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1、中文摘要本文介绍了基于Arduino和Labview的无线遥控智能小车的设计与实现-一种基于Arduino新型集成开发环境与labview图像化编程的无线智能小车的工作原理。其中包括对小车的总体方案、传感器介绍、小车的软件及硬件的介绍。本设计方案采用arduino作为控制系统核心，主要由两个部分构成，上位机和智能小车部分。其中智能小车部分主要由以下子模块构成：arduino单片机、电源模块、电机驱动模块、循迹避障模块、蓝牙传输组成；上位机主要由labview编写，控制的相应功能。上位机labview与智能小车通过蓝牙进行通信。采用直流电机作为后轮驱动，用脉宽调制技术（PWM)对直流电机进行控制
2、以达到控制小车行驶速度的目的，用L298N驱动模块控制直流电机的旋转方向进而控制小车的前进和后退；用后部两轮的转动方向来控制小车灵活的向左或向右转向。小车总共拥有两个模式。自主模式与遥控模式。自主模式下，小车利用所带的超声波模块与四路循迹模块实现自动避障以及循迹的功能。遥控模式下，可利用labview上位机控制小车的前进、后退、左转、右转以及调速的功能。关键词：Arduino单片机Labview蓝牙 循迹ABSTRACT This paper introduces the design and implementation of wireless remote control intellig
3、ent car based on Arduino and Labview - a working principle of wireless intelligent car based on Arduino new integrated development environment and labview image programming. The project includes the cars overall program, sensor introductions, car software and hardware.The design of the program which
4、 uses arduino as the core of the control system, is mainly composed of two parts, the host computer and intelligent car part. The intelligent car part is mainly composed of the following sub-modules: arduino single-chip, power module, motor drive module, tracking obstacle module, Bluetooth transmiss
5、ion composition; host computer is mainly prepared by the labview to control the corresponding function. The host computer labview communicates with the smart car via Bluetooth. The DC motor is used as the rear wheel drive, and the DC motor is controlled by the pulse width modulation technology (PWM)
6、 to control the driving speed of the car. The driving mode of the DC motor is controlled by the L298N drive module to control the advance and backward of the car. The direction of the two rounds of rotation to control the car to the left or right flexible.The car has a total of two modes. Autonomous
7、 mode and remote control mode. In the autonomous mode, the car uses the ultrasonic module and the four-way tracking module to realize the function of automatic obstacle avoidance and tracing. In the remote control mode, the use of labview host computer controls car forward, backward, turn left, turn
8、 right and speed control function.Key words: Arduinolabview Bluetoothtrace目录第一章 绪论61.1 选题背景61.2 Arduino单片机概述61.3 Labview概述81.4 国内外研究现状91.4.1 国外研究现状91.4.2 国内研究现状101.5项目主要研究内容10第二章总体方案及其选型设计112.1设计原理与方法112.2选型设计112.2.1 小车车体选择112.2.2 小车控制器选择122.2.3 小车电源选择132.2.4 避障模块选择132.2.5 无线模块选择142.2.6 电机驱动选择152.3总
9、体方案确定16第三章 硬件设计173.1 各模块的的基本介绍173.1.1 arduino介绍173.1.2 L298N电机驱动模块介绍183.1.3 超声波模块介绍193.1.4 电源模块213.1.5 四路红外循迹模块介绍223.1.5 蓝牙模块介绍233.2小车各部分的连线243.3.1直流电机的连线243.3.2超声波模块的连线243.3.3四路循迹模块的连线253.3.4 Arduino超声波小车总体连线图：26第四章 软件设计274.1 上位机软件设计274.2 下位机软件设计294.2.1 数据接收和模式识别294.2.2 小车的遥控模式311.2.3小车的自主模式34第五章 实
10、验及结果分析365.1预期效果365.2遇到的问题和解决方法365.3 硬件的调试与整合385.3.1调试思路385.3.2调试上位机与下位机的通信385.3.3调试超声波模块385.3.4电机调试385.4 心得体会38参考文献40致谢41V第一章 绪论1.1 选题背景 随着汽车工业的快速发展，关于汽车的研究也就越来越受人青睐。国家级电子大赛和省级电子大赛几乎每次都有智能小车的题目，全国以及地方各高校也都很重视该题目的研究。可见其研究意义巨大。本题目是结合备受重视的智能小车和国内外流行的Arduino 以及近年来趋势上涨的图形化编程labview而确定的课题,主要实现小车的自动避障循迹和遥控
11、功能。智能化作为现代社会的产物，是全球以后的发展方向，他可以遵循预先设定的模式在一个特定的环境中自行的运作，无需人为管理，便可以完成预期要达到的或是更高的目的。同常见的遥控小车不同，遥控小车需要人为控制转向、启停和进退，稍微先进的遥控车还能控制器速度。常见的模型车，都属于这类遥控车；智能小车，则可以通过计算机编程来实现其自身对行驶方向、启停以及速度的控制，无需人的干扰。程序员可以通过修改智能小车的程序来改变它的行驶方向。因此，智能小车有再编程的特性。智能小车，是一个将环境感知、决策规划，自动行驶等功能于一体的系统，它集中地运用了计算机、传感器、通信、人工智能及自动控制等技术，是典型的高新技术结
12、合体。1.2 Arduino单片机概述Arduino是一款便捷灵活、方便上手的开源电子原型平台。包含硬件（各种型号的Arduino板）和软件（Arduino IDE)。由一个欧洲开发团队于2005年冬季开发。其成员包括Massimo Banzi、David Cuartielles、Tom Igoe、Gianluca Martino、David Mellis和Nicholas Zambetti。Arduino能通过控制各种各样的传感器来感知环境，通过控制灯、电机和其他的装置从而来反馈、影响环境。板上的控制器可以通过Arduino自带 的编程语言来编写程序，编译成二进制文件，收录进微控制器。Ard
13、uino的编程是通过利用Arduino的编程语言 (基于 Wiring)和Arduino的开发环境(基于 Processing)来实现的。通过Arduino做的项目，可以仅仅包含Arduino，也可以涵盖Arduino和其他一些在电脑上运行的软件，他们实现是通过之间的通信 (比如 Flash, Processing, MaxMSP)。不但可以自己动手制作，也可以购买成品套装;Arduino使用的软件都可以在网上免费下载。硬件的设计 (CAD 文件)也是遵循availableopen-source协议, 因此可以非常随心地根据你自己的要求去修改他们。Arduino单片机可以使用电子元件例如Swi
14、tch或sensors或其他传感器、LED灯、步进电机或其他输出装置。Arduino也可以独立运作来成为可以跟软件通信的接口，比如说：flash、processing、Max/MSP、VVVV或其他的软件。Arduino开发环境IDE接口基于开放源代码，可以让开发者免费下载使用开发出更多令人满意的作品。arduino主要特点如下：1) 开放性。开发的源代码以及电路网上资源丰富，程序开发接口也免费下载，同时也可以根据个人需求自己修改。2) 供电简单。因为arduino使用低价格的微处理控制器(AVR系列控制器)，所以可以采用USB接口供电，不需要外接电源，也可以使用外部9V直流电源输入。3) B
15、ootLoader方便。Arduino支持ISP在线烧录，可以将新的“bootloader”固件烧录入arduino核心AVR芯片。在通过bootloader之后，可以通过串口或者USB 转 Rs232线来更新固件。4) 可以根据官方提供的Eagle格式PCB和SCH电路图来简便Arduino的模组，从而完成独立运作的微处理控制；也可简单地与传感器、各式各样的电子元件连接(例如：红外线模块、超声波模块、热敏电阻、光敏电阻、直流电机等)5) 支持多种互动程序，比如：Flash、VVVV、PD、Max/Msp、C、Max/Msp等。6) 应用方面多元化，利用Arduino可以突破以往只能使用鼠标、键盘、CCD等输入装置的互动内容，可以更方便地达成单人或多人游戏互动。对Arduino 进行开发不仅可以节省很多时间，减轻设计者的任务负担，同时也可以通过arduino十分快捷的与世界上的创客一起交流经验，很好的促进了科技的发展创新。软件开源并且可以扩展同时Arduino软件是开源的，对于许多程序员可以对其进行扩展使用。Arduino语言可以通过C+进行扩展，如果开发者想去了解技术上的细节，可以直接跳过Arduino语言而直接使用AVR C 编程语言（Arduino语言实际上是基于
