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利用Android舊手機制作的輪式監(jiān)控機器人

2019/09/05
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本設(shè)計是將安卓技術(shù)、單片機技術(shù)、Android實時音視頻通信技術(shù)等相關(guān)技術(shù)應(yīng)用到視頻監(jiān)控系統(tǒng)中，可實現(xiàn)視頻監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)備移動化，由可移動監(jiān)控平臺、控制軟件兩部分組成。通過無線網(wǎng)絡(luò)對監(jiān)控平臺進行移動方向、速度的控制，平臺上的安卓手機攝像頭實時采集視頻圖像信號并通過無線WiFi網(wǎng)絡(luò)將視頻信號實時傳輸?shù)绞謾C端觀看。具有控制方便，監(jiān)控靈活，模塊化，可拓展性強等優(yōu)點，可應(yīng)用于兒童陪伴機器人、家庭安防等領(lǐng)域。

手機應(yīng)用介紹

1）用手機替代網(wǎng)絡(luò)攝像頭，更智能，更省電；

2）支持紅外遙控玩具遙控車； （移動功能，需要配套本設(shè)計紅外遙控小車）

3）人臉跟隨；（娛樂功能，需要配套本設(shè)計紅外遙控小車）

使用方法：

1、安裝應(yīng)用，分別在兩部手機上安裝；

2、將兩部手機連入互聯(lián)網(wǎng)（WiFi，或4G）；

3、把其中一部手機放到紅外遙控玩具車上；

4、需要注冊appID，兩部手機用同一個appID

使用時，先將小車上電。將兩部手機連接到互聯(lián)網(wǎng)，打開我們事先編寫好的安卓軟件，小車上的手機選擇小車模式，另一部手機選擇控制模式便可以進行操作了，畫面右側(cè)控制小車的運動，左側(cè)則是速度的控制。

目錄

一、 創(chuàng)意來源

二、 項目概述

三、 優(yōu)勢

四、 功能

五、 制作材料

六、 詳細介紹

七、 參考文獻


一、創(chuàng)意來源

當今在安防監(jiān)控領(lǐng)域，大多數(shù)民用監(jiān)控設(shè)備有幾大弊端：

位置固定：大多數(shù)設(shè)備位置固定，不便移動，即使有一些可以攝像頭可以轉(zhuǎn)動，但是仍然無法實現(xiàn)對大部分區(qū)域的監(jiān)控，比如一些存在死角的位置就不會被監(jiān)控（床底，墻角等等），因此小車的可移動性監(jiān)控有較為突出的優(yōu)點。應(yīng)用在家庭監(jiān)控領(lǐng)域較為合適，尤其是家中無人的時候。

有線傳輸，電源線：大多數(shù)是有線傳輸，即使有一些是無線傳輸，但是仍要被束縛在電源線上。而本小車就不同了，可以直接裝個充電寶做備用電源

價格昂貴：當今一套完整的監(jiān)控設(shè)備成本較高。而本小車利用了過時淘汰的手機，大大節(jié)約了成本，一定程度上控制了廢舊手機的污染?；诋斀癖O(jiān)控設(shè)備這些缺點，構(gòu)造出了基于安卓的視頻控制小車。

二、項目概述

本設(shè)計是將安卓技術(shù)、單片機技術(shù)、無線通信技術(shù)等相關(guān)技術(shù)應(yīng)用到視頻監(jiān)控系統(tǒng)中，可實現(xiàn)視頻監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)備移動化，由可移動監(jiān)控平臺、控制軟件兩部分組成。使用安卓手機作為控制端，通過無線網(wǎng)絡(luò)對監(jiān)控平臺進行移動方向、速度的控制，平臺上的攝像頭實時采集視頻圖像信號并通過無線WiFi網(wǎng)絡(luò)將視頻信號實時傳輸?shù)绞謾C端觀看，然后可實時拍照錄像并可實時存儲。由于監(jiān)控端可移動，可以在無人進入的情況下獲取危險環(huán)境的視頻圖像。具有控制方便，監(jiān)控靈活，模塊化，可拓展性強等優(yōu)點，可應(yīng)用于險情探測、防爆、現(xiàn)場巡視、家庭安防、圖像采集等領(lǐng)域。

三、優(yōu)勢：

設(shè)計之初不完全是為了DIY，我是希望能夠做出一款實用便宜易用的產(chǎn)品，所以沒有采用常用的DIY開源硬件方案例如arduino，而是選擇了價格便宜，應(yīng)用廣泛的STC89C52RC單片機芯片來做控制方案。當然也相信大家能理解我為什么會選擇android手機來做智能小車大腦。

1. 我們制作的智能小車拋開性能低下、操作復(fù)雜的單片機，使用移動終端作為控制端，利用移動終端（例如手機，電腦，平板）的高性能處理器和低廉的價格，降低了研發(fā)成本和研發(fā)難度。

2. 通過移動網(wǎng)絡(luò)或者本地局域網(wǎng)進行連接，可以在任何地方，使用任何設(shè)備即可對小車進行遠程遙控，對家庭安全進行防護。

3. 與WIFI IP camera對比：1）可以到處跑，因為不需要插著電源線；2）省電，待機長，所以不用擔心充電問題。3）監(jiān)控聲音情況。

四、功能：

1）實時視頻（android手機攝像頭開發(fā)）

2）紅外遙控車（STC89C52RC ）

3）人臉檢測追蹤（android手機編程）

下面是 人臉跟隨演 和 制作過程 的視頻：

五、制作材料：

1）控制板包括：

STC89C52RC單片機最小系統(tǒng)

紅外遙控接收一體化模塊VS1838B

L293D電機驅(qū)動模塊

2）小車底盤（淘寶上面有非常多的小車底盤賣，自己任選），

3）馬達：TT馬達 2個

4）輪子：2個

5）鋰電池:2200mAH 兩節(jié)7.4V + 充電器（可用充電寶代替）

6）杜邦線若干

7)  車載手機支架（有車一族，不用的車載手機支架可以利用）

總共約200左右，如果去掉5）7）剩下的也就100元出頭

網(wǎng)上類似的產(chǎn)品價格都不是很親民

六、詳細介紹

0設(shè)計文檔

資料里的畢設(shè)論文只是預(yù)覽，具體文檔請查看這兩個鏈接

[1]：DIY遠程視頻遙控小車

[2]：DIY遠程視頻遙控小車（附件：論文）

1相關(guān)技術(shù)

Android攝像頭自定義相機開發(fā)、Android人臉檢測(FaceDetector)API開發(fā)、Android紅外遙控開發(fā)、Android網(wǎng)絡(luò)實時音視頻傳輸開發(fā)、單片機紅外解碼及電機控制 。

基于安卓的視頻控制小車利用了能發(fā)射紅外信號的安卓舊手機作為核心，通過WiFi將手機或電腦監(jiān)控端與車載手機控制端相連接，繼而間接實現(xiàn)手機或電腦監(jiān)控端對小車的控制。

通過手機或電腦端向手機發(fā)送指令，然后手機執(zhí)行指令向小車發(fā)射紅外信號進行相應(yīng)控制，并調(diào)用車載手機攝像頭將小車前方的圖像信息回傳給手機或電腦監(jiān)控端。

另外，小車還可以對人臉進行檢測跟隨，根據(jù)人臉在視頻中位置，不斷調(diào)整小車方向直到人臉位于屏幕中心，增強娛樂性。

3相關(guān)代碼

舊版代碼（局域網(wǎng)）

小車端單片機代碼

安卓手機端代碼

人臉追蹤代碼

新版代碼（互聯(lián)網(wǎng)）

見附件

特別說明：車載手機通過紅外遙控小車，雖然紅外的遙控的控制距離只有10m左右，無法繞過障礙物進行遙控。但發(fā)射紅外遙控信號的手機就架在小車上，可以將手機的紅外發(fā)射器和紅外接收器放在一塊固定住。雖然并不是所有的安卓手機都有紅外發(fā)射器，但都有3.5mm的耳機接口，紅外信號的38kHz頻率在音頻范圍內(nèi)，可以用耳機接口外接的紅外發(fā)光二極管發(fā)射紅外遙控信號。如果使用藍牙來完成對小車的控制，小車上需要配備藍牙模塊與手機進行配對通信。而且并不是所有的手機都支持藍牙，早期的一些安卓智能手機就不支持藍牙。而且藍牙需要配對連接，紅外遙控無需配對連接，省去等待時間。相比藍牙模塊，紅外模塊成本更低。所以采用紅外遙控模式。

下面是遠程手機端演示

下面是遠程電腦端演示


七、 參考文獻

國內(nèi)外對于該類應(yīng)用場景的研究：

  • 系統(tǒng)框圖.png
    描述：系統(tǒng)框圖
  • Agora-Android-Buggy-v1.2.zip
    描述：項目代碼
  • 簡要說明.doc
    描述：簡要說明
  • 基于安卓舊手機制作的遠程視頻遙控小車.jpg
    描述：畢設(shè)論文

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