仓库远程监控与警报系统.docx

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齐齐哈尔大学毕业设计（论文）

齐齐哈尔大学

毕业设计（论文）

题目仓库远程监控与警报系统

学院通信与电子工程学院

专业班级电子xxx

学生姓名xxx

指导教师xxx

成绩

2016年6月17日

摘要

研究和设计一款仓库远程监控与警报系统,系统分为两部分一部分为定点监控，一部分为动点监控。

可以实时监控仓库中的的情况，使仓库的图像显示在PC电脑端或者是安卓手机端。

动点监控系统不是固定在某个地方，是一个可以移动的WIFI智能小车可以到达仓库的每一个角落，系统还可实现360度无死角的视频拍摄，红外蔽障和自动循迹等功能。

定点监控部分:

采用WIFI为传输信号，红外线为警报装置。

动点监控部分:

动点监控是一个WIFI智能小车是由电机、车身、MEGA328p控制芯片、无线收发模块、电机驱动、转向器、电源、摄像头等主要部件。

WIFI智能小车使用笔记本电脑或移动电话可以连接到路由器的无线路由器，路由器在摄像头上通过应用软件显示捕获的视频信号，然后通过智能终端设备发送控制命令到无线路由器，再通过无线路由器将指令传送到单片机处理。

然后通过单片机控制电机驱动电机的转动，舵机的转动，从而达到控制汽车的运动和视频的捕捉。

关键词：

仓库远程监控；智能小车；红外警报；智能手机操控

Abstract

Researchanddesignawarehouseremotemonitoringandalarmsystem,thesystemisdividedintotwopartsasafixedpointmonitoring,partofthefixedpointmonitoring.Canbereal-timemonitoringofthesituationinthewarehouse,sothattheimageofthewarehouseatthePCcomputerterminalorAndroidmobileterminal.Pointmonitoringsystemisnotfixedinaplace,isamobilewifismartcarcanreacheverycornerofthewarehouse,thesystemcanachieve360degreecornersofthevideoshoot,infraredshieldbarrierandautomatictrackingandotherfunctions.Fixedmonitoringpart:

theuseofWIFIasthetransmissionsignal,infraredalarmdevice.Fixedpointmonitoringpart:

pointmonitoringisaWIFIsmartcariscomposedofmotor,body,MEGA328pcontrolchip,wirelesstransceivermodule,motordriver,steeringgear,powersupply,cameraandothermajorcomponents.WiFismartcarusinglaptopsormobilephonescanbeconnectedtotherouterwirelessroutertorouteronthecamerabyapplicationsoftwaredisplaycapturedvideosignal,andthenthroughintelligentterminaldevicesendsacontrolcommandtothewirelessrouter,againthroughawirelessroutertosendcommandstothemicrocontrollerprocessing.Thenthroughthesinglechipmicrocomputercontrolmotordrivemotorrotation,therotationofthesteeringgear,soastoachievethecontrolofmotorvehiclemotionandvideocapture.

Keywords:

warehouseremotemonitoring;smartcar;infraredalarm;smartphone

control

III

目录

摘要 I

Abstract II

第1章绪论 1

1.1课题背景 1

1.2国内外发展状况 1

1.3课题主要研究内容 2

1.4系统采用的主要技术 2

第2章系统总体设计方案 4

2.1定点监控子系统设计方案 4

2.1.1定点监控子系统设计要求 4

2.1.2定点监控子系统的结构 4

2.1.3定点监控子系统的工作原理 4

2.2动点监控子系统设计方案 5

2.2.1动点监控子系统结构 5

2.2.2动点监控子系统工作原理 6

第3章系统硬件电路设计 7

3.1系统主控电路设计 7

3.1.1MEGA328p主控芯片 7

3.1.2MEGA328p单片机引脚说明 8

3.1.3单片机最小系统 9

3.1.3MEGA328p单片机的使用 11

3.2无线数据传输电路设计 11

3.2.1LinkV4.0AR无线路由器 11

3.2.2无线路由器的设置 11

3.2.3无线数据传输电路工作原理 13

3.3电机驱动电路设计 14

3.3.1L298电机驱动芯片 14

3.3.2L298电机的引脚说明 15

3.3.3电机驱动电路工作原理 16

3.4视频采集电路设计 16

3.4.1极速B18S摄像头 16

3.4.2摄像头主要结构和组件 17

3.4.3视频采集电路工作原理 17

3.5舵机电路设计 18

3.5.1SG90舵机 18

3.5.2舵机的控制 18

3.5.3舵机的作用 18

3.6电源模块设计 19

3.6.1LM2596供电电路芯片 19

3.6.2LM2596的引脚说明和特性 20

3.6.3稳压电路 20

第4章系统程序设计 22

4.1系统主控程序流程 22

4.2串口中断子程序流程 23

4.3定时器中断子函数流程图 24

4.4避障子函数流程图 25

4.5寻迹函数流程图 26

第5章上位机软件设计与调试 27

5.1上位机开发技术与开发环境 27

5.1.1Android操作系统 27

5.1.2Java语言与开发环境 28

5.1.3C++语言与开发环境 29

5.2PC机端上位机软件设计 29

5.3手机端上位机软件设计 31

5.3.1手机操控界面的设计 31

5.3.2手机后台控制程序设计 31

5.4系统综合调试 33

结论 35

参考文献 36

附录1 37

附录2 39

致谢 51

第1章绪论

1.1课题背景

目前基于Android手机和WIFI技术开发的娱乐软件较多，而控制机电产品的软件和专利相对较少。

基于WIFI信号控制的遥控智能机器人也已问世于电子产品世界，其应用也会日趋广泛。

鉴于对它的开发和研究也成为当下的热门技术，对人们的生活和高科技的发展探索都有很高的价值意义。

我设计的“仓库远程监控与警报系统”将是以PC电脑端或者安卓手机作为手持终端，通过WIFI传输指令，由于遥控器是电脑或者手机，因此携带极其方便。

基于WIFI的控制系统不仅可以控制小车，稍做改动就可用来控制电脑、家用电器甚至探测、排爆机器人等，同时也可用于地质检测设备的手持终端。

无线遥控的出现大大的缩减了人在危险环境中工作和对危害性任务的作业的直接参与，如在军事侦察、扫雷排险、防核化污染等这些危险与恶劣的环境中。

因此，无线遥控在这方面的领域中，特别是近些年，发展迅速。

1.2国内外发展状况

工业用途的无线遥控和视频传输发展至今，日本、美国、德国等工业大国在智能无线遥控技术上占据着明显优势，新近崛起的韩国在无线遥控研发方面也逐渐走向前沿，而中国在相关应用方面稍有不足。

一直以来，美国、日本、德国以及包括中国在内的很多国家对遥控技术这一课题进行了研究，并取得了一定的成果。

关于无线遥控技术的应用，国内现有比较常见的是自动除尘机器人、餐馆送菜机器人等，该类机器人主要以为日常生活提供便利为目的。

而国外研究的有四轴送货机器人、移动追踪垃圾桶等，国外市场上的机器人对比国内相对比较先进，但其用途面向消费者主要是生活方面的应用。

而本课题研究的远程视频监控主要应用于仓库防盗和视频采集以及仓库的火灾救灾，因此本课题具有一定的研究意义。

1.3课题主要研究内容

现在我们居住的21世纪是一个智能化非常高的时代,各种智能化产品和设备正在一步一步的替代人为的操作。

随着人们的经济的发展和人们的生活水平的不段提高,电子电器的飞速发展。

仓库的物品也越来越多，然而仓库的安全也不容忽视。

很多人的防盗意识不是很强，所以就造成偷盗现象屡见不鲜。

因此,很多人对仓库的安全越来越担忧。

本设计就是为了实现仓库远程监控和警报来满足现代仓库的防火防盗。

本论文从硬件和软件两方面对系统进行了详细的设计。

1.4系统采用的主要技术

本设计的定点监控是红外警报装置，红外警报装置通过检测红外线信号然后传回手机app，然后手机发出警报。

本设计的动点监控部分是一个WiFi的小车，是以MEGA328p单片机为控制核心,使用超声波传感器来检验道路上的阻碍并且来测出小车与阻碍之间的距离,小车使用车身自带的红外传感器能够的自动避障,通过转换PWM信号的占空比用来控制行驶速度,和自动停车,自动寻迹等功能。

通过对这动点监控部分也就是WiFi小车的研究，我们可以建立一个智能车模型和理论基础。

智能车辆的研究，在国内外取得了很大的成绩，比如谷歌的无人驾驶汽车，已经在高速公路上安全行驶数千英里，一直在高速行驶能有这么好的控制能力，无非是在智能汽车领域的一个里程碑。

对于智能停车系统，现在已经进入了民用领域，很多车型都配备了这个系统，汽车用超声波传感器扫描路的两侧，通过比较停车位和车辆的长度，自动寻找合适的停车位。

在找到合适的位置后，司机只需要控制刹车，车辆自动控制转向操作，然后车辆就可以停止停车空间