智能環境數據采集小車

摘要：設計了一個基于單片機的智能環境數據采集小車系統，能實現環境溫濕度的采集、發送、接收、處理、顯示和保存。系統采用單片機作為小車與控制臺的核心。控制臺通過無線射頻信號控制電動小車前進、后退、左轉和右轉運行，小車在行進過程中實時采集環境數據并將采集到的數據通過無線信號發送給控制臺，控制臺將數據處理后顯示，并將數據發送至PC保存。經調試，系統工作穩定、可靠，實用性強。
關鍵詞：單片機；溫濕度；電動小車；數據采集

智能小車在感知效應方面全面模擬人的機器系統，它是人工智能技術的試驗場。智能小車具有識別、檢測、環境數據采集等智能機制，能在非特定環境下，在惡劣條件下代替人工作，具有廣闊的應用前景。本設計通過無線遙控電動小車的運行，實現環境溫濕度的采集、發送、接收、處理、顯示和保存，為數據的后期處理做好準備。

1 總體方案設計
系統設計圖如圖1所示。控制臺通過按鍵發送無線遙控信號，小車接收到信號后進行判斷作出前進、后退、左轉、右轉、停車動作。小車通過溫濕度傳感器實時采集當前環境的溫濕度數據并通過無線信號發送至控制臺，控制臺將數據處理后顯示并通過串口發送至PC保存。根據系統設計要求，采集小車設計的模塊有電機驅動、無線模塊、溫濕度傳感器；控制臺設計由按鍵、無線模塊、液晶顯示器、串口等模塊組成。

2 硬件電路設計
2．1 控制模塊設計
本設計中需要操作無線射頻模塊和溫濕度傳感器，會涉及到IIC和SPI協議，所以用單片機進行控制最理想。51系列單片機的使用簡單、對于小型系統的控制靈活，AT89S52單片機IO口、定時計數器、串口等資源基本滿足系統設計要求，故本設計采用AT89S52單片機作為核心。
51系列單片機最小系統一般應該包括：單片機、晶振電路、復位電路。晶振選取11．059 2 MHz，方便產生960 0 bps波特率，用于串口通訊。
2．2 電機驅動模塊設計
L293D是一款單片集成的高電壓、高電流、4通道電機驅動，設計用于連接標準DTL或TTL邏輯電平，驅動電感負載(諸如繼電線圈、DC和步進電機)和開關功率晶體管等等。此芯片可以驅動兩個直流電機，每1個電機需要3個控制信號EN12、IN1、IN2，其中EN12是使能信號，IN1、IN2為電機轉動方向控制信號，IN1、IN2分別為1，0時，電機正轉，反之，電機反轉。選用一路PWM連接EN12引腳，通過調整PWM的占
空比可以調整電機的轉速。此專用芯片控制簡單，響應及時。電機驅動電路如圖2所示。