51单片机小车状态控制系统仿真研究(6)
3.4 STC89C51最小系统
该系统是以MCS-51系列单片机为核心组成的开发平台，包括单片机、晶振电路、复位电路、驱动接口和控制信号接收端口，以此作为本设计小车控制单元的主控单元[9]。其结构框图如图11所示。
图11 STC89C51最小系统结构框图
4. 系统程序设计
4.1 OpenWrt平台的搭建
OpenWrt操作系统是无线路由器的操作系统，它的运行性能直接影响图像的采集和WIFI信号的传输和转化，因此OpenWrt操作系统的搭建很重要，其搭建步骤如下：
(1) 下载OpenWrt源码
mkdir /usr/src/test
cd /usr/src/test
svn co svn://svn.openwrt.org/openwrt/trunk （开发版本，不稳定，不建议下载）
wget http://downloads.openwrt.org/backfire/10.03/backfire_10.03_source.tar.bz2（目前稳定版本，建议）
(2) 参数配置
编译过程使用的交叉编译，交叉编译生成的SDK以及image等文件的类型取决于开发环境、应用硬件、以及源码版本。所以要对自己的环境进行了解，才能进行正确的配置。
[openwrt@localhost trunk]$ make defconfig
[openwrt@localhost trunk]$ make prereq
[openwrt@localhost trunk]$ make menuconfig
通过文本对话框进行选项配置，最主要的配置项有：
Target system（目标系统类型）
Package selection（软件包选择）
Build system settings （编译系统设置）
Kernel modules （内核模块）
(3) 编译
使用一个简单的命令：
[openwrt@localhost trunk]$ make
编译一个单独的软件包（例如在cups软件包）：
[openwrt@localhost trunk]$ make package/cups/compile V=99
(4) 生成镜像（Image）位置
新生成的镜像会默认放在新建的一个bin目录下。例如:/bin/brcm-2.4/packages
[openwrt@localhost trunk]$ ls bin/*
将编译好的镜像做个备份，例如备份到/目录下：
[openwrt@localhost trunk]$ cp bin /
(5) 安装OpenWrt
找到相应的固件，进行升级即可。
4.2 路由器与PC机交互过程
PC机与路由器交互过程如图12所示。
图12 PC机与路由器交互过程
移动终端即无线路由器，将无线路由器配置成热点，发射WIFI信号，PC机则进行热点搜寻，之后进行匹配，匹配成功后，通过火狐浏览器访问OpenWrt网络服务端，打开制作好的界面（通过PHP脚本语言进行的编辑），此时界面上就可以浏览到视频窗口和控制按钮。通过视频窗口就可以浏览到视频，控制按钮则可以对小车的状态进行控制。
4.3 小车状态控制程序流程
在单片机控制系统中，大体上可分为数据处理和过程控制两个基本类型。本系统设计主要用到单片机的过程控制，其程序主要是使单片机按一定的方法进行计算，然后再输出，以便控制小车的运动状态[10]。
本系统软件采用模块化结构，由主程序﹑初始化程序、端口扫描程序和数据处理程序等组成。程序流程图如图13所示。
图13 小车状态控制程序流程图
单片机接收的控制数据通过TXD，RXD接口与无线路由器的端口相连，接收由路由器发送的数据，之后由程序对其接收到的数据进行分析综合，发出控制指令[11]。这些控制命令包括前进、左转、后退、右转和停止，通过L298N驱动，实现小车状态的控制。
5.仿真结果
本设计的仿真利用5个按键来模拟WIFI控制信号的五个状态，分别为后退、前进、左转、右转、停止。并用五个不同颜色的LED灯来表示小车所处的不同状态。仿真图中的两个电机不同的运行状态对应着小车不同的运行状态。电机下面的读数代表着电机的转速n，当n>0表示电机正转，n<0表示电机的反转。仿真的结果如下面图中14-18所示。