的无线遥控车系统设计与实现，正文共69页。
【摘要】 无线遥控车通常采用单片机来控制机器人,单片机裸机受硬件特性制约,难以在满足很多复杂的控制的同时保证系统实时性,鉴于此,本文基于功能强大、接口丰富的ARM9架构处理器和Linux嵌入式系统,对无线遥控车的实时性和多功能性进行优化与改进。由于嵌入式遥控机器人处理器频率较低,内存空间有限,硬件资源在整个智能控制过程中压力较大。基于ARM9的无线遥控车系统是依托PC机作为运算决策中心,通过无线通信技术与遥控车进行通信的移动智能机器人。在设计上利用操作系统设备管理和资源调度的长处,并将主要控制决策重心转移到软硬件资源丰富的计算机系统上,巧妙地弥补了硬件资源不足的弊端,合理的分配了软硬件资源的利用效率。在无线遥控车系统的嵌入式遥控车上使用基于S3C2440微控制器的Mini2440开发板,使用Linux作为ARM9开发版的操作系统,装载了搭配Vimicro ZC0301图像处理芯片的USB摄像头,TP-Link USB无线网卡和运动控制电路,使其具有图像数据收集能力,数据预处理能力,无线传输能力,多任务处理能力,可做前进、左转、右转与后退等基本运动动作。无线遥控车有高可扩展性,具有丰富的接口,可以在有适当用途时随时添置相应功能的传感器或外围设备;无线遥控车能够在硬件资源有限的情况下发挥最大性能优势,完成复杂的智能控制,并且在高数据量压力下有一定的鲁棒性和容错能力。在无线遥控功能上,遥控车可以通过无线互联设备连接到Internet,与PC机控制台通过唯一指定的IP互联。这样解决了两个问题,一是受控距离的问题,通过互联网可以极大的扩大遥控车的受控范围,只要时候互联网覆盖的地方,都可以通过TCP/IP协议的应用来控制遥控车。二是可以通过控制台控制多台遥控车。这大大的增加了无线遥控车的使用价值和应用范围。PC控制台软件系统开发基于Linux操作系统,使用QT SDK。控制台实现了对遥控车的运功控制、图像采集控制、信息处理、决策控制以及GUI人机界面等。在经过软硬件系统整合后,进行了大量的实际数据测试,根据实际情况对整个系统的信息捕捉能力、信息处理能力进行了优化。最后设计了手势识别功能,对无线遥控车的设计方案进行了成功的验证,无线遥控车可以将采集的视频信息通过无线传输发送给控制台,经过PC机的决策处理后产生相应的指令,对小车进行遥控。整个识别过程仅为1.52秒,具备软实时性。然而无线遥控车尚有较大的可扩展空间,仍有富余的接口与盈余的处理能力,本文的手势识别算法过于简单,识别率还比较低,有很大的优化空间,无线传输的可靠通信范围还可以扩大。总之,无线遥控车系统平台的开发仅仅是一个开始,它还没有完结,需要进一步的潜心研究和大胆创新,假以时日对无线遥控车系统进行完善与改进,其应用前景与现实价值定会完全展示出来。
【关键词】 嵌入式开发； 遥控车； 单片机技术； Qt程序开发； ARM9； WIFI； 手势识别；
【Key words】 Embedded Development； Remote Control Car； Microcomputer Technique； Qt Program Development； ARM9； WIFI； Hand Signal Recognition；