时钟处理器,GFSK滤波器,低噪声放大器,频率合成器,功率放大器等功能模块儿,需要比较少的外围元件,使用起来非常方便。另外,在智能手机上,我们需要安装同样的无线收发模块儿,将收到的数据通过接口传输到智能手机上,对信息进行处理,然后用我们编写的安卓软件播放视频,并用重力感应器来感应手机的状态以此来控制小车的前进和转弯,用软件里的按键控制摄像头的状态,以使后方操作人员操作方便,其视野更加开阔。在手机里上,我们想安装一个信号发射装置,并在手机上创造一个新的类代表此装置,并且通过引用类来控制此装置发射的信号,从而控制摄像头的转动及小车的移动。当然,由于噪音影响,我们必须对接收到的信号进行一定的处理,信号处理在Matlab上很好进行,所以我们设想能否将Matlab里面需要用到的库一步步转化成JAVA,并且用于安卓手机上。在Android端主程序设计方面,主程序要完成的功能主要是检测无线收发端是否正常工作,是否与单片机建立连接,以及通过按键及重力感应对小车方向的控制。按键由前进、后退、左转、右转、停止等模块组成(检测按键是否被按下)。我们利用手机的重力感应系统,用Java开发一个Android重力感应遥控程序,操作者只需要改变手机的位置,程序就能把手机的空间状态转换成指令,发送给智能小车机器人,从而实现对其进行遥控。以屏幕的左下方为原点,分别检测X轴、Y轴和Z轴加速度值,控制小车的移动方向。另外依靠手机的加速度传感器来实现:1.SensorMannager传感器管理对象:手机中的所有传感器都须要通过SensorMannager来访问,调用getSystemService(SENSOR_SERVICE)方法就可以拿到当前手机的传感器管理对象。2.实现SensorEventListener接口:要实现SensorEventListener这个接口 onSensorChanged(SensorEvent event)方法来捕获手机传感器的状态,得到手机 X轴Y轴Z轴三个方向的重力分量来确定小车的位置。基于以上思路和方案来完成安卓软件的编写。 五、项目创新特色概述 我们组的这个项目创新性在于,将摄像头安装在智能可操控的小车上,实时传回前方的画面,使操作者清楚的了解到敌方所处的环境和建筑物的结构,极大的方便了我方人员对隐藏敌人进行突击性的行动,以减少我方的伤亡和损失。此时的摄像头就相当于后方人员的耳目,帮助我方人员侦察敌情,这个设备的出现解决了武装人员在搜索隐藏的敌人,反恐作战和解救被困人员时,因危险而无法探知内部情况进而无法有效采取行动的问题。 六、项目实施方案及实施计划 方案:我们以一辆两轮差分驱动的可远程遥控的智能小车为载体,加装一个可旋转方向的彩色摄像头,并用无线收发器将采集到的信息发送到安卓智能手机上,智能手机上安装一款自己编写的安卓软件,播放传输的视频信息,并通过重力感应器对小车的速度,行驶方向和摄像头的转向进行调节,以获得更加丰富的视频信息。 计划:首先,制作以MSP430为核心处理器的智能小车,通过并行两轮的差分驱动控制小车的行驶。另外,使用舵机作为单片机的输出设备,来控制摄像头的朝向,当需要改变其方向时,只需要向单片机发送命令即可,单片机处理之后控制舵机的转动角度。通过单片机控制无线收发器,发送数据,接收命令。然后,在安卓智能手机上加装无线收发器,通过硬件接口将接受到的数据传输到手机上,供其处理,发射器将命令发送给单片机。在手机上,安装用Java编写的安卓软件,用来调用数据播放视频,并通过操作软件控制发射器向单片机发送命令,以控制小车的行驶和摄像头的朝向。 七、成员分工情况 由于自学的东西和主要熟悉的方面不同,我们项目组的成员分工如下:同学()主要负责项目中硬件的设计和编程工作,主要包括:智能小车,彩色摄像头,无线收发模块儿等的设计,制作和硬件编程。同学()和同学()主要负责项目中的安卓软件的编程工作,主要包括:通过软件播放传回的视频,对小车和摄像头状态进行调整等。 八、预期成果及成果形式 通过我们一年的设计,编程与制作,我们能够做出搭载摄像头的智能小车,实时传回所采集到的视频,并通过安卓智能手机在一定的距离内接收到视频播放出来,而且可以通过手机上自带的重力感应器和安卓软件控制小车和摄像头的状态,这些将以实物操作的方式呈现出来;另外,我们会对所得到的设备工作情况的数据进行分析,处理,提出更好的解决方案,改进设备,并写一篇研究报告,总结我们在做这个项目过程中的所得所悟,学到的东西,这些将以论文的方式呈现。 九、资助经费使用计划(支出项目、计算根据及理由) 1.智能小车制作: 两个橡胶轮 15×2元(此项目中要求小车行动迅速,快捷,转弯性能要好,静音性好,所以对轮子的要求比较高,此处使用外带橡胶圈的尼龙轮), 两个精密微型减速电机 25×2元(此项目中要求小车载体体积小,重量轻,方便携带,控制精度比较高,所以选用这种精密的微型电机), 一块MSP430单片机 20×1元(此项目中对处理器的处理速度和功耗的要求比较高,所以要选用这些特性比较突出的MSP430单片机), 驱动电机芯片L298N 15×1元 (此芯片驱动功率大,相比分立驱动电路,性能稳定,操作方便,满足项目需求), 一块微型可充电锂电池 150×1元(此项目中要求电源输出功率大,容量大,体积小,重量轻,可持续供电时间长,并要能够反复使用以减少成本,普通电池无法满足这些性能要求,所以选用这种微型可充电锂电池), 其他外围的芯片,电阻,电容,必要的导线等若干 30×1元 2.探测设备和无线收发模块儿: 高清微型摄像头150×1元(此项目中要求摄像头体积小,重量轻,清晰度高,所以选用这种高清微型摄像头), 舵进电机一块 75×1元(在此项目中,为了开阔后方操作人员的视野,对敌方所处环境更加了解,需要改变摄像头的朝向,使其能够转向,所以需用一块儿舵机调节摄像头的方向), 无线收发模块中的芯片nRF2401两块 40×2元(此项目中,对无线收发模块儿的稳定性和传输有效距离要求比较高,由于要求设备能够长时间稳定工作,分立元件功耗大,稳定性差,而nRF2401芯片功耗非常低,以-5dBm的功率发射时,工作电流只有10.5mA,接收时工作电流只有18mA,多种低功耗工作模式,节能设计更加方便,也十分符合我们项目中所要求的功耗低,工作时间长的要求,所以选用其作为模块儿的核心,另外还需要其他的外围电路元件) 3.智能接收控制终端: 普通安卓智能手机一台 500×1元(该项目中非常重要的一个部分就是以智能手机为载体开发的接收控制终端,手机上要求装有灵敏的重力感应器,我们需要在智能手机的基础上开发出安卓软件,通过此软件播放传回的视频信息并且对小车和摄像头的状态进行控制)
申请人签名: 年 月 日
姓名 性别 研究领域 E-mail 出生年月 所属院系 导师职称/职务 手机 十、指导教师科研项目情况 十一、指导教师能否提供实验场地,如何解决实验场地的问题 可以提供实验场地。 十二、指导教师意见及具体的指导计划 本人愿意指导该组同学的项目,会尽全力指导学生项目实施过程中遇到的技术问题,每周定期与学生见面至少一次。
指导教师签名: 2013 年 05 月 07 日
十三、评审委员会意见 组长(签字): 年 月 日 十四、学院意见 负责人(签字): (公章) 年 月 日 十五、学校意见 负责人(签字): (公章) 年 月 日