基于无线收发模块和ATMEGA16单片机实现车载智能实时监测系统的设计
系统功能及应用
本系统主要完成将智能车行驶过程中的各种状态信息（如传感器亮灭，车速，舵机转角，电池电量等）实时地以无线串行通信方式发送至上位机处理，并绘制各部分状态值关于时间的曲线。有了这些曲线就不难看出智能车在赛道各个位置的状态，各种控制参数的优劣便一目了然了。尤为重要的是对于电机控制pid参数的选取，通过速度—时间曲线可以很容易发现各套pid参数之间的差异。对于采用ccd 传感器的队伍来说，该系统便成为了调试者的眼睛，可以见智能车之所见，相信对编写循线算法有很大帮助。而且还可以对这些数据作进一步处理，例如求取一阶导数，以得到更多的信息。
系统的硬、软件设计
设计方案主要分成三部分：车载数据采集系统，无线数传系统，上位机数据处理系统。系统基本构建如图1所示。
图1智能实时监测系统结构框图与流程图
车载数据采集系统
车载数据采集系统主要由单片机负责采集赛车行驶过程中的速度、传感器状态、电池电压、舵机转角等信息。为了使监测系统不占用s12单片机的内部资源并且支持热插拔，我们将除供电之外的监测系统与智能车控制系统相分离。我们选择atmel公司的atmega16
单片机作为该数据采集系统的处理器。二值型光电传感器信号的采集直接使用该单片机的i/o口进行采集，连续型光电传感器、电池电压及ccd摄像头信号则采用该单片机的a/d口进行采集，速度信息则通过光电编码器和该单片机的计数器来采集。采集到的数据每20ms向上位机发送一次。
无线数传系统
下位机向上位机传输的是以每20ms传输一组包含了光电编码器值（speed），电池电压（battery），舵机转角值（angle），传感器当前状态 （sensor）的数据，如果是在理想状态下，上位机接收到的应是上述各值循环出现的周期性数据，此时上位机只需将这些数据按顺序装入各自的数组并画图即可。但在实际的无线传输过程中可能出现数据丢失现象。因此加入适当的数据校验是必要的，否则会出现数据装入错误，造成画图的混乱。我们在实际过程中是在每组数据中加入0x00，0xff的帧头，当数据出现错误时，则舍弃该帧数据。
数据的无线收发部分采用的是sunray公司的qc96型无线收发模块，该模块可以收发波特率为9600bps的串行数据，距离可达100m。
上位机的数据接收及处理
上位机部份主要由四个模块构成：
·数据接收模块
功能：上位机通过串口采集下位机发送的原始数据。
实现：vc++中实现串口通信一般有二种方式，分别是mscomm控件和windows api函数。mscomm简洁易用，适用于比较简单的系统，windows api函数应用较广但比较复杂繁琐，由于此模块的串口通信功能相对简单，本系统采用前者。在实际过程中使用的是事件驱动的方式，这种方法响应及时，可靠性高，并且比查询法占用更少的资源。
·存储模块
功能：可直接存储采集到的原始数据，以备以后更多的分析处理。
实现：在每个oncomm事件被触发后，将串口接收到的数据直接存入temp临时文件，并且可以在用户的要求下将temp临时文件里的值存储到指定文件。
·数据的分析和处理模块
功能：将采集到的原始数据进行用户选定的分析和处理，主要包括丢弃错误数据，以及去除帧头并进行数据装入任务，同时也可以对已保存的数据进行分析和处理。
实现：将temp临时文件或用户指定文件的数据读出并装入，以下为主要程序代码：
void cchuankokjdlg：：find_data（car_data c_data［］， byte c_source［］， int c_length）
{
int i=“0”;
while（i
{ if（（c_source［ i］==0x00）&&（c_source［i+1］==0 xff）&&（c_source［i+6］==0x0 0）&&（c_source［i+7］==0xff））//判断帧头并进行数据装入
{
c_data［length］.speed_data=c_source［i+2］;
c_data［length］.battary_data=c_source［i+3］;
c_data［length］.direction_data=c_source［i+4］;
c_data［length］.sensor_data=c_source［i+5］;
i=“i”+1;
}
else
i++;
}
}
·图形显示模块
功能：以图形界面来显示处理后的数据，以便更直观地观察智能车的运行状态。
实现：将上一模块中装入各数组的数据在用户的选择的模式下进行画图，可以只看一幅图，也可以将四幅图放在一起进行对比观看。实际的运行界面及效果如图2。
图2 图形显示介面运行模块
结语
该系统通过添加无线收发模块，将智能车的实时状态信息传到上位机上，通过vc++编程，用图象直观形象地将其表现出来，很好地达到了对智能车状态实时监测的目的，极大地方便了我们调节pid等智能车参数，对赛道记忆算法的研究提供了很大的帮助。
北京移动“移动5G+家宽+WIFI”三合一打造全方位高速网络体验
aieducation.mit.edu，供K-12学生学习人工智能
NS1703 多功能平均电流型 LED 恒流驱动器
可编辑神经网络有什么积极意义
苹果5G 基带：iPhone 13 预计采用 X60 基带芯片
基于无线收发模块和ATMEGA16单片机实现车载智能实时监测系统的设计
示波记录仪波形数据存储
可配置的硬件平台简化了DC-DC转换器的采用
实现汽车的成本最小化和安全最优化
《面向智能持续感知的“传感-计算”共融架构和芯片》的精彩报告
低功耗雷达模块在智能马桶中的应用
人类终将进化成机器人？
为什么要选用工业平板电脑，它有何优势
NXP UBA2016A 35W TL5高效荧光灯电源解决方案
固态扬声器先锋，xMEMS引领音频固态保真新时代 | xMEMS年度汇总
如何避免PCB布局的各种缺陷
IQnews Q3 2023 Newsletter | 您所需的测试干货都在这里
零序电流互感器的安装
数据可视化平台，实现城市智慧式管理和运营_光点科技
用于监视和安全的成像:SWIR相机穿过雾霾实现监视和安全防护
本系统主要完成将智能车行驶过程中的各种状态信息（如传感器亮灭，车速，舵机转角，电池电量等）实时地以无线串行通信方式发送至上位机处理，并绘制各部分状态值关于时间的曲线。有了这些曲线就不难看出智能车在赛道各个位置的状态，各种控制参数的优劣便一目了然了。尤为重要的是对于电机控制pid参数的选取，通过速度—时间曲线可以很容易发现各套pid参数之间的差异。对于采用ccd 传感器的队伍来说，该系统便成为了调试者的眼睛，可以见智能车之所见，相信对编写循线算法有很大帮助。而且还可以对这些数据作进一步处理，例如求取一阶导数，以得到更多的信息。
系统的硬、软件设计
设计方案主要分成三部分：车载数据采集系统，无线数传系统，上位机数据处理系统。系统基本构建如图1所示。
图1智能实时监测系统结构框图与流程图
车载数据采集系统
车载数据采集系统主要由单片机负责采集赛车行驶过程中的速度、传感器状态、电池电压、舵机转角等信息。为了使监测系统不占用s12单片机的内部资源并且支持热插拔，我们将除供电之外的监测系统与智能车控制系统相分离。我们选择atmel公司的atmega16
单片机作为该数据采集系统的处理器。二值型光电传感器信号的采集直接使用该单片机的i/o口进行采集，连续型光电传感器、电池电压及ccd摄像头信号则采用该单片机的a/d口进行采集，速度信息则通过光电编码器和该单片机的计数器来采集。采集到的数据每20ms向上位机发送一次。
无线数传系统
下位机向上位机传输的是以每20ms传输一组包含了光电编码器值（speed），电池电压（battery），舵机转角值（angle），传感器当前状态 （sensor）的数据，如果是在理想状态下，上位机接收到的应是上述各值循环出现的周期性数据，此时上位机只需将这些数据按顺序装入各自的数组并画图即可。但在实际的无线传输过程中可能出现数据丢失现象。因此加入适当的数据校验是必要的，否则会出现数据装入错误，造成画图的混乱。我们在实际过程中是在每组数据中加入0x00，0xff的帧头，当数据出现错误时，则舍弃该帧数据。
数据的无线收发部分采用的是sunray公司的qc96型无线收发模块，该模块可以收发波特率为9600bps的串行数据，距离可达100m。
上位机的数据接收及处理
上位机部份主要由四个模块构成：
·数据接收模块
功能：上位机通过串口采集下位机发送的原始数据。
实现：vc++中实现串口通信一般有二种方式，分别是mscomm控件和windows api函数。mscomm简洁易用，适用于比较简单的系统，windows api函数应用较广但比较复杂繁琐，由于此模块的串口通信功能相对简单，本系统采用前者。在实际过程中使用的是事件驱动的方式，这种方法响应及时，可靠性高，并且比查询法占用更少的资源。
·存储模块
功能：可直接存储采集到的原始数据，以备以后更多的分析处理。
实现：在每个oncomm事件被触发后，将串口接收到的数据直接存入temp临时文件，并且可以在用户的要求下将temp临时文件里的值存储到指定文件。
·数据的分析和处理模块
功能：将采集到的原始数据进行用户选定的分析和处理，主要包括丢弃错误数据，以及去除帧头并进行数据装入任务，同时也可以对已保存的数据进行分析和处理。
实现：将temp临时文件或用户指定文件的数据读出并装入，以下为主要程序代码：
void cchuankokjdlg：：find_data（car_data c_data［］， byte c_source［］， int c_length）
{
int i=“0”;
while（i
{ if（（c_source［ i］==0x00）&&（c_source［i+1］==0 xff）&&（c_source［i+6］==0x0 0）&&（c_source［i+7］==0xff））//判断帧头并进行数据装入
{
c_data［length］.speed_data=c_source［i+2］;
c_data［length］.battary_data=c_source［i+3］;
c_data［length］.direction_data=c_source［i+4］;
c_data［length］.sensor_data=c_source［i+5］;
i=“i”+1;
}
else
i++;
}
}
·图形显示模块
功能：以图形界面来显示处理后的数据，以便更直观地观察智能车的运行状态。
实现：将上一模块中装入各数组的数据在用户的选择的模式下进行画图，可以只看一幅图，也可以将四幅图放在一起进行对比观看。实际的运行界面及效果如图2。
图2 图形显示介面运行模块
结语
该系统通过添加无线收发模块，将智能车的实时状态信息传到上位机上，通过vc++编程，用图象直观形象地将其表现出来，很好地达到了对智能车状态实时监测的目的，极大地方便了我们调节pid等智能车参数，对赛道记忆算法的研究提供了很大的帮助。
北京移动“移动5G+家宽+WIFI”三合一打造全方位高速网络体验
aieducation.mit.edu，供K-12学生学习人工智能
NS1703 多功能平均电流型 LED 恒流驱动器
可编辑神经网络有什么积极意义
苹果5G 基带：iPhone 13 预计采用 X60 基带芯片
基于无线收发模块和ATMEGA16单片机实现车载智能实时监测系统的设计
示波记录仪波形数据存储
可配置的硬件平台简化了DC-DC转换器的采用
实现汽车的成本最小化和安全最优化
《面向智能持续感知的“传感-计算”共融架构和芯片》的精彩报告
低功耗雷达模块在智能马桶中的应用
人类终将进化成机器人？
为什么要选用工业平板电脑，它有何优势
NXP UBA2016A 35W TL5高效荧光灯电源解决方案
固态扬声器先锋，xMEMS引领音频固态保真新时代 | xMEMS年度汇总
如何避免PCB布局的各种缺陷
IQnews Q3 2023 Newsletter | 您所需的测试干货都在这里
零序电流互感器的安装
数据可视化平台，实现城市智慧式管理和运营_光点科技
用于监视和安全的成像:SWIR相机穿过雾霾实现监视和安全防护