轻松实现交互式机器人小车设计，提供软硬件设计指南

转换，再根据转换结果分析光的强弱。

3.1.2、视频语音采集模块

在本系统中我们暂时使用的是一般的免驱摄像头加CH374来获取的，但在EVK1105我们会考虑直接加驱动连接获取。对于语音的采集，虽然摄像头中内置了麦克风，但我们试验发现效果并不好，对于这一问题我们考虑用外置麦克风解决。

3.1.3、L298N电机驱动模块

具体原理图如下所示。这一模块主要用对小车速度和方向的控制，MCU只要为其提供2路PWM信号和两路方向信号即可。

图（3）：L298N电路原理图

3.1.4、太阳能充电模块

这一模块我们主要用滴胶太阳能电池板和DC-DC升压电路来实现。具体原理图如下所示：

图（4）：DC—DC升压电路

3.2 硬件平台选用及资源配置

由于考虑到本系统对视频和语音的要求比较高，因此我们选择具有强大的音频解码和流媒体处理能力的EVK1105硬件平台作为核心控制器，并且EVK1105在USB模块方面的配备和引导将为我们的设计提供极大的方便。在我们的交换式机器人小车中将EVK1105将作为一USB主机，通过相应USB驱动从摄像头中获取视频信号并由板上的液晶模块显示。同时USB还负责一个音响的控制，实现音频的播放。而我们的Wi-Fi模块主要依赖与EVK1105的网络拓展，通过EVK1105相关网络服务的引导，我们会构建一简单的Web Server，然后只需通过网络远程访问这个Web Server便可获取相关信息或对小车实行相应的控制。而我们的电机和舵机控制用的PWM信号将由AT32UC3A0512的相应I/O提供，传感器模块及其它相关输出操作则由普通I/O口完成。

3.3系统软件架构

图（5）：系统软件架构

3.4 系统软件流程

从流程图中可以看出我们的机器人小车在空闲时会自动寻找光源，当找到充足的光源后它充电的同时会进入睡眠模式，这样可以把能源的消耗降到最低。如果在这时有控制申请，系统会以中断的方式唤醒AT32UC3A0512。在进行系统远程登录操作时首先要通过身份验证，同时为了保证信息的安全我们还会为其配备专门的VPN通道。验证通过后，系统则自动将检测到得信息先处理，在进行打包发送。在视频显示环节，EVK1105板上显示器要同步显示。当信息发送完毕后，系统自动检测接受缓存区是否有数据。如有则接受相应信号，并对其进行分离，具体如上流程图所示。

图（6）：程序运行流程图

3.5 系统预计实现结果

在有网络的情况下，只需登录相应网页并通过身份验证，就可与机器人小车周围的人交谈。还可通过远程控制小车，观察小车周围的任意场景。小车的摄像头可以随着客户端鼠标的上下左右移动而一起移动，方便对任意角度的观察。控制时只需在接受的视频上移动鼠标点中想让小车到达的目的地，它便可自动到达。或者也可直接为它设置行进路径，就如一些游戏中目标的路径移动一样。在不对小车进行操作时，机器人小车会进入空闲模式。此时小车会根据时间判断是否自动寻找光源，当寻找到光源时小车则进入睡眠模式并进行充电。小车寻找目的地时可以自动辨别最优路径，在行进过程中如遇到障碍会自动躲避，如发生意外撞击则先归位再自行绕开。