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利用Android舊手機(jī)制作的輪式監(jiān)控機(jī)器人

2019/09/05
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本設(shè)計(jì)是將安卓技術(shù)、單片機(jī)技術(shù)、Android實(shí)時(shí)音視頻通信技術(shù)等相關(guān)技術(shù)應(yīng)用到視頻監(jiān)控系統(tǒng)中，可實(shí)現(xiàn)視頻監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)備移動(dòng)化，由可移動(dòng)監(jiān)控平臺(tái)、控制軟件兩部分組成。通過(guò)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)對(duì)監(jiān)控平臺(tái)進(jìn)行移動(dòng)方向、速度的控制，平臺(tái)上的安卓手機(jī)攝像頭實(shí)時(shí)采集視頻圖像信號(hào)并通過(guò)無(wú)線WiFi網(wǎng)絡(luò)將視頻信號(hào)實(shí)時(shí)傳輸?shù)绞謾C(jī)端觀看。具有控制方便，監(jiān)控靈活，模塊化，可拓展性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，可應(yīng)用于兒童陪伴機(jī)器人、家庭安防等領(lǐng)域。

手機(jī)應(yīng)用介紹

1）用手機(jī)替代網(wǎng)絡(luò)攝像頭，更智能，更省電；

2）支持紅外遙控玩具遙控車； （移動(dòng)功能，需要配套本設(shè)計(jì)紅外遙控小車）

3）人臉跟隨；（娛樂功能，需要配套本設(shè)計(jì)紅外遙控小車）

使用方法：

1、安裝應(yīng)用，分別在兩部手機(jī)上安裝；

2、將兩部手機(jī)連入互聯(lián)網(wǎng)（WiFi，或4G）；

3、把其中一部手機(jī)放到紅外遙控玩具車上；

4、需要注冊(cè)appID，兩部手機(jī)用同一個(gè)appID

使用時(shí)，先將小車上電。將兩部手機(jī)連接到互聯(lián)網(wǎng)，打開我們事先編寫好的安卓軟件，小車上的手機(jī)選擇小車模式，另一部手機(jī)選擇控制模式便可以進(jìn)行操作了，畫面右側(cè)控制小車的運(yùn)動(dòng)，左側(cè)則是速度的控制。

目錄

一、 創(chuàng)意來(lái)源

二、 項(xiàng)目概述

三、 優(yōu)勢(shì)

四、 功能

五、 制作材料

六、 詳細(xì)介紹

七、 參考文獻(xiàn)


一、創(chuàng)意來(lái)源

當(dāng)今在安防監(jiān)控領(lǐng)域，大多數(shù)民用監(jiān)控設(shè)備有幾大弊端：

位置固定：大多數(shù)設(shè)備位置固定，不便移動(dòng)，即使有一些可以攝像頭可以轉(zhuǎn)動(dòng)，但是仍然無(wú)法實(shí)現(xiàn)對(duì)大部分區(qū)域的監(jiān)控，比如一些存在死角的位置就不會(huì)被監(jiān)控（床底，墻角等等），因此小車的可移動(dòng)性監(jiān)控有較為突出的優(yōu)點(diǎn)。應(yīng)用在家庭監(jiān)控領(lǐng)域較為合適，尤其是家中無(wú)人的時(shí)候。

有線傳輸，電源線：大多數(shù)是有線傳輸，即使有一些是無(wú)線傳輸，但是仍要被束縛在電源線上。而本小車就不同了，可以直接裝個(gè)充電寶做備用電源

價(jià)格昂貴：當(dāng)今一套完整的監(jiān)控設(shè)備成本較高。而本小車?yán)昧诉^(guò)時(shí)淘汰的手機(jī)，大大節(jié)約了成本，一定程度上控制了廢舊手機(jī)的污染?；诋?dāng)今監(jiān)控設(shè)備這些缺點(diǎn)，構(gòu)造出了基于安卓的視頻控制小車。

二、項(xiàng)目概述

本設(shè)計(jì)是將安卓技術(shù)、單片機(jī)技術(shù)、無(wú)線通信技術(shù)等相關(guān)技術(shù)應(yīng)用到視頻監(jiān)控系統(tǒng)中，可實(shí)現(xiàn)視頻監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)備移動(dòng)化，由可移動(dòng)監(jiān)控平臺(tái)、控制軟件兩部分組成。使用安卓手機(jī)作為控制端，通過(guò)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)對(duì)監(jiān)控平臺(tái)進(jìn)行移動(dòng)方向、速度的控制，平臺(tái)上的攝像頭實(shí)時(shí)采集視頻圖像信號(hào)并通過(guò)無(wú)線WiFi網(wǎng)絡(luò)將視頻信號(hào)實(shí)時(shí)傳輸?shù)绞謾C(jī)端觀看，然后可實(shí)時(shí)拍照錄像并可實(shí)時(shí)存儲(chǔ)。由于監(jiān)控端可移動(dòng)，可以在無(wú)人進(jìn)入的情況下獲取危險(xiǎn)環(huán)境的視頻圖像。具有控制方便，監(jiān)控靈活，模塊化，可拓展性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，可應(yīng)用于險(xiǎn)情探測(cè)、防爆、現(xiàn)場(chǎng)巡視、家庭安防、圖像采集等領(lǐng)域。

三、優(yōu)勢(shì)：

設(shè)計(jì)之初不完全是為了DIY，我是希望能夠做出一款實(shí)用便宜易用的產(chǎn)品，所以沒有采用常用的DIY開源硬件方案例如arduino，而是選擇了價(jià)格便宜，應(yīng)用廣泛的STC89C52RC單片機(jī)芯片來(lái)做控制方案。當(dāng)然也相信大家能理解我為什么會(huì)選擇android手機(jī)來(lái)做智能小車大腦。

1. 我們制作的智能小車拋開性能低下、操作復(fù)雜的單片機(jī)，使用移動(dòng)終端作為控制端，利用移動(dòng)終端（例如手機(jī)，電腦，平板）的高性能處理器和低廉的價(jià)格，降低了研發(fā)成本和研發(fā)難度。

2. 通過(guò)移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)或者本地局域網(wǎng)進(jìn)行連接，可以在任何地方，使用任何設(shè)備即可對(duì)小車進(jìn)行遠(yuǎn)程遙控，對(duì)家庭安全進(jìn)行防護(hù)。

3. 與WIFI IP camera對(duì)比：1）可以到處跑，因?yàn)椴恍枰逯娫淳€；2）省電，待機(jī)長(zhǎng)，所以不用擔(dān)心充電問(wèn)題。3）監(jiān)控聲音情況。

四、功能：

1）實(shí)時(shí)視頻（android手機(jī)攝像頭開發(fā)）

2）紅外遙控車（STC89C52RC ）

3）人臉檢測(cè)追蹤（android手機(jī)編程）

下面是 人臉跟隨演 和 制作過(guò)程 的視頻：

五、制作材料：

1）控制板包括：

STC89C52RC單片機(jī)最小系統(tǒng)

紅外遙控接收一體化模塊VS1838B

L293D電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊

2）小車底盤（淘寶上面有非常多的小車底盤賣，自己任選），

3）馬達(dá)：TT馬達(dá) 2個(gè)

4）輪子：2個(gè)

5）鋰電池:2200mAH 兩節(jié)7.4V + 充電器（可用充電寶代替）

6）杜邦線若干

7)  車載手機(jī)支架（有車一族，不用的車載手機(jī)支架可以利用）

總共約200左右，如果去掉5）7）剩下的也就100元出頭

網(wǎng)上類似的產(chǎn)品價(jià)格都不是很親民

六、詳細(xì)介紹

0設(shè)計(jì)文檔

資料里的畢設(shè)論文只是預(yù)覽，具體文檔請(qǐng)查看這兩個(gè)鏈接

[1]：DIY遠(yuǎn)程視頻遙控小車

[2]：DIY遠(yuǎn)程視頻遙控小車（附件：論文）

1相關(guān)技術(shù)

Android攝像頭自定義相機(jī)開發(fā)、Android人臉檢測(cè)(FaceDetector)API開發(fā)、Android紅外遙控開發(fā)、Android網(wǎng)絡(luò)實(shí)時(shí)音視頻傳輸開發(fā)、單片機(jī)紅外解碼及電機(jī)控制 。

基于安卓的視頻控制小車?yán)昧四馨l(fā)射紅外信號(hào)的安卓舊手機(jī)作為核心，通過(guò)WiFi將手機(jī)或電腦監(jiān)控端與車載手機(jī)控制端相連接，繼而間接實(shí)現(xiàn)手機(jī)或電腦監(jiān)控端對(duì)小車的控制。

通過(guò)手機(jī)或電腦端向手機(jī)發(fā)送指令，然后手機(jī)執(zhí)行指令向小車發(fā)射紅外信號(hào)進(jìn)行相應(yīng)控制，并調(diào)用車載手機(jī)攝像頭將小車前方的圖像信息回傳給手機(jī)或電腦監(jiān)控端。

另外，小車還可以對(duì)人臉進(jìn)行檢測(cè)跟隨，根據(jù)人臉在視頻中位置，不斷調(diào)整小車方向直到人臉位于屏幕中心，增強(qiáng)娛樂性。

3相關(guān)代碼

舊版代碼（局域網(wǎng)）

小車端單片機(jī)代碼

安卓手機(jī)端代碼

人臉追蹤代碼

新版代碼（互聯(lián)網(wǎng)）

見附件

特別說(shuō)明：車載手機(jī)通過(guò)紅外遙控小車，雖然紅外的遙控的控制距離只有10m左右，無(wú)法繞過(guò)障礙物進(jìn)行遙控。但發(fā)射紅外遙控信號(hào)的手機(jī)就架在小車上，可以將手機(jī)的紅外發(fā)射器和紅外接收器放在一塊固定住。雖然并不是所有的安卓手機(jī)都有紅外發(fā)射器，但都有3.5mm的耳機(jī)接口，紅外信號(hào)的38kHz頻率在音頻范圍內(nèi)，可以用耳機(jī)接口外接的紅外發(fā)光二極管發(fā)射紅外遙控信號(hào)。如果使用藍(lán)牙來(lái)完成對(duì)小車的控制，小車上需要配備藍(lán)牙模塊與手機(jī)進(jìn)行配對(duì)通信。而且并不是所有的手機(jī)都支持藍(lán)牙，早期的一些安卓智能手機(jī)就不支持藍(lán)牙。而且藍(lán)牙需要配對(duì)連接，紅外遙控?zé)o需配對(duì)連接，省去等待時(shí)間。相比藍(lán)牙模塊，紅外模塊成本更低。所以采用紅外遙控模式。

下面是遠(yuǎn)程手機(jī)端演示

下面是遠(yuǎn)程電腦端演示


七、 參考文獻(xiàn)

國(guó)內(nèi)外對(duì)于該類應(yīng)用場(chǎng)景的研究：

  • 系統(tǒng)框圖.png
    描述：系統(tǒng)框圖
  • Agora-Android-Buggy-v1.2.zip
    描述：項(xiàng)目代碼
  • 簡(jiǎn)要說(shuō)明.doc
    描述：簡(jiǎn)要說(shuō)明
  • 基于安卓舊手機(jī)制作的遠(yuǎn)程視頻遙控小車.jpg
    描述：畢設(shè)論文

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