本實(shí)用新型涉及智能車技術(shù)領(lǐng)域，尤其設(shè)計(jì)一種基于ZigBee通信的智能車及其系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

隨著智能車系統(tǒng)研究被涉及，智能車的應(yīng)用范圍不斷被擴(kuò)展，為了適應(yīng)復(fù)雜的周圍環(huán)境和任務(wù)的繁重性，智能車之間的協(xié)同協(xié)作成了該系統(tǒng)的重要特點(diǎn)，多智能車在協(xié)作中傳遞信息需要通信支持，因此無(wú)線通信研究也成為了多智能車的一個(gè)重要研究領(lǐng)域。現(xiàn)代無(wú)線通信技術(shù)常用的主要有以下幾項(xiàng)：因信號(hào)不穩(wěn)定而不被廣泛應(yīng)用的GSM通信、PN碼設(shè)置較為復(fù)雜的CDMA通信，以及功率消耗巨大的wifi通信和花費(fèi)較高的藍(lán)牙通信。ZigBee技術(shù)的出現(xiàn)變成了滿足群集智能要求的最好解決方案之一：該技術(shù)介于無(wú)線傳感和藍(lán)牙技術(shù)之間，主要應(yīng)用于短距離的無(wú)線傳輸數(shù)據(jù)，其工作模式是以接力的方式通過(guò)無(wú)線電波將數(shù)據(jù)包在節(jié)點(diǎn)之間傳遞，而且節(jié)點(diǎn)傳感器的耗能非常的低，并具有喚醒和工作之間互相切換功能，因此ZigBee技術(shù)的通信效率和可靠性非常的高。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種基于ZigBee通信的智能車及其系統(tǒng)，所述智能車中控制模塊具有較好的魯棒性，功耗低，電源使用壽命長(zhǎng)，移動(dòng)性強(qiáng)，具有較好的抗干擾性和穩(wěn)定性。

為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型所采取的技術(shù)方案是：一種基于ZigBee通信的智能車，包括車本體，其特征在于：還包括車本體上的控制模塊和兩個(gè)驅(qū)動(dòng)電機(jī)，所述控制模塊包括微處理器，左紅外傳感和右紅外傳感器分別位于車本體的左側(cè)和右側(cè)，且經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換模塊與所述微處理器的信號(hào)輸入端連接，用于感應(yīng)所述車本體的左右兩側(cè)是否有障礙物；所述驅(qū)動(dòng)電機(jī)分別位于所述車本體車架的左右兩側(cè)，驅(qū)動(dòng)電路與所述微處理器的信號(hào)輸出端連接，驅(qū)動(dòng)電路的控制輸出端分別與所述驅(qū)動(dòng)電機(jī)動(dòng)作，用于驅(qū)動(dòng)所述驅(qū)動(dòng)電機(jī)動(dòng)作，繼而驅(qū)動(dòng)電機(jī)驅(qū)動(dòng)所述智能車的驅(qū)動(dòng)輪動(dòng)作，實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)彎避障；ZigBee無(wú)線通信模塊與所述微處理器雙向連接，用于實(shí)現(xiàn)智能車與智能車之間的通信；人機(jī)交互模塊與所述微處理器雙向連接，用于輸入控制命令并顯示輸出的數(shù)據(jù)；電源模塊與所述控制模塊中需要供電的模塊的電源輸入端連接，用于為其提供工作電源；時(shí)鐘模塊與所述微處理器的時(shí)鐘信號(hào)輸入端連接，用于為所述微處理器提供工作時(shí)鐘。

進(jìn)一步的技術(shù)方案在于：所述微處理器使用AT89S52型單片機(jī)。

進(jìn)一步的技術(shù)方案在于：所述電源模塊包括LM2940型電源芯片U2，所述電源模塊的電源輸入端分為兩路，第一路與所述U2的電源輸入端連接，第二路經(jīng)電容C6接地，所述U2的接地引腳接地，所述U2的電源輸出端并連接有電容C7和電容C8。

本實(shí)用新型還公開了一種基于ZigBee通信的智能車系統(tǒng)，其特征在于：包括若干個(gè)所述的智能車和上位機(jī)，所述智能車之間通過(guò)各個(gè)車上的ZigBee無(wú)線通信模塊實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的交互，位于遠(yuǎn)端的所述智能車通過(guò)其它智能車上ZigBee無(wú)線通信模塊的中轉(zhuǎn)與所述上位機(jī)之間實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)交互，近端的智能車直接通過(guò)其車上的ZigBee無(wú)線通信模塊與所述上位機(jī)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)交互。

采用上述技術(shù)方案所產(chǎn)生的有益效果在于：所述系統(tǒng)中的智能車通過(guò)使用ZigBee模塊進(jìn)行通信，與其他短距離無(wú)限通信方式相比具有能量消耗低、價(jià)格低廉、網(wǎng)絡(luò)延時(shí)短、網(wǎng)絡(luò)容量大、數(shù)據(jù)傳輸可靠、安全性能強(qiáng)以及動(dòng)態(tài)組網(wǎng)的優(yōu)點(diǎn)；不僅通信系統(tǒng)擁有良好的魯棒性，而且也達(dá)到了對(duì)設(shè)備的定位要求；人機(jī)界面和服務(wù)質(zhì)量得到保障；ZigBee無(wú)線通信模塊體積小并且容易安裝，不僅減少電路體積，還降低了智能車的負(fù)載，功耗低，電源使用壽命長(zhǎng)；ZigBee無(wú)線通信模塊擁有強(qiáng)大的抗干擾性和可靠性強(qiáng)的電路；采用顯式與隱式相結(jié)合的通信方式增加系統(tǒng)對(duì)未知環(huán)境的自處理能力，并且在上位機(jī)協(xié)調(diào)下可以完成較為復(fù)雜的協(xié)同任務(wù)。

附圖說(shuō)明

下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明。

圖1是本實(shí)用新型實(shí)施例所述智能車的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本實(shí)用新型實(shí)施例中所述控制模塊的原理框圖；

圖3是本實(shí)用新型實(shí)施例中智能車主動(dòng)避障的控制流程圖；

圖4是本實(shí)用新型實(shí)施例所述控制模塊中微處理器的電路原理圖；

圖5是本實(shí)用新型實(shí)施例所述控制模塊中時(shí)鐘模塊的電路原理圖；

圖6是本實(shí)用新型實(shí)施例所述控制模塊中復(fù)位模塊的電路原理圖；

圖7是本實(shí)用新型實(shí)施例所述控制模塊中電源模塊的電路原理圖；

圖8是本實(shí)用新型實(shí)施例所述系統(tǒng)的原理框圖；

圖9是協(xié)調(diào)器與節(jié)點(diǎn)間的雙向通信圖；

圖10是通信數(shù)據(jù)交換圖；

圖11是ZigBee協(xié)議棧體系結(jié)構(gòu)圖；

圖12是ZigBee協(xié)議棧工作流程圖；

圖13是數(shù)據(jù)發(fā)送流程圖；

圖14是數(shù)據(jù)接收流程圖。

其中：1、車本體 2、左驅(qū)動(dòng)輪 3、右驅(qū)動(dòng)輪 4、控制模塊

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合本實(shí)用新型實(shí)施例中的附圖，對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本實(shí)用新型的一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒緦?shí)用新型中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。

在下面的描述中闡述了很多具體細(xì)節(jié)以便于充分理解本實(shí)用新型，但是本實(shí)用新型還可以采用其他不同于在此描述的其它方式來(lái)實(shí)施，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以在不違背本實(shí)用新型內(nèi)涵的情況下做類似推廣，因此本實(shí)用新型不受下面公開的具體實(shí)施例的限制。

如圖1所示，本實(shí)用新型實(shí)施例公開了一種基于ZigBee通信的智能車，包括車本體，還包括車本體上的控制模塊和兩個(gè)驅(qū)動(dòng)電機(jī)。如圖2所示，所述控制模塊包括微處理器，左紅外傳感和右紅外傳感器分別位于車本體的左側(cè)和右側(cè)，且經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換模塊與所述微處理器的信號(hào)輸入端連接，用于感應(yīng)所述車本體的左右兩側(cè)是否有障礙物；所述驅(qū)動(dòng)電機(jī)分別位于所述車本體車架的左右兩側(cè)，驅(qū)動(dòng)電路與所述微處理器的信號(hào)輸出端連接，驅(qū)動(dòng)電路的控制輸出端分別與所述驅(qū)動(dòng)電機(jī)動(dòng)作，用于驅(qū)動(dòng)所述驅(qū)動(dòng)電機(jī)動(dòng)作，繼而驅(qū)動(dòng)電機(jī)驅(qū)動(dòng)所述智能車的驅(qū)動(dòng)輪動(dòng)作，實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)彎避障；ZigBee無(wú)線通信模塊與所述微處理器雙向連接，用于實(shí)現(xiàn)智能車與智能車之間的通信；人機(jī)交互模塊與所述微處理器雙向連接，用于輸入控制命令并顯示輸出的數(shù)據(jù)；電源模塊與所述控制模塊中需要供電的模塊的電源輸入端連接，用于為其提供工作電源；時(shí)鐘模塊與所述微處理器的時(shí)鐘信號(hào)輸入端連接，用于為所述微處理器提供工作時(shí)鐘。

優(yōu)選的，所述微處理器使用AT89S52型單片機(jī)。所述電源模塊包括LM2940型電源芯片U2，所述電源模塊的電源輸入端分為兩路，第一路與所述U2的電源輸入端連接，第二路經(jīng)電容C6接地，所述U2的接地引腳接地，所述U2的電源輸出端并連接有電容C7和電容C8。

智能車主動(dòng)避障的控制流程如圖3所示；所述控制模塊中微處理器的電路原理如圖4所示；所述控制模塊中時(shí)鐘模塊的電路原理如圖5所示；所述控制模塊中復(fù)位模塊的電路原理如圖6所示；所述控制模塊中電源模塊的電路原理如圖7所示。

如圖8所示，本實(shí)用新型實(shí)施例還公開了一種基于ZigBee通信的智能車系統(tǒng)，包括若干個(gè)所述的智能車和上位機(jī)，所述智能車之間通過(guò)各個(gè)車上的ZigBee無(wú)線通信模塊實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的交互，位于遠(yuǎn)端的所述智能車通過(guò)其它智能車上ZigBee無(wú)線通信模塊的中轉(zhuǎn)與所述上位機(jī)之間實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)交互，近端的智能車直接通過(guò)其車上的ZigBee無(wú)線通信模塊與所述上位機(jī)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)交互。

圖9是協(xié)調(diào)器與節(jié)點(diǎn)間的雙向通信圖；圖10是通信數(shù)據(jù)交換圖；圖11是ZigBee協(xié)議棧體系結(jié)構(gòu)圖；圖12是ZigBee協(xié)議棧工作流程圖；圖13是數(shù)據(jù)發(fā)送流程圖；圖14是數(shù)據(jù)接收流程圖。

在進(jìn)行程序編譯并進(jìn)行正式燒寫程序后，正確連接上位機(jī)，協(xié)調(diào)器Collector(中轉(zhuǎn)智能車)和終端節(jié)點(diǎn)Sensor(遠(yuǎn)端智能車)。進(jìn)行協(xié)調(diào)器與終端節(jié)點(diǎn)間的雙向通信實(shí)驗(yàn)，并得到準(zhǔn)確結(jié)論。正式調(diào)試時(shí)，協(xié)調(diào)器會(huì)選擇一個(gè)ID,同時(shí)為加入網(wǎng)絡(luò)的終端節(jié)點(diǎn)分配網(wǎng)絡(luò)地址，這樣協(xié)調(diào)器就會(huì)根據(jù)網(wǎng)絡(luò)地址給不同的節(jié)點(diǎn)發(fā)送信息。在協(xié)調(diào)器給終端節(jié)點(diǎn)發(fā)送信息的同時(shí)，終端節(jié)點(diǎn)也將采集到的信息上傳到協(xié)調(diào)器并在上位機(jī)上顯示。在通信過(guò)程中，不斷移動(dòng)終端節(jié)點(diǎn)，在節(jié)點(diǎn)達(dá)到覆蓋邊緣時(shí)，通信就會(huì)終端，如果節(jié)點(diǎn)重新回到網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍區(qū)域內(nèi)時(shí)，通信又很快恢復(fù)正常。表明網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍內(nèi)，雙向通信的速度快，質(zhì)量高，而且網(wǎng)絡(luò)自動(dòng)愈合以及中繼能力很強(qiáng)。

所述系統(tǒng)中的智能車通過(guò)使用ZigBee模塊進(jìn)行通信，與其他短距離無(wú)限通信方式相比具有能量消耗低、價(jià)格低廉、網(wǎng)絡(luò)延時(shí)短、網(wǎng)絡(luò)容量大、數(shù)據(jù)傳輸可靠、安全性能強(qiáng)以及動(dòng)態(tài)組網(wǎng)的優(yōu)點(diǎn)；不僅通信系統(tǒng)擁有良好的魯棒性，而且也達(dá)到了對(duì)設(shè)備的定位要求；人機(jī)界面和服務(wù)質(zhì)量得到保障；ZigBee無(wú)線通信模塊體積小并且容易安裝，不僅減少電路體積，還降低了智能車的負(fù)載，功耗低，電源使用壽命長(zhǎng)；ZigBee無(wú)線通信模塊擁有強(qiáng)大的抗干擾性和可靠性強(qiáng)的電路；采用顯式與隱式相結(jié)合的通信方式增加系統(tǒng)對(duì)未知環(huán)境的自處理能力，并且在上位機(jī)協(xié)調(diào)下可以完成較為復(fù)雜的協(xié)同任務(wù)。