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基于Android的教育机器人平台设计 项目论证报告 指导教师： 项目组成员： 张静 通信专业1102班级 王栋 自动化专业XX班级 何谦 自动化专业XX班级 李东 数学专业1101班级 张露 “智能机器人”创新实践班 201X年X月X日目录 目录 II 1 项目描述 - 1 - 1.1 项目简介 - 1 - 1.2 项目任务要求 - 1 - 2 总体设计方案的选择及论证 - 3 - 3 分模块的选择及论证 - 5 - 3.1单片机模块部分 - 5 - 3.1.1主控芯片 - 5 - 3.1.2通信部分 - 5 - 3.1.3避障模块 - 6 - 3.1.4温湿度模块 - 6 - 3.1.5烟雾传感器 - 6 - 3.1.6电机驱动 - 7 - 3.1.7电机选择 - 7 - 3.1.8硬件结构框图 - 7 - 3.1.9 WIFI 通信流程图 - 8 - 3.1.10单片机软件工作流程图 - 9 - 3.2安卓软件部分 - 10 - 3.2.1安卓平台介绍 - 10 - 3.2.2搭建安卓开发环境 - 10 - 3.3硬件平台设计 - 14 - 3.3.1硬件结构框图 - 14 - 3.3.2电路电源 - 14 - 3.3.3超声波避障 - 15 - 3.3.4温湿度传感器和烟雾传感器 - 15 - 3.3.5 电机驱动电路 - 15 - 3.3.6wifi模块 - 15 - 3.3.7扩展模块 - 15 - 3.3.8扩材料选择 - 16 - 4 经费预算及人员安排 - 17 - 4.1经费预算 - 17 - 4.2人员安排 - 17 - 4.3进度安排 - 18 - 5 总结 - 19 - 附 录 - 20 - 项目描述 项目简介 智能手机现在已经全方位进入我们的生活，说到智能手机不得不提及他们操作系统的龙头android操作系统。由于安卓系统的实际性和可操作性使得安卓迅速成为主流的操作系统。此外安卓系统最大的优点是开源，这样对于安卓软件的开发就没了限制，使得用户可用到广泛的免费软件，这样安卓软件的开发就有了空前的市场，安卓开发迎来了一轮热潮。 由于系统的开源性和可操作性，同时系统的流畅性和大量亲民化的可选择设备使得安卓系统在智能手机市场占了头把交椅。根据市场研究机构ComScore发布的必威体育精装版调查显示，安卓智能手机在美国的优势进一步扩大，市场份额达到43.7%。在中国更是恐怖 :“每10部手机，7部都是安卓手机”。因此我们组的基于安卓系统的wifi控制小车有着广大的潜在用户。如今安卓的应用领域和市场份额在急速向平板电脑和消费电子，智能家居领域扩张。 目前基于安卓手机和wifi技术开发的娱乐软件较多，而控制机电产品的软件却相对较少，我们组设计的基于安卓系统的wifi控制小车将是以手机作为手持终端，通过wifi传输指令和信息控制小车和回传数据的新型wifi小车，由于遥控器是手机，因此携带非常方便，基于wifi的控制系统，不仅可以控制小车，稍微改动就可以用来控制电脑，家用电器等实现智能家居。因此该项 目的成果将不仅仅局限于一个遥控小车，更具有价值的是手机远程遥控系统和智能家居。 项目任务要求 本课题要求利用安卓手机系统开发一个控制软件，该软件将实现用wifi技术对小车进行控制（包括前进，后退，左转，右转，速度控制）和显示小车传回的数据信息（速度，温度，湿度，CO浓度），同时利用STM32开发板和其他硬件外设设计一辆可wifi控制的小车 （1）实现手机和小车的wife连接 （2）实现数据的收发和对小车的实时控制 （3）软件操作界面简洁美观，可操作性强 （4）小车外形结构合理总体设计方案的选择及论证 基于ARM Cortex-M3的STM32F103VET6的XK-I教育机器人平台总体框图如图1所示 图 1硬件结构框图 硬件平台是机器人的躯干和大脑，主要包括主控制器ARM Cortex-M3的STM32F103VET6、外围传感器以及相应的外围接口电路。 结构平台是机器人要完成一个任务，或实现一定的功能所需要的外在形体，比如一个机器手，除了动作部件外，还有结构部件组成一个有形的机器手。机械结构的部件设计要让学生能够学习到机械结构方面的知识以及动手能力，目前市场出现的积木结构，非常适合教学，但是目前市场的积木在规格，尺寸上都没有形成统一的标准。因此，在设计结构部件时，要充分考虑到统一标准。 软件平台是机器人的灵魂，机器人要完成一个任务，除了硬件平台、结构平台提供的有形支撑外，还要给它输入一种思维，那就是软件平台所要完成的功能。 整个过程控制思想如下： 分模块的选择及论证 3.1单片机模块部分 3