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基於430的WiFi控制水下潛器攝影錄影視訊控制系統–萬鯤鵬

一、作品創意 上個學期做了一款紅外控制顯示時間溫度及避障的微控制器小車其實現的功能,有“紅外控制”“時間” “溫度” ,以及“避障”; 不足點,有“沒有用串列埠通訊”“pwm波控制馬達的佔空比”“攝像頭”,51微控制器的“程式碼數過多”,“以及“沒用用自己做的板子”。 於是在暑假之前就開始嘗試串列埠同步通訊, 於是便想做一個用串列埠控制的水下無人機基本上控制方式和無人機相似相當於用51做了一個紅外及wifi舵機控制器。二、作品製作 製作材料 1、 電調: 電調連線12v的電源可以產生10-60A的電流為無刷電機提供電力,其次電調還會產生一個5v的電源,用於給微控制器供電,操作過程和舵機相近也是pwm波。 通過微控制器產生一個2.5ms 的50hz 的階躍電壓傳給電調,電調初始化然後依次傳入2.4ms,,23ms …… ,0.5ms的階躍電壓,電調讀取到最大和最小後即可精確的控制電調對無刷電機供電。 2、無刷電機:ed62530f4e670aa4ef45d0114fa1a1d8.png

用無刷電機的主要原因還是其轉速驚人空轉狀態下每秒鐘20000轉+-不超過0.05; 無刷電機正好滿足了無人機的動力需求,本身就是用來做無人機的電機所以產生的轉數十分強大。 3、舵機模組: 舵機的控制一般需要一個20ms左右的時基脈衝,該脈衝的高電平部分一般為0.5ms-2.5ms範圍內的角度控制脈衝部分,總間隔為2ms。以180度角度伺服為例,那麼對應的控制關係是這樣的: 4、 WiFi模組 該模組相當於一個路由器經過安裝作業系統後,裝入了攝像頭驅動,模組將攝像傳輸的視訊傳送到192.168.8.1。通過上位機可以同步讀取攝像頭視訊和串列埠通訊控制潛水艇的運動,但是由於其串列埠損壞我用一個藍芽模組代替。 5、攝像頭cdb53acb356f3ec99e64dbd17acae6a0.png
連線wifi模組讀取攝影影像資訊。雲臺有兩個舵機組成可以360度攝影,但是由於裝不下就沒有放入雲臺。 6、hc-05 替代損壞的wifi模組,對無人機進行無線操控。51微控制器串列埠中斷通訊 7、電路板和518、機身 用的廢棄的可樂瓶雪碧瓶。用膠槍,螺絲刀,焊盤做出來的。 製作過程: 可以參考圖片,過程表達起來很複雜,想做的私聊我。 理論加實踐 程式中用到了 時間中斷0 控制pwm的釋放0.01ms的控制電流 時間中斷1 與串列埠中斷配合使用的 外部中斷1    紅外通訊 串列埠中斷       藍芽WiFi通訊以上的優點就是 紅外通訊的結果不會導致pwm波的釋放出現紊亂因為不會中斷時間中斷。 硬體就是需要程式碼數少用最少的程式碼數實現最多的功能,我這裡用不到400行就完成了這些功能,其實是程式碼優化,減少不必要程式碼的結果。三、困難與展望
1、下位機開發中遇到的問題 1. 串列埠通訊存在的問題一開始就用的12m晶振不然暑假就不需要一直迷惑了估計暑假之前就可以做出來成品、 2.51本身的水平有限要達到開四個中斷不衝突而且完美執行是十分困難的,中途bug不計其數此處忽略不計。 3.在紅外感測器上,bug多的我就不說了、 4.做的板子一開始就不知道能不能用我也不說了,因為從來沒人做這種東西所以,我估計是第一個所以一度懷疑自己做的東西就不能夠達到要求,想放棄,但是最後還是做出來了。2、作品展望 1. 改為遠距離傳輸用32做做多通訊渠道一方如果斷連線,其餘補連輔助通訊。 2. 同時32本身功能強大可以完美帶動我的需求,強大的中斷數目估計可以日後彌補我所需要的說不定日後還可以用32做交換機這是51永遠都達不到的。 3. 學習3dsmax進行未來的建模但是聽說工作室的3d印表機不能打出可以防水的材料,漏水嚴重還是算了 略學 寒假答辯還是選一些別的東西32做的自平衡小車我覺得就不錯,雖然很多人做過但是增加控制元件估計會很好   所以下次做自平衡小車好了。 4. 用無人機專用的wifi通訊模組  工作室有1100m的但是還是不夠網上4km的也才幾十塊錢可以考慮但是還是用工作室的吧,不要錢 原理是一樣的。

四、實物展示