基于Android智能WiFi小車控制軟件

陳偉 魏浩浩 朱娜

摘? 要： 設(shè)計(jì)并且實(shí)現(xiàn)了基于Android的智能WiFi小車控制的移動(dòng)終端軟件系統(tǒng)。主要實(shí)現(xiàn)了對(duì)基于STM32F10x系列芯片和Atheros AR9331無線模塊的智能WiFi小車的控制及其圖像的實(shí)時(shí)傳輸?？紤]用戶實(shí)際使用的便捷性，該系統(tǒng)同時(shí)為用戶提供小車燈光控制、小車分貝測(cè)定及常用的放大鏡、計(jì)算器等功能。測(cè)試表明，該系統(tǒng)界面簡潔，操作方便，模塊設(shè)計(jì)合理，功能運(yùn)行流暢，可以滿足大多數(shù)用戶在實(shí)際操作中的需求。

關(guān)鍵詞： Android平臺(tái); 小車控制; 實(shí)時(shí)傳輸; 移動(dòng)終端

中圖分類號(hào)：TP315? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A? ? ?文章編號(hào)：1006-8228（2019）06-76-02

Abstract： An Android based mobile software system for controlling the intelligent WiFi car is designed and realized. The main functions include the control of intelligent WiFi car which is built with STM32F10x series chips and Athos AR9331 wireless module， and the real-time image transmission. Considering the convenience of users' actual use， the system also provides users with functions of car lighting control， car decibel measurement， as well as commonly used magnifiers and calculators etc. Tests show that the system's interface is simple， operation is easy， module design is reasonable and functions run smoothly， it can meet the needs of most users in actual operation.

Key words： Android platform; car control; real-time transmission; mobile terminal

DOI：10.16644/j.cnki.cn33-1094/tp.2019.06.021

0 引言

隨著計(jì)算機(jī)和互聯(lián)網(wǎng)相關(guān)技術(shù)的飛速發(fā)展，通訊技術(shù)和智能化技術(shù)也在不斷突破。計(jì)算機(jī)相關(guān)技術(shù)在遙控駕駛領(lǐng)域也越來越成熟，如何通過手機(jī)端控制無人小車已經(jīng)成為不可避免的話題。

本項(xiàng)目是為了滿足相關(guān)需求，結(jié)合自身技術(shù)能力實(shí)現(xiàn)了小車控制，并通過及時(shí)查看小車傳回的實(shí)時(shí)畫面，從而為進(jìn)一步的小車控制智能化研究奠定基礎(chǔ)。

1 Android平臺(tái)

Android平臺(tái)正是為移動(dòng)設(shè)備而量身打造的一款操作系統(tǒng)，而平臺(tái)的開源性正是源于其基于Linux操作系統(tǒng)的本質(zhì)[1]。如今人們所使用的智能手機(jī)、平板電腦和Android智能手表大多都是基于此平臺(tái)研發(fā)的移動(dòng)設(shè)備。Android系統(tǒng)正是由谷歌公司開發(fā)，該系統(tǒng)一經(jīng)發(fā)布并迅速占據(jù)主流市場(chǎng)。深受廣大消費(fèi)者和技術(shù)開發(fā)人員的喜愛。

Android系統(tǒng)的顯著特點(diǎn)是其具有開源性和開發(fā)效率高。故此深受程序開發(fā)人員青睞。Android系統(tǒng)主要包含四大基本組件，分別是Activity（界面），Service（服務(wù)），Content Provider（內(nèi)容提供者）和BroadcastReceiver（廣播接收器）。組件中的Activity相當(dāng)于Web開發(fā)中的View層，負(fù)責(zé)呈現(xiàn)視圖;而Service則為后臺(tái)模塊，主要提供程序的監(jiān)聽及相關(guān)功能。Content Provider為程序與程序之間的數(shù)據(jù)共享提供了相應(yīng)保障，而對(duì)于BroadcastReceiver而言，它的作用是實(shí)現(xiàn)不同應(yīng)用程序之間的信息傳遞。

正是基于Android的上述特點(diǎn)，該系統(tǒng)最終選用Android平臺(tái)來開發(fā)智能WIFI小車控制軟件[2]。

2 系統(tǒng)功能結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

智能WIFI小車控制軟件設(shè)置了7大種功能，分別是燈光、分貝測(cè)試、小車控制、關(guān)于作者、計(jì)算器、放大鏡和標(biāo)尺。其系統(tǒng)功能結(jié)構(gòu)圖如圖1所示。

3 系統(tǒng)功能模塊設(shè)計(jì)

從使用該系統(tǒng)用戶的實(shí)際需求出發(fā)，分析智能小車控制軟件可能涉及的相應(yīng)場(chǎng)景，特設(shè)計(jì)出本系統(tǒng)的功能模塊，它是系統(tǒng)開發(fā)的核心模塊。系統(tǒng)的模塊圖與圖1相似。本系統(tǒng)主界面還包含小車電池量測(cè)量[3]。

3.1 燈光控制模塊

用戶通過點(diǎn)擊燈光按鈕，可以直接控制小車攝像頭上燈光的開關(guān)，從而實(shí)現(xiàn)燈光的控制。

3.2 分貝測(cè)試儀模塊

用戶通過本模塊，手機(jī)會(huì)調(diào)用自己的話筒從而接收周圍的聲音參數(shù)，并對(duì)其進(jìn)行分析，測(cè)試出相應(yīng)分貝。

3.3 小車控制模塊

用戶通過該模塊可以進(jìn)入小車控制界面。用戶可以根據(jù)界面所提供的按鈕實(shí)現(xiàn)對(duì)小車的全方位操作[4]，也可以根據(jù)實(shí)際需要，對(duì)小車的攝像頭極其角度進(jìn)行調(diào)整。用戶更可以通過左上角查看小車返回的實(shí)時(shí)圖像。

3.4 關(guān)于模塊

用戶通過該模塊可以及時(shí)查看本軟件的相關(guān)版本信息和軟件作者信息等。

3.5 計(jì)算器

從用戶角度出發(fā)，考慮到用戶在使用該軟件時(shí)可能會(huì)用到計(jì)算器進(jìn)行一些數(shù)據(jù)的計(jì)算，故本軟件添加計(jì)算機(jī)模塊，方便用戶使用。

3.6 放大鏡模塊

用戶可以直接使用本軟件使用放大鏡功能，本模塊可以實(shí)時(shí)進(jìn)行畫面預(yù)覽，本軟件可以通過手機(jī)攝像頭對(duì)于畫面進(jìn)行自動(dòng)對(duì)焦，用戶也可以選擇放大倍數(shù)進(jìn)行調(diào)整。

3.7 標(biāo)尺模塊

用戶可以通過本模塊實(shí)現(xiàn)平時(shí)使用直尺的功能。標(biāo)尺模塊嚴(yán)格按照國際標(biāo)尺尺寸進(jìn)行設(shè)計(jì)，符合國際測(cè)量規(guī)范。

4 系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)

4.1 系統(tǒng)主要應(yīng)用技術(shù)

對(duì)于本系統(tǒng)而言，控制小車移動(dòng)和圖像實(shí)時(shí)傳輸是本系統(tǒng)提供的主要功能。而本系統(tǒng)關(guān)于小車的實(shí)時(shí)控制和圖像傳輸[5]，正是通過socket（）函數(shù)與服務(wù)器產(chǎn)生連接，通過輸入輸出流進(jìn)行寫入，運(yùn)用線程的運(yùn)作獲取流，從獲取的流中構(gòu)建出BMP圖像，再將BMP圖像畫在所設(shè)定的畫布上。為了保證線程繪制圖像的安全性，我們采用了線程互斥鎖，當(dāng)畫布完整畫完一副圖像時(shí)，畫布才會(huì)解鎖。而圖像也能實(shí)時(shí)地顯示在手機(jī)畫面上。

4.2 主要界面展示

系統(tǒng)分為主界面和功能界面，如圖2、圖3所示。用戶在相應(yīng)的界面可以進(jìn)行相關(guān)操作。例如在圖3中，用戶通過點(diǎn)擊對(duì)應(yīng)按鈕就可以控制小車的移動(dòng)并獲取實(shí)時(shí)圖像。

5 結(jié)束語

通過Android平臺(tái)實(shí)現(xiàn)了智能WIFI小車控制軟件系統(tǒng)，本系統(tǒng)為用戶提供了便捷的操作，用戶可以通過本系統(tǒng)對(duì)小車進(jìn)行實(shí)時(shí)操控和電量查詢，系統(tǒng)能夠滿足用戶在實(shí)際中對(duì)小車的操作需求。就目前情況而言，本軟件還有很大提升空間，我們將會(huì)對(duì)系統(tǒng)作持續(xù)改進(jìn)，最終為用戶提供一款更方便、更美觀的小車控制軟件。

參考文獻(xiàn)（References）：

[1] 周天源，陳偉，魏浩浩.基于Android的樂譜工具的開發(fā)與應(yīng)用[J].計(jì)算機(jī)時(shí)代，2018.313（7）：71-72，76

[2] 張萍，陳國壯，候云雷等.基于Android平臺(tái)的WIFI遙控智能小車的設(shè)計(jì)[J].計(jì)算機(jī)測(cè)量與控制，2018.6.

[3] 湯莉莉，黃偉.基于Android手機(jī)藍(lán)牙控制的智能小車設(shè)計(jì)[J].現(xiàn)代電子技術(shù)，2016.39（12）：132-134

[4] 王林生，周煒明.基于Android系統(tǒng)的智能小車的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J].軟件工程，2014.11：25-26

[5] 朱丹峰，葛主冉，林曉雷.基于Android平臺(tái)的無線遙控智能小車[J].電子器件，2013.36（3）：408-412