物联网监控救援车

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物联网监控救援车 [复制链接]

（1）作品名称： 物联网监控救援车
不知不觉3个月过去了，到了提交作品的时候了。每到这个时候，自己就会思考自己在过程中有没有学到东西，对自己有没有提升。每次参加比赛感觉都是一次成长的过程。自己之前很少发帖，到了作品提交，就把自己设计的东西说一说。各位评委、大神、网友、版主多多指教。

（2）作品实现功能说明：当初的想法是在救援安全领域，设计一个火警救援车，用于灾难中的搜救，但是拿到板子发现并不是那么容易的事情。火警救援现场状况复杂，路况难以捉摸，很难通过简单的控制就可以达到避障和搜救的目的，自己进行了基础设计。传感器和算法还需要后续研究。
      完成的作品名为物联网监控救援车，主要实现的功能是实时的远距离监控，使用了5.8g的模拟图像传输，实际测试最远距离在600米左右。在实时图像传输的同时，使用NXP的KW41Z设计了基于BLE的蓝牙控制程序，实现救援车的控制。该控制在windows系统和Android系统上均可以实现，并做了相应上位机界面。本来计划用电脑的蓝牙直接连接BLE以实现救援车控制的，但是由于之间没有接触过BLE的相关知识，还有手机端APP没有开源，根据官方的API也没有短时间找到思路，所以使用PL2303芯片做成了蓝牙转串口，然后通过两个板子之间的蓝牙配对，实现串口控制救援车的各种运动。


（3）软硬件设计思路：
软件方面：Windows上位机使用的是Matlab的GUI编写的，matlab GUI可以方便对串口进行控制。并且在控制的基础上将视频采集融合在一起。上位机界面如图：

该界面是使用matlab2012b编译的，不同的版本不一样，电脑上需要matlab才能运行。

android上位机使用的是AS开发的，自己接触这方面时间不是很长，所以能力有限，时间来不及智能调试成这个地步了。后期将会继续研究研究。话说得对java和android的各种控件和服务得有一个清晰的认识。。。该app实现了OTG连接PL2302转串口的功能。话说官方已经取消了pl2303老版本芯片的支持。。官方开源源码也没有，智能自己写了。app界面如图：

      下位机软件方面，对蓝牙发送到下位机的数据流做了解析，从而判断上位机的指令，通过PWM方式来实现电机的转速控制，左右转向灯功能。

硬件部分：硬件方面，车体如图

      手工技术是在是有限，丑一点大家多多见谅。该车体使用了减速电机作为动力。减速电机是在普通的高转速直流电机的基础上加上减速箱，从而实现大扭矩、低转速的目的。使用减速电机的目的是为了克服复杂崎岖地面的动力不足的问题。
      驱动模块使用的是通用的L298N电机驱动。
      添加了摄像头和图传模块，实现了实时图像的传输。
      
（4）相关分享帖集锦
    软件的源代码我都上传到了github，具体如何实现的都包含在代码里了，这里就不过多赘述了。


（5）原理图：自己实现的主要是软件方面，硬件原理图就没有什么了。主要过程是简单的杜邦线连接焊接什么的。这里放上整体结构图如下：

（6）作品的源代码：
下位机救援车主程序：

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串口转BLE程序：

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matlab上位机程序及fig文件：

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android app串口转BLE源码：

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（7）大赛作品演示视频：
ble控制车体演示：https://training.eeworld.com.cn/course/4138/learn?preview=1#lesson/10171
PC上位机界面在车体运动中的演示：https://training.eeworld.com.cn/course/4138/learn?preview=1#lesson/10172
PC上位机串口转BLE整体概况：https://training.eeworld.com.cn/course/4138/learn?preview=1#lesson/10173
安卓app pl2303转串口与BLE实现通信：https://training.eeworld.com.cn/course/4138/learn?preview=1#lesson/10174

（8）作品总结和展望：
      作品总体上实现了上位机通过BLE对下位机的控制，并且根据传输回的图像可以完成环境的观察。当然这个作品还可以当做一个可以控制的移动摄像头，让你躺在床上就可以对家里孩子的监控之类的东西，这是后话。
      NXP这次只给了两块板子，如果多一些的话想通过thread网络实现多智能搜救车的控制，从而大幅度提高搜救效率。不过呢，各种传感器也必须集成到车上了。车体的协同控制、生命体征探测以及避障的实现就需要pc机的高性能数据处理和下位机的实现了。
      android app实现还不完整，这个自己非计算机专业学起来速度也是很慢。也怪自己抽不出更多的时间来了。有机会的话后期继续研究努力。
      本次大赛自己还是学到了很多的东西，自己的见识、理论知识、还有技能都得到了提高。还是要特别感谢eeworld还有nxp举办的活动，非常感谢。

matlab上位机程序及fig文件已上传下载中心（运行需要MATLAB2012环境）：https://download.eeworld.com.cn/detail/w562601331/564932
android测试程序已上传下载中心：
https://download.eeworld.com.cn/detail/w562601331/564931
其他程序已放到附件中。