CN208369624U

CN208369624U - 一种基于Cortex-A53的wifi智能小车手机远程控制模块

Info

Publication number: CN208369624U
Application number: CN201821146255.9U
Authority: CN
Inventors: 姚莉
Original assignee: Hubei Polytechnic University
Current assignee: Hubei Polytechnic University
Priority date: 2018-07-19
Filing date: 2018-07-19
Publication date: 2019-01-11
Anticipated expiration: 2028-07-19

Abstract

本实用新型公开了一种基于Cortex‑A53的wifi智能小车手机远程控制模块，以解决上述背景技术中提出现有的基于Cortex‑A53的wifi智能小车手机远程控制模块在使用时需要wifi智能小车处于使用者的视线范围之内，无法在wifi智能小车处于视线范围外的情况下对wifi智能小车进行有效操控，当使用者的视线受遮挡，无法直接观测到wifi智能小车所处的环境时；通过在基于Cortex‑A53的wifi智能小车手机远程控制模块连接有摄像头，便于wifi智能小车在脱离使用者视线后继续对wifi智能小车周围环境进行检测并控制wifi智能小车，提高了wifi智能小车的安全性，通过使用C/S架构使得客户端和服务器直接相连，点对点模式安全可靠，可以直接操作；可以直接操作本地文本，减少获取文本的时间和精力。

Description

一种基于Cortex-A53的wifi智能小车手机远程控制模块

技术领域

本实用新型属于远程控制技术领域，具体涉及一种基于Cortex-A53的wifi智能小车手机远程控制模块。

背景技术

从第一台工业机器人的诞生，如今机器人的发展与应用已经涉及到工业、军事、生活等等各个方面。由于科学技术的发展，机器人的智能化水平不断加强，并且逐渐的改变人类的生活，同时也提高了人类的生活质量，对于能够自主运动并且完成相关任务是对人工智能机器人的基本要求，远程控制，指管理人员在异地通过计算机网络异地拨号或双方都接入Internet等手段，连通需被控制的计算机，将被控计算机的桌面环境显示到自己的计算机上，通过本地计算机对远方计算机进行配置、软件安装程序、修改等工作。

然而现有的基于Cortex-A53的wifi智能小车手机远程控制模块在使用的过程中仍存在一些不足之处，现有的基于Cortex-A53的wifi智能小车手机远程控制模块在使用时需要wifi智能小车处于使用者的视线范围之内，无法在wifi智能小车处于视线范围外的情况下对wifi智能小车进行有效操控，当使用者的视线受遮挡，无法直接观测到wifi智能小车所处的环境时，现有的wifi智能小车没有便于对使用者稳定提供wifi智能小车所处环境的装置，使得wifi智能小车存在一定程度的安全隐患，现有的wifi智能小车的客户端与服务器不是直接相连，不能直接操作，增加了通信流量，并且不能直接操作本地文本，相应速度较慢。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种基于Cortex-A53的wifi智能小车手机远程控制模块，以解决上述背景技术中提出现有的基于Cortex-A53的wifi智能小车手机远程控制模块在使用时需要wifi智能小车处于使用者的视线范围之内，无法在wifi智能小车处于视线范围外的情况下对wifi智能小车进行有效操控，当使用者的视线受遮挡，无法直接观测到wifi智能小车所处的环境时，现有的wifi智能小车没有便于对使用者稳定提供wifi智能小车所处环境的装置，使得wifi智能小车存在一定程度的安全隐患，现有的wifi智能小车的客户端与服务器不是直接相连，不能直接操作，增加了通信流量，并且不能直接操作本地文本，相应速度较慢的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种基于Cortex-A53的wifi智能小车手机远程控制模块，包括ARM Cortex-A53开发板与安卓手机控制端，安卓手机客户端通过wifi与ARM Cortex-A53开发板进行连接，安卓手机客户端通过TCP/IP协议，socket传输制定格式的数据包对小车下达指令，当ARM Cortex-A53开发板接收到数据包后，对相应的包进行解析，服务器解析的每个数据包即对应一个操作小车的指令，如前进、后退、左转、右转等。

安卓手机客户端是通过软件编写而成的手机控制软件APP。

优选的，ARM Cortex-A53开发板为官方系统Raspbian操作系统、win32DiskImager、读卡器、16GSD卡。

优选的，ARMCortex-A53的wifi智能小车手机远程控制模块需要搭建GPIO库与wiring Pi库。

优选的，ARMCortex-A53的wifi智能小车手机远程控制模块需要编译环境安装与中文环境搭建。

优选的，基于Cortex-A53的wifi智能小车手机远程控制模块包括有摄像头，且摄像头处于wifi智能小车的一端。

优选的，所述wifi智能小车两侧连接有移动轮，且所述移动轮之间相对于wifi智能小车底部固定有底板，所述底板表面设置有自动循迹模块、超声波避障模块、红外避障模块、手机远程遥控模块、移动监控模块、L298N电机驱动模块与ARM Cortex-A53开发板。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：通过在基于Cortex-A53的wifi智能小车手机远程控制模块连接有摄像头，便于wifi智能小车在脱离使用者视线后继续对wifi智能小车周围环境进行检测并控制wifi智能小车，提高了wifi智能小车的安全性，通过使用C/S架构使得客户端和服务器直接相连，点对点模式安全可靠，可以直接操作；可以直接操作本地文本，减少获取文本的时间和精力；客户端和服务器直接相连，减少了通信流量；直接相连，响应速度快，当通信量庞大，不会出现拥堵现象。

附图说明

图1为本实用新型的智能小车软件总体框架设计图；

图2为本实用新型的ARM Cortex-A53开发板GPIO引脚图；

图3为本实用新型wifi智能小车的结构示意图；

图中：1、wifi智能小车；2、移动轮；3、底板。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1-图3，本实用新型提供一种技术方案：一种基于Cortex-A53的wifi智能小车手机远程控制模块，包括ARM Cortex-A53开发板与安卓手机控制端，安卓手机客户端通过wifi与ARM Cortex-A53开发板进行连接，安卓手机客户端通过TCP/IP协议，socket传输制定格式的数据包对小车下达指令，当ARM Cortex-A53开发板接收到数据包后，对相应的包进行解析，服务器解析的每个数据包即对应一个操作小车的指令，如前进、后退、左转、右转等。

安卓手机客户端是通过软件编写而成的手机控制软件APP，通过ARM Cortex-A53开发板支持的Wifi模块建立局域网，采用TCP/IP协议与安卓手机端建立连接通过安卓手机端下达指令，系统对小车进行远程操作，小车收到指令后会按程序设定的规则完成指令，ARM Cortex-A53开发板作为服务器，多进程处理小车命令，达到并发处理，同时也保证了程序的稳定性。

服务端的框架设计为C/S架构，C/S架构是一种历史悠久且技术非常成熟的架构，主要应用于局域网中。在此之前其经历了集中计算模块，随着计算机网络的进步与发展，可视化工具的使用，已经出现了两层和三层C/S架构。通常情况下研究的是两层架构：第一层客户机系统上结合业务逻辑，主要进行数据存储；第二层通过网络结合数据库服务器，主要进行业务逻辑的运算。

本设计主要采用两层C/S架构，ARM Cortex-A53开发板作为服务器端，手机作为客户端。

Wifi小车服务器当接收到客户端发来的连接请求后，立即创建一个子进程，在进程中不断接收手机控制端发来的消息，并且处理消息。父进程则一直等待是否有新的客户端联系。ARM Cortex-A53开发板服务程序与手机端建立过程大体上分为：创建监听套接字、绑定监听套接字地址、设置监听参数、接收客户端连接、接收消息和发送消息。

创建监听套接字：其函数原型为int socket(int domain,int type,intprotocol)。

参数domain标识协议族，通常有AF_INET、AF_INET6、AF_LOCAL等。本程序中采用的是PF_INET,type标识socket类型，一般有SOCK_STREAM(面向连接的流式套接字)、SOCK_DGRAM(面向无连接的数据报套接字)。前者主要针对TCP协议使用，后者主要用于UDP协议。程序中采用的是SOCK_STREAM流式套接字。protocol说明采用的是哪种协议格式，一般有IPPROTO_TCP(TCP传输协议)，IPPROTO_UDP(UDP传输协议)，IPPROTO_STCP(STCP传输协议)，IPPROTO_TICP(TICP传输协议)等，程序中采用IPPROTO_TCP协议。

绑定监听套接字地址：其函数原型为int bind(SOCKET socket,const structsockaddr*address,socklen_t address_len)。参数socket为先前所创建的监听套接字，参数sockaddr是一个sockaddr的指针，此结构体说明服务器当前的IP地址以及后续客户端需要访问的端口号。address_len为sockaddr的长度大小,程序中使用Ip地址为192.168.0.12，端口号为8888。其部分代码如下：

bzero(&ServerAddr,sizeof(struct sockaddr_in))；

ServerAddr.sin_family＝AF_INET；

ServerAddr.sin_addr.s_addr＝htonl(INADDR_ANY)；

ServerAddr.sin_port＝htons(8888)；

if(-1＝＝bind(listenSockfd,(struct sockaddr*)&ServerAddr,sizeof

(ServerAddr))){return-1；}

接收客户端连接：函数原型为int accept(int fd,struct socketaddr*addr,socklen_t*len)。参数fd为先前已经创建的监听套接字，addr为新客户端连接的地址，包括新连接的客户端ip地址和端口号，参数len标识addr的长度。如果不需要记录客户端的地址信息参数可设置为NULL,accept函数返回值为新连接客户端的地址。部分代码如下：

通过API函数接口accept获取一个客户端连接后，通过fork()函数创建子进程，并将新连接的客户端传入子进程中，在子进程中处理新连接客户端的消息接收以及消息应答。其部分代码实现如下：

client_precess()用于处理客户端请求，通过recv获取客户端发送的指令，每个指令的数据类型为int型数据，每次取int型所占字节大小，即可获取到指令，根据协议执行相应的指令操作。

ARM Cortex-A53开发板官方系统Raspbian操作系统、win32DiskImager、读卡器、16GSD卡。

ARMCortex-A53的wifi智能小车手机远程控制模块需要搭建GPIO库与wiring Pi库，GPIO全称General Purpose Input Output(通用输入/输出)，或总线扩展器，ARMCortex-A53开发板支持两种GPIO编程模式，一种是RPi.GPIO，使用python库，支持BoardPin和BCM GPIO两种编号，另一种是wiring Pi使用C库，支持wiring Pi和BCM GPIO两种编号。

本系统采用的是wiring Pi库，安装wiring Pi库步骤如下：

(1)安装Git，输入命令sudo apt-get install git-core。

(2)下载wiringPi库，输入命令git clone git://git.drogon.net/wiringPi。

(3)编译wiringPi库，输入命令cd wiringPi./build。

(4)安装完成后，测试是否安装成功。使用命令gpio–v查看版本号有返回信息，则说明wiring Pi库安装成功。

ARMCortex-A53的wifi智能小车手机远程控制模块需要编译环境安装与中文环境搭建，而Cortex-A53开发板的编译环境安装需要wifi智能小车使用wiring Pi库，使用C语言调用其API接口，需要在树莓派上安装gcc/g++编译器。

安装步骤如下:

(1)输入命令sudo apt-get install gcc g++。

(2)分别执行gcc–v和g++-v命令确定gcc和g++命令是否安装成功。

ARM Cortex-A53开发板系统安装完毕后，默认采用的是英文字库，并且系统中不含有中文字库，需要手动安装中文字库。

(1)获取免费开源中文字体库，输入命令sudo apt-get install ttf-wqy zenhei进行安装字体库。

(2)安装中文输入法，输入命令sudo apt-get install scim-pinyin。

(3)输入命令sudo raspi-config，进入系统配置界面。选择chang_locale，在选项Default local for the system environment中选择zh_CN.UTF-8。配置完成后输入命令sudo reboot重新系统。切换输入法使用快捷键ctrl+space。

基于Cortex-A53的wifi智能小车手机远程控制模块包括有摄像头，且摄像头处于wifi智能小车的一端。

wifi智能小车1两侧连接有移动轮2，且移动轮2之间相对于wifi智能小车1底部固定有底板3，底板3表面设置有自动循迹模块、超声波避障模块、红外避障模块、手机远程遥控模块、移动监控模块、L298N电机驱动模块与ARM Cortex-A53开发板。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型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，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims

1.一种基于Cortex-A53的wifi智能小车手机远程控制模块，包括ARMCortex-A53开发板与安卓手机控制端，其特征在于：安卓手机客户端通过wifi与ARM Cortex-A53开发板进行连接，安卓手机客户端通过TCP/IP协议，socket传输制定格式的数据包对小车下达指令，当ARM Cortex-A53开发板接收到数据包后，对相应的包进行解析，服务器解析的每个数据包即对应一个操作小车的指令，如前进、后退、左转、右转等。

2.根据权利要求1所述的一种基于Cortex-A53的wifi智能小车手机远程控制模块，其特征在于：安卓手机客户端是通过软件编写而成的手机控制软件APP。

3.根据权利要求1所述的一种基于Cortex-A53的wifi智能小车手机远程控制模块，其特征在于：ARM Cortex-A53开发板包括官方系统Raspbian操作系统、win32DiskImager、读卡器、16GSD卡。

4.根据权利要求1所述的一种基于Cortex-A53的wifi智能小车手机远程控制模块，其特征在于：ARMCortex-A53的wifi智能小车手机远程控制模块需要搭建GPIO库与wiring Pi库。

5.根据权利要求1所述的一种基于Cortex-A53的wifi智能小车手机远程控制模块，其特征在于：ARMCortex-A53的wifi智能小车手机远程控制模块需要编译环境安装与中文环境搭建。

6.根据权利要求1所述的一种基于Cortex-A53的wifi智能小车手机远程控制模块，其特征在于：基于Cortex-A53的wifi智能小车手机远程控制模块包括有摄像头，且摄像头处于wifi智能小车的一端。

7.根据权利要求1-6的任一项所述的一种基于Cortex-A53的wifi智能小车手机远程控制模块，还包括基于远程控制的wifi智能小车，其特征在于：所述wifi智能小车(1)两侧连接有移动轮(2)，且所述移动轮(2)之间相对于wifi智能小车(1)底部固定有底板(3)，所述底板(3)表面设置有自动循迹模块、超声波避障模块、红外避障模块、手机远程遥控模块、移动监控模块、L298N电机驱动模块与ARM Cortex-A53开发板。