CN108632372A - 一种遥控小车用视频通讯控制系统 - Google Patents

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黎凌聪
高文宇
赵鹏
刘挺
张涛
叶迅凯
方玉如
殷芳涛
马庆
张长明
钱勇万
宿跃
陈春生
李禹翔
陈丽芬
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CHINA DOMESTIC ELECTRICAL EQUIPMENT INST
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ANHUI ZHONGJIA ZHIRUI TECHNOLOGY Co Ltd
CHINA DOMESTIC ELECTRICAL EQUIPMENT INST
Anhui Zhong Jia Yun Internet Of Things Technology Co Ltd
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Abstract

本发明公开的属于电子信息技术领域，具体为一种遥控小车用视频通讯控制系统，包括视频采集模块、嵌入式处理器、电源管理模块、时钟晶振系统和串口通讯模块，所述视频采集模块的输出端口与嵌入式处理器的输入端口连接，所述嵌入式处理器的输入端口与电源管理模块的输出端连接，所述嵌入式处理器的数据传输端口通过数据线分别与时钟晶振系统、串口通讯模块连接；所述视频采集模块安装在遥控小车上，本方案智能电动小车是机器人的雏形,它的控制系统的研制将有助于推动智能机器人控制系统的发展，同时为智能机器人的发展提供更有利的手段，而且在教育示范类领域，智能小车对于青少年也能起到很好的教育示范作用。

Description

一种遥控小车用视频通讯控制系统
技术领域
本发明涉及电子信息技术领域，具体为一种遥控小车用视频通讯控制系统。
背景技术
随着物联网以及智能硬件行业的兴起，越来越多的智能产品将带有WiFi和视频通讯功能。对于大多数教育示范类机器人，或者就具体到遥控小车方面，现在基本上仍是原有的手持遥控器操控的方式，而且无法进行视频图象采集，起不到教育示范的作用。
现在是一个智能化的时代，随着信息技术的不断发展，现代通信技术与计算机网络技术、智能控制技术日趋成熟，融合已经成为一种趋势。
小车的稳定性主要有外部环境的干扰，以及烧入芯片的代码优化程度。
远程控制延时的问题还是网络运营商和路由器等网络硬件提供商的技术问题，后期可以等5g商用的时候更换稳定性高和更低时延的网络通信技术。
安卓和控制器sdk和摄像头对接的问题存在优化问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种遥控小车用视频通讯控制系统，以解决上述背景技术中提出的原有的手持遥控器操控的方式，无法进行视频图象采集，起不到教育示范的作用，系统对接存在优化不佳的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种遥控小车用视频通讯控制系统，包括视频采集模块、嵌入式处理器、电源管理模块、时钟晶振系统和串口通讯模块，所述视频采集模块的输出端口与嵌入式处理器的输入端口连接，所述嵌入式处理器的输入端口与电源管理模块的输出端连接，所述嵌入式处理器的数据传输端口通过数据线分别与时钟晶振系统、串口通讯模块连接；
所述视频采集模块安装在遥控小车上，所述视频采集模块对视频信息进行数据采集；
所述嵌入式处理器对视频采集模块采集的视频信息数据处理；
所述电源管理模块提供电能；
所述时钟晶振系统由晶体振荡器、晶震控制芯片和电容组成，所述时钟晶振系统用于对嵌入式处理器的控制提供时间标准；
所述串口通讯模块用于嵌入式处理器与通讯上位机之间数据传输。
优选的，所述电源管理模块的输出电压值包括3.3V和5V。
优选的，所述视频采集模块为具有夜视功能的视频采集摄像头。
优选的，所述嵌入式处理器为可编程的PLC处理器。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：本方案智能电动小车是机器人的雏形,它的控制系统的研制将有助于推动智能机器人控制系统的发展，同时为智能机器人的发展提供更有利的手段，而且在教育示范类领域，智能小车对于青少年也能起到很好的教育示范作用。
附图说明
图1为本发明系统框图；
图2为本发明系统外围电路图；
图3为本发明系统电源管理模块5V输出电压的外围电路图；
图4为本发明系统电源管理模块3.3V输出电压的外围电路图；
图5为本发明系统串口通讯模块的外围电路原理图；
图6为本发明系统逻辑结构图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1，本发明提供一种技术方案：一种遥控小车用视频通讯控制系统，包括视频采集模块、嵌入式处理器、电源管理模块、时钟晶振系统和串口通讯模块，所述视频采集模块的输出端口与嵌入式处理器的输入端口连接，所述嵌入式处理器的输入端口与电源管理模块的输出端连接，所述嵌入式处理器的数据传输端口通过数据线分别与时钟晶振系统、串口通讯模块连接；
所述视频采集模块安装在遥控小车上，所述视频采集模块对视频信息进行数据采集；
所述嵌入式处理器对视频采集模块采集的视频信息数据处理；
所述电源管理模块提供电能；
所述时钟晶振系统由晶体振荡器、晶震控制芯片和电容组成，所述时钟晶振系统用于对嵌入式处理器的控制提供时间标准；
所述串口通讯模块用于嵌入式处理器与通讯上位机之间数据传输。
其中，所述电源管理模块的输出电压值包括3.3V和5V，所述视频采集模块为具有夜视功能的视频采集摄像头，所述嵌入式处理器为可编程的PLC处理器。
实施例
视频采集模块采用索尼CCD红外高清夜视摄像头，嵌入式处理器采用西门子400系列的PLC，本方案的系统外围电路如图2所示，电源管理模块输出的5V(电路如图3所示)，AMS1117-5是AMS1117系列芯片中的5V输出芯片，可通过改变外围电路的阻值改变输出电压的特性实现输出电压可调。此外，具有宽调压、低噪声等优点，为系统提供稳定的5V工作电压，在主控芯片及外设模块拥有正常稳定电压的情况下，除了需要5V稳压芯片提供稳定的电压外，传感器模块及串口调试模块也常用3.3V稳压芯片提供稳定的3.3V电压。避免设计繁琐，这里系统选用的是AMS1117-3.3芯片。该芯片具有宽调压、低噪声、外围电路设计简单、线性度高等优点。能够为系统提供稳定的3.3V电压，对于不同的功能模块，它们对电源的要求也不尽相同，主控器模块必须要有稳定的5V电压供电，而电机驱动模块的工作电压不要恒压，却对功率有较高的要求，为了使个功能模块正常工作而不相互干扰，必须对电池电源进行分压隔离。因此电源部分一般包括7.2V-5V DC-DC电路及7.2V-3.3V DC-DC电路，常用的稳压集成电路有两种，分别是线性稳压集成电路及开关稳压集成电路。线性稳压电源的线性调整工作方式在工作中会造成较大的“热损失”，器工作效率仅为30％～50％。这样，用线性电源不仅工作效率低，而且“热损失”产生的热量在密闭容器内的聚集也加剧了MCU的恶劣工作，从而使嵌入式控制系统的稳定性能变得更差。而开关电源调节器件则以完全导通或关断的方式工作。因此，工作时要么是大电流流过低导通电压的开关管、要么是完全截止无电流通过。因此，开关稳压电源的功耗基地，因此基于众家云的视频小车的稳压电路采用的是开关型稳压电源，常用的开关型稳压电源是基于开关稳压芯片TPS7350的稳压电路(如图4所示)，串口通讯模块采用CC2530和上位机通讯是通过串口通讯模块实现的，该模块采用了1片PL2303芯片实现了CC2530和上位机之间的通讯，PL2303是不需要考虑芯片固件的设计并且能够自动完成全部通讯转换工作的串口转换器(如图5所示)。
软件以萤石的平台为基础植入本方案硬件中(控制流程如图6所示)：
支持SoftAp和AirLink两种方式配置入网，相应接口为gizwitsSetMode()，本版软件采用按键的方式，相关代码参考main.c文件的key相关操作。
另外，可以通过gizwitsSetMode()接口复位模组，恢复默认出厂设置。
数据采集：
该工程代码默认在userHandle()中实现传感器数据采集，并且该函数在while循环执行，原则上用户只需要关心如何采集数据。特别提醒，默认while循环执行速度较快，需要针对不同的需求，用户可调整数据点数据的采集周期和接口实现位置，预防由于传感器数据采集过快引发的不必要的问题。
事件处理：
数据点方式将转换成数据点事件，开发者只需要在gizwits_product.c文件的gizwitsEventProcess()相应事件下作具体处理即可。
Wifi状态：
参考接口gizwitsEventProcess()，本版软件已经将wifi状态数据转换成了event，开发者仅关注相应事件即可。
小车软件方面：
UIKit，是基于萤石开放平台OpenSDK封装的UI组件，使用过程中不必学习专业的业务概念，更不用调用繁琐的接口，能够以极简的嵌入方式，快速在您的应用中集成视频功能。详细了解EZOpen协议
UIKit覆盖的平台包含：iOS、Android、H5/Web、ActiveX(IE)。
支持Android Studio 1.4以上或者Eclipse ADT 15.0.0以上版本
支持JDK 7.0以上版本
支持Android手机系统4.0以上版本
一.创建应用
首先，需要在萤石开放平台官网的“开发者服务-我的应用-应用秘钥”查看Appkey。
二.安装SDK
使用Gradle获得
如果是之前采用过直接下载方式的需要删除之前拷贝进来的所有so库文件以及jar包。
配置Android权限
智能视频车软件逻辑说明:
首先登录机智云账号
登录成功后从机智云服务器加载可用的智能车设备,然后登录萤石云账号(暂时没有后台进行一个统一的机智云到萤石云账号的映射),萤石云登录成功后加载萤石云摄像头设备,摄像头跟小车是可分离的,所以要分别选择对应的小车上的摄像头。
选择对应的摄像头之后就可以进入遥控界面.控制对应的智能小车以及摄像头。
左边是车的摇杆,可以向不同的方向移动,右边是摄像头云台控制按键,可分别上下左右移动摄像头。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (4)

1.一种遥控小车用视频通讯控制系统，包括视频采集模块、嵌入式处理器、电源管理模块、时钟晶振系统和串口通讯模块，其特征在于：所述视频采集模块的输出端口与嵌入式处理器的输入端口连接，所述嵌入式处理器的输入端口与电源管理模块的输出端连接，所述嵌入式处理器的数据传输端口通过数据线分别与时钟晶振系统、串口通讯模块连接；
所述视频采集模块安装在遥控小车上，所述视频采集模块对视频信息进行数据采集；
所述嵌入式处理器对视频采集模块采集的视频信息数据处理；
所述电源管理模块提供电能；
所述时钟晶振系统由晶体振荡器、晶震控制芯片和电容组成，所述时钟晶振系统用于对嵌入式处理器的控制提供时间标准；
所述串口通讯模块用于嵌入式处理器与通讯上位机之间数据传输。
2.根据权利要求1所述的一种遥控小车用视频通讯控制系统，其特征在于：所述电源管理模块的输出电压值包括3.3V和5V。
3.根据权利要求1所述的一种遥控小车用视频通讯控制系统，其特征在于：所述视频采集模块为具有夜视功能的视频采集摄像头。
4.根据权利要求1所述的一种遥控小车用视频通讯控制系统，其特征在于：所述嵌入式处理器为可编程的PLC处理器。
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