畢業(yè)設(shè)計（論文）文獻綜述

基于單片機的藍牙搜救小車設(shè)計文獻綜述

【摘要】設(shè)計了一款基于單片機的藍牙搜救小車。借助手機平臺和藍牙技術(shù)，實現(xiàn)了用手機藍牙控制汽車的解決方案。本設(shè)計以單片機為控制核心，通過串口接收手機藍牙發(fā)送給車栽藍牙的操作指令，控制電機正反轉(zhuǎn)，實現(xiàn)小車前進、后退、左轉(zhuǎn)、右轉(zhuǎn)、停車等操作。當小車上的紅外傳感器發(fā)現(xiàn)有生命特征的人時，會將信息傳輸給單片機，單片機再通過語音模塊將信息傳輸給外界，幫助救援人員快速找到遇難者并及時到達目的地進行搜救工作。

【關(guān)鍵詞】 藍牙;搜救小車;智能手機;單片機

導(dǎo)言：

現(xiàn)今，世界各地發(fā)生了各種各樣的災(zāi)難，如地震、火災(zāi)、風(fēng)暴、房屋倒塌等，頻繁發(fā)生，而這些災(zāi)難使人們被困在現(xiàn)場。由于現(xiàn)場環(huán)境惡劣，許多人在災(zāi)難發(fā)生的第一時間無法迅速獲得幫助，給自己的生命財產(chǎn)帶來了巨大的損失。當災(zāi)難發(fā)生時，72小時黃金救援非常重要。藍牙搜救小車可以及時發(fā)現(xiàn)生命跡象，進行搜救，減少死亡，給救援人員的搜救工作帶來極大的便利。此外，還可以代替人進入危險區(qū)域進行搜救等活動，提高救援效率。藍牙技術(shù)是無線數(shù)據(jù)和語音通信的開放全球規(guī)范。它基于低成本的短距離無線連接，為固定設(shè)備和移動設(shè)備之間的通信環(huán)境建立了一種特殊的連接，通過藍牙實現(xiàn)數(shù)據(jù)共享，將手機變成了遙控器，給人們的生活帶來了無限的便利。藍牙技術(shù)由三部分組成:藍牙無線電技術(shù)、藍牙協(xié)議棧和藍牙互操作技術(shù)。

正文：

1.單片機的藍牙搜救小車國內(nèi)研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢

1.1本課題的研究歷史與研究現(xiàn)狀

智能車輛的研究始于上世紀50年代。它的發(fā)展歷程大體可以分成三個階段：?第一階段??20世紀50年代是智能車輛研究的初始階段。1954年美國Barrett?Electronics?公司研究開發(fā)了世界上第一臺自主引導(dǎo)車系統(tǒng)AGVS（Automated?Guided?Vehicle?System）。該系統(tǒng)只是一個運行在固定線路上的拖車式運貨平臺，但它卻具有了智能車輛最基本得特征即無人駕駛。早期研制AGVS的目的是為了提高倉庫運輸?shù)淖詣踊?，?yīng)用領(lǐng)域僅局限于倉庫內(nèi)的物品運輸。隨著計算機的應(yīng)用和傳感技術(shù)的發(fā)展，智能車輛的研究不斷得到新的發(fā)展。

第二階段??從80年代中后期開始，世界主要發(fā)達國家對智能車輛開展了卓有成效的研究。在歐洲，普羅米修斯項目于1986年開始了在這個領(lǐng)域的探索。在美洲，美國于1995年成立了國家自動高速公路系統(tǒng)聯(lián)盟（NAHSC），其目標之一就是研究發(fā)展智能車輛的可能性，并促進智能車輛技術(shù)進入實用化。在亞洲，日本于1996年成立了高速公路先進巡航/輔助駕駛研究會，主要目的是研究自動車輛導(dǎo)航的方法，促進日本智能車輛技術(shù)的整體進步。進入80年代中期，設(shè)計和制造智能車輛的浪潮席卷全世界，一大批世界著名的公司開始研制智能車輛平臺。

第三階段??從90年代開始，智能車輛進入了深入、系統(tǒng)、大規(guī)模研究階段。最為突出的是，美國卡內(nèi)基.梅隆大學(xué)（Carnegie?Mellon?University）機器人研究所一共完成了Navlab系列的10臺自主車（Navlab1—Navlab10）的研究，取得了顯著的成就。

1.2國外智能車輛研究現(xiàn)狀

目前智能汽車的發(fā)展正處于第三階段，這一階段的研究成果代表了國外智能汽車的主要發(fā)展方向。在世界科學(xué)界和工業(yè)設(shè)計界中，眾多的研宄機構(gòu)研發(fā)的智能車輛具有代表性的有：

德意志聯(lián)邦大學(xué)的研宄1985年，第一輛VaMoRs智能原型車輛在戶外高速公路上以 100km/h的速度進行了試，它使用了機器視覺來保證橫向和縱向的車輛控制。1988年，在都靈的PROMRTHEUS項目第一次委員會會議上，智能車輛維塔(VITA，(t)進行了展示，該車可以自動停車、行進，并可以向后車傳送相關(guān)駕駛信息。這兩種車輛都配各了UBM視覺系統(tǒng)。這是一個雙目視覺系統(tǒng)，具有極高的穩(wěn)定性。

荷蘭鹿特丹港口的研宄智能車輛的研宄主要體現(xiàn)在工廠貨物的運輸。荷蘭的combi road系統(tǒng)，采用無人駕駛的車輛來往返運輸貨物，它行駛的路面上采用了磁性導(dǎo)航參照物，并利用一個光陣列傳感器去探測障礙。荷蘭南部目前正在討論工業(yè)上利用這種系統(tǒng)的問題，政府正考慮己有的高速公路新建一條專用的車道，采用這種系統(tǒng)將貨物從鹿特丹運往各地。

目本大阪大學(xué)的研宄大阪大學(xué)的Slurai實驗室所研制的智能小車，采用了航位推測系統(tǒng)(Dead Reckoning System),分別利用旋轉(zhuǎn)編碼器和電位計來獲取智能小車的轉(zhuǎn)向角，從而完成了智能小車的定位。

另外，斯特拉斯堡實驗中心、英國國防部門的研宄、美國卡內(nèi)基梅隆大學(xué)、奔馳公司、美國麻省理工學(xué)院、韓國到工大學(xué)對智能車輛也有較多的研宄。

1.3國內(nèi)智能車輛研究現(xiàn)狀

相比于國外，我國開展智能車輛技術(shù)方面的研宄起步較晚，開始于20世紀80年代。而且大多數(shù)研宄處在于針對某個單項技術(shù)研宄的階段。雖然我國在智能車輛技術(shù)方面的研究總體上落后于發(fā)達國家，并且存在一定得技術(shù)差距，但是我們也取得了一系列的成果0主要有

中國第一汽車集團公司和國防科技大學(xué)機電工程與自動化學(xué)院與2003年研制成功我國第一輛自主駕駛轎車。該自主駕駛轎車在正常交通情況下的高速公路上，行駛的最高穩(wěn)定速度為13km/h,最高峰值速度達170km/h，并且具有超車動能，其體技術(shù)性能和指標己經(jīng)達到世界先進水平。

南京理工大學(xué)、北京理工大學(xué)、浙江大學(xué)、國防科技大學(xué)、清華大學(xué)等多所院校聯(lián)合研制了7B．8軍用室外自主車，該車裝有彩色攝像機、激光雷達、陀螺慣導(dǎo)定位等傳感器。計算機系統(tǒng)采用兩臺sun10完成信息融合、路徑規(guī)劃，兩臺PC486完成路邊抽取識別和激光信息處理，8098單片機完成定位計算和車輛自動駕駛。其體系結(jié)構(gòu)以水平式結(jié)構(gòu)為主，采用傳統(tǒng)的“感知一建模一規(guī)劃一執(zhí)行”算法，其直線跟蹤速度達到20km/h，避障速度達到5-10km/h0 智能車輛研宄也是智能交通系統(tǒng)ITS的關(guān)鍵技術(shù)。目前，國內(nèi)的許多高校和科研院所都在進行ITS關(guān)鍵技術(shù)、設(shè)備的研宄。隨著ITS研宄的興起，我國己形成一支ITS技術(shù)研宄開發(fā)的技術(shù)專業(yè)隊伍。并且各交通、汽車企業(yè)越來越大了對ITS及智能車輛技術(shù)研發(fā)的投人，整個社會的關(guān)注程度在不斷提高。交通部己將ITS研宄列入“十五”科技發(fā)展計劃和2010年長期規(guī)劃。相信經(jīng)過相關(guān)領(lǐng)域的共同努力，我國ITS及智能車輛的技術(shù)水平一定會得到很大提高。

可以預(yù)計，我國飛速發(fā)展的經(jīng)濟實力將為智能車輛的研宄提供一個更加廣闊的前景。我們要結(jié)合我國國情，在某一方面或某些方面，對智能車進行深入細致的研宄，為它今后的發(fā)展及實際應(yīng)用打下堅實的基礎(chǔ)

2.發(fā)展前景

目前，世界上許多國家都在積極進行智能小車的研究和設(shè)計開發(fā)，已應(yīng)用于多個領(lǐng)域，尤其是在軍事、探測領(lǐng)域的應(yīng)用特別突出。美國在20世紀60年代，往月球發(fā)送了兩次無人勘探器。20世紀90年代，由美國L開發(fā)研制的Sojoumer號勘探小車登陸火星。21世紀初，來自美國的“機遇號”和“勇氣號”勘探小車再次訪問火星。前蘇聯(lián)則在1959~1976年間，總共發(fā)射了兩個月球探測車。近年來,對于智能小車的研究、開發(fā)和應(yīng)用，我國起步較晚，但是也取得了較為顯著地成果。2013年,我國發(fā)射了首顆“玉兔”號月球探測小車。截止目前，人類累計發(fā)射6次月球探測小車。在以后人類對外太空的探索中，智能小車的應(yīng)用將更為廣泛。

隨著電子技術(shù)、計算機技術(shù)和制造技術(shù)的快速發(fā)展，一些消費類 產(chǎn)品逐漸呈現(xiàn)智能化的發(fā)展趨勢。各種智能化小車也占據(jù)了玩具市場的大部分比重。如今高科技含量的電子類產(chǎn)品儼然成為了發(fā)展主流，越來越受人們的喜愛?，F(xiàn)在的知識工程、計算機科學(xué)、機電一體化和工業(yè)一體化等許多領(lǐng)域都在向著智能化方向發(fā)展,人們所要求的系統(tǒng)越來越智能化。顯然傳統(tǒng)的系統(tǒng)控制觀念是完全無法滿足人們的需求，而智能控制系統(tǒng)與傳統(tǒng)的控制系統(tǒng)完美的結(jié)合起來，在應(yīng)用于科學(xué)研究、智能救援等方面具有極高的現(xiàn)實意義。由于目前對于智能小車的研究還處于發(fā)展階段，隨著人工智能技術(shù)、計算機技術(shù)、自動控制技術(shù)的迅猛發(fā)展，智能控制必將迎來它發(fā)展的新浪潮。計算機控制與電子技術(shù)的融合為智能小車的高度智能化開辟了廣闊的前景智能小車的研究現(xiàn)狀及發(fā)展前景。[4]

4.總結(jié)

藍牙搜救小車可以在各種災(zāi)害發(fā)生時及時找到遇難者，并對其進行搜救。從手機發(fā)送藍牙無線信號，啟動并重置小車。單片機通過熱釋電傳感器和人體紅外傳感器模塊檢測人體發(fā)出的熱紅外線，并配合語音模塊向外傳輸信息。同時，該車通過避障紅外傳感器模塊自動避障，從而達到搜救的目的。在該系統(tǒng)中，藍牙接收模塊必須與手機內(nèi)藍牙模塊配對才能建立無線通信，驅(qū)動電機電路，操作小車。[2]

參考文獻

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