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基于LabVIEW的视频监控智能小车机器人系统设计 　　摘 要：该文介绍了WIFI视频监控智能小车的上位机视频监控，鼠标轨迹控制智能小车的实现方法。在虚拟仪器软件LabVIEW2014环境下，用图形化编程语言编程实现TCP通信以及串口通信，使得LabVIEW上位机程序采集利用摄像头所拍摄到的图像进行实时监控，和下位机硬件的四路驱动进行数据交换，控制智能小车的运动。通讯方式上采用蓝牙、WIFI两种方式并用，适用于各种平台。文章详细介绍了上位机软件平台的数据采集、数据处理分析、数据存储以及读取，最终实现了网络摄像头的实时监控，四路电机的鼠标轨迹控制。经验证，系统稳定，控制方式灵活，可拓展性强 关键词：WIFI通讯 视频监控 LabVIEW 智能小车 鼠标轨迹控制 中图分类号：TP24 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2016）06（a）-0070-05 随着科技的发展，智能化已经融入了平常百姓的生活，对智能化机器人的控制也变得至关重要，但是目前市面上多数智能化系统采用的是单片机和上位机PC相结合的方式，而且上位机编程环境大多采用VB＼VC等进行设计，这一种系统优点明显，就是下位机单片机的价格便宜，但同样缺点也明显，那就是上位机编程语言的编程及调试过程非常复杂，编程的成本高昂。当然，还有一种就是基于美国NI公司的硬件采集卡和上位机LabVIEW编程软件的设计，这种方式的优点是上位机采用的是图形化编程语言，编程简单易上手，而且后台自动调试避免大量编程错误出现，编程以及调试非常便捷，缺点是NI硬件采集卡较为昂贵，因此该设计将以上两种方式融合为一体，利用上位机LabVIEW和下位机单片机进行结合，既造价低廉又具有简单可靠的编程调试环境 1 系统总体方案设计 此项目设计了一套带有避障功能的智能小车系统，可以实现网络摄像头实时监控，通过上位机可以用鼠标轨迹控制小车的运动轨迹。上位机部分程序可以通过蓝牙或者WIFI两种方式和下位机硬件小车部分单片机进行数据交换，进行控制信号的传递。上位机程序采用LabVIEW进行编写，下位机单片机程序采用Keil进行编写。其系统整体硬件框图如图1所示 2 硬件设计和选型 系统下位机硬件部分由7部分组成，分别为基于STC89C52芯片的单片机主控模块、超声波避障模块、WIFI数传模块、HC06蓝牙模块、高清摄像头及其舵机模块、42步进电机及A4988步进电机驱动、电源模块构成 项目所用各个模块在硬件选用时遵循性价比最高、可拓展性强的原则进行选用，以便于系统功能拓展时下位机硬件部分的改动。下面对硬件核心部件进行介绍 2.1 电机及其驱动模块 小车采用4个A4988驱动来驱动4个42步进电机。A4988是一个完整的带有内置转换器的电机驱动，便于操作最小控制线。A4988驱动是一种带有转换器和过流保护的微步驱动器。该项目采用这一款驱动主要在于A4988驱动的转换器，有此转换器后，只要在“步进”输入端输入脉冲，即可驱动微步电机产生微步 2.2 WIFI模块 WIFI模块通过无线路由器+USB摄像头方案代替数传与图传模块。选取无线路由器进行改装并刷OpenWrt固件，安装UVC摄像头驱动，Ser2net串口转发软件、mipg-streamer视频解析软件并设置为随机启动。改装后，该WIFI模块即可作为中转站，实现USB高清摄像头的视频传输以及上位机与单片机的TTL串行通信 2.3 超声波模块 小车采用HC-SR04超声波测距模块，此模块性能稳定，测量距离精确，模块精度高，盲区小，小车的避障模块利用超声波传感器测距的原理设计，程序中超声波检测到障碍物后会执行相关程序进而控制小车执行相应的动作来躲避障碍物 2.4 蓝牙模块 小车采用HC05蓝牙模块，使用此模块是因为它是主从一体的蓝牙串口模块，当蓝牙设备连接好后，可以无视其内部协议，直接当作串口使用，较为简便。该项目中采用WIFI、蓝牙双通道进行控制，适应于各种特殊环境，近距离远距离皆可进行控制 3 上位机控制系统设计 此系统上位机采用LabVIEW对鼠标坐标的轨迹进行记录并转化为控制信号进行处理，上位机部分还可以对摄像头模块采集的动态视频进行显示。下位机单片机选用Keil C51开发环境，对小车下位机的驱动模块、超声波避障模块、上下位机的通信部分进行程序编写。下面对上位机的核心部分进行介绍 3.1 视频监控 首先系统需要显示一个实时监控画面，就需要视觉开发工具包中的几个子模块进行调用，同样是4个节点 （1）首先，调用视频资源打开函数，将视频对应COM口连入对应接线端，这里设置为可调模式是因为在不同的用户终端电脑那里的COM口可能会有所不同。（如图2所示为视频显