基于WiFi的远程视频传输智能机器人设计

相应操作。而连接上位机和下位机之间的纽带就是通信协议，软件部分包括通信协议，客户端控制软件和下位机软件。在此主要介绍通信协议和上位机的开发。

3.1通信协议上位机采用数据包格式传送指令，也可以采用单字符的形式发送，由于单字符通信方式干扰较大，因此采用数据包格式传送指令，包头用OXFF，包尾用OXFF，无校验位。上位机利用无线网卡通过Socket发送数据包到路由器，路由器通过解包机制把数据包解开，通过串口发送到单片机并通过控制模块执行相关操作。其协议规定如表1所示。

3.2上位机软件

对于控制平台，文献给出了一种基于Windows CE.net技术的方法，文中使用Visual Studio2010编写C#上位机客户端。采用TCP/IP协议，利用Socket发送数据包到路由器。客户端包括两个窗口：主窗口和配置窗口。主窗口包括视频显示区及控制按钮区，主要用于显示回传视频和实现机器人运动控制。配置窗口主要完成WiFi无线网络及机器人控制指令自定义键值的配置。配置窗口和主窗口分别如图5和图6所示。

根据表1的通信协议，上位机通过Socket以Byte打包的方式向机器人发送控制命令，同时接收摄像头回传视频流并在视频显示区实时显示。视频部分也可将摄像头拍摄的视频分解成一张张独立的jpg图片发送到客户端，客户端再将图片组合成视频。对于Socket数据发送，首先创建Socket对象的实例，创建Socket实例后上位机即可通过Connect方法连接到路由器，并通过Send方法路由器发送数据。数据发送完成后用Close方法关闭Socket以释放资源。

除此之外，采用配置文件的方式来存取上一次配置的数据，以免重复配置，并通过定义8个键盘值，便于观察事件的执行，以此可方便地通过键盘的触发事件实现电机和舵机的全方位移动，且增加了拍照和车灯控制命令，经测试上位机软件运行良好。

3.3下位机软件驱动板微处理器采用STC公司的STC89C516芯片。STC89C516单片机是宏晶科技推出的新一代超强抗干扰、高速、低功耗的单片机，指令代码完全兼容传统的8051系列单片机，这为很多嵌入式控制系统提供了一种灵活性高且成本低的方案。下位机程序主要包括：外部中断、舵机PWM中断、定时器、串口中断、初始化等。下位机程序接收来自路由器转发的上位机命令，实现数据接收、摄像头云台全方位控制、电机转向、车灯控制、电池电量指示、红外壁障等功能。

4结束语

经过实际调试运行，WiFi Robot的实际控制距离可以达到100 m.WiFi Robot具有实时视频传输、人工自主控制、红外壁障等功能。实物如图7和图8所示。

在目前所设计机器人的基础上，也可以对系统的功能进行拓展，如加载多自由度机械臂、GPS定位、超声波测距、外网控制等，则可实现全方位、超远距离控制，并广泛应用于险情探测、图像采集、目标定位、无线通信等领域。

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