摘 要本课题研究的基于Arduino平台及WemosD1开发板为核心结合Eclipse开发手机APP完成此课题设计，硬件系统有WiFi模块、超声波测距传感器、电机等外部固件。其功能使小车能通过超声波测距实现自主避障的功能，由WemosD1开发板处理器处理信息且完成避障测距，使得智能小车能实现自主测距和躲避障碍的功能。本课题主要论述以WemosD1为核心的超声波避障小车的设计开发及使用过程,由直流电机L9110s电机驱动模块控制小车行驶方向，以舵机和超声波传感器组成的超声避障模块实现自主避障功能，利用Eclipse集成安卓开发平台设计简易的安卓APP且能使用安卓手机实时控制方向。使得智能避障小车具有实际性意义，能够在一些危险的情况下它能够替代人进行工作。为试验研发设计现象检测，本课题运用到调试、缺陷环节并结合改进最后完成超声波测距避障小车。
目录
引言
(一)智能避障小车的应用背景.1
(二)智能避障小车的发展现状.1
(三)智能避障小车主要研究及设计内容.1
二、硬件总体构建及介绍
(一)WemosD1开发板简述.2
(二)ESP8266WiFi模块简述.2
(三)TCP/IP通信实现原理3
(四)超声波传感器测距原理.4
(五)有源蜂鸣器结构原理.5
(六)L9110s直流电机工作原理6
三、软件系统环境搭建
(一)Arduino环境开发搭建.7
(二)超声波测距功能开发.8
(三)ESP8266WiFi模块功能开发.9
(四)Eclipse集成环境设计.10
(五)Android通信原理设计.11
四、软硬件整合设计
(一)STA/AP模式搭建局域网12
(二)Arduino主要模块功能实现.13
(三)Eclipse手机APP软件设计.14
总 结.15
参考文献16
致 谢.17
附录一 元器件列表.18
附录二 源代码.19
附录三 各模块PCB原理图.26
附 *51今日免费论文网|www.51jrft.com +Q: ￥351916072￥ 
录四 课题设计成品图.27引言
智能避障小车的应用背景
在互联网时代环境下，每一个人的生活态度和习惯性都得到非常大危害，智能机器设备慢慢丰富多彩了我们的日常生活，在饭店、酒店餐厅、医院门诊、写字楼、快递网等地区，智能避障汽车的运用更受大家喜爱。智能避障汽车系统软件在目前的避障汽车设计中增加了多种不同的感应器，应用物联网技术开展设计，加上了OTA功能，以达到差异场地、不一样应用条件的标准和避障功能。智能避障汽车的功能方式主要包含：全自动避障设计、互联网自动升级设计和多感应器协同避障设计。综合性调查了以上三个层面，多方位设计的智能避障汽车给予了全自动避障、视频语音警报、图象处理和自动升级等数据交换平台功能。智能避障车的形态一般必须依据具备防潮功能的水中检测避障车等应用软件开展设计。考虑到货运运输的运送避障车子；协助视障的輔助防壁车等。智能逃避是全自动辅助驾驶的必备条件。关键在处理驾驶中途合理精确的全自动回避障碍层面，这个问题的处理也是輔助无人驾驶的必备条件之一，因而对智能逃避的探讨和探寻具备较大的行业专业知识实际意义。现阶段，合理的防壁是无人驾驶的必要性，运用学习到的专业知识完成智能防壁车，为之后的开发设计累积技术专业工作经验也是进一步科学研究这一行业专业知识的必然选择。
智能避障小车的发展现状
如今科学技术的发展给大家产生了很多的便捷，各个领域的智能机器人早已融进了我们的生活，我们的生活愈来愈智能。 如果我们常见的车也显得更聪慧更智能，大家就会更易于运用和安全性。 设计方案可以全自动防止障碍物的多用途加入购物车。 该小车系统软件可以检查和表明正前方障碍物和距离，障碍物距离较近时，小车可以剖析周边环境，积极主动采用一些对策绕开障碍物，大大的避免伤亡事故。 实际操作工作人员还可以应用上位机软件在手机蓝牙无线遥控器车里运作，障碍物和小车的距离数据信息会输送到电脑表明，提升安全性指数值。 该小车系统软件主要用途普遍，不但可以运用于日常交通出行，还能够运用于家居清洁、矿山开采矿产资源运送，及其在人达不了的地区替代人工作中。伴随着智能汽车互联网的完善，将来两年ICV和有关行业也将不断扩大，汽车工业过去几十年中对当今社会乃至我国的未来发展造成了很大的危害。
智能避障小车主要研究及设计内容
本课题主要研究超声波在拟定安全距离下起到自主测距避障功能，在测距基础加上蜂鸣器报警使得操作人员能听到蜂鸣器声且小车已经完成自主所拟定安全距离并紧急制动避障，本课题设计更便携、更高效的智能避障小车。在局域网下无线WiFi与WemosD1起到连接状态并在此基础上运用手机APP控制小车运动方向，完成本课题超声波测距避障小车的设计。
硬件总体构建及设计
1.WemosD1开发板简述
本课题选用板载无线网卡ESP8266支持AP和STA模式,串口通信有关的API串口控制WemosD1和ESP8266作为设备接入WiFi。架设WemosD1为FTP服务器并打印IP串口地址建立WemosD1服务器且通过手机TCP通信协议控制串口。
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1.WemosD1实物图
2.ESP8266WiFi模块简述
ESP8266是一款超低功耗的UARTWiFi透传模块，透传又称透明传输即“输入即输出”，不同协议之间的转换由模块完成并配合Socket网络编程。集成完整的TCP/IP协议栈和MCU，ESP8266增加外围电路、串口Flash、板载天线的串口WiFi模块，成本低、使用简便。
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ESP8266原理图
（三）TCP/IP通信实现原理
发送端过程将数据发送至接收方过程，用以TCP/IP通讯。 最先，做为推送方的客户端在APP网络层推送数据。 为了更好地有利于传送，网络层将从APP应用层接收到的数据开展区划，并在每一块上识别码和端口，随后将其发布到链路层。 网络层将接收端IP加上到数据中，拼装成数据包后传输到数据链路层。 数据链路层得到网络层数据段中的IP，根据ARP地址解析协议书，得到接收方的MAC地址，并将其增加到分类中。 数据链路层在一个数据以前和以后加上报头和底部使其变成数据帧，而且将数据帧传输给层，以便捷数据出入新闻媒体。 层将数据帧变换为位并根据层机器设备发送至接收方。 接收方依照反过来的次序分析数据，发送至与数据端口相匹配的全过程。
TCP通讯： TCP协议书是一种朝向连接的通讯协议，在传送数据以前，先在推送端和接收端创建逻辑性连接，随后再传送数据，在两个电脑中间给予靠谱、准确无误的数据传送。 TCP连接必须确立客户端和服务器端，客户端向服务器端传出连接要求。 每一次建立连接时都必须“三次握手”。 在第一次握手全过程中，客户端向服务器端推送连接要求，等候网络服务器确定。 在第二次握手中，服务器端向客户端回到回应，通告客户端接到连接要求，在第三次握手中，客户端再度向服务器端推送确定信息以确定连接。 下面的图是客户端与服务器虚拟机TCP通讯的模式迁移全过程。

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