基于安卓的視頻遙控小車

ID:250717 · 發表于 2019-6-23 21:56

基于安卓的視頻控制小車

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2019-6-23 21:49 上傳

一、 創意來源

二、 項目概述

三、優勢

四、功能

五、 制作材料

六、 詳細介紹

n 一、創意來源

當今在安防監控領域，大多數民用監控設備有幾大弊端：

位置固定：大多數設備位置固定，不便移動，即使有一些可以攝像頭可以轉動，但是仍然無法實現對大部分區域的監控，比如一些存在死角的位置就不會被監控（床底，墻角等等），因此小車的可移動性監控有較為突出的優點。應用在家庭監控領域較為合適，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：當今一套完整的監控設備成本較高。而本小車利用了過時淘汰的手機，大大節約了成本，一定程度上控制了廢舊手機的污染。基于當今監控設備這些缺點，構造出了基于安卓的視頻控制小車。

n 二、項目概述

本設計是將安卓技術、單片機技術、無線通信技術等相關技術應用到視頻監控系統中，可實現視頻監控系統的設備移動化，由可移動監控平臺、控制軟件兩部分組成。使用安卓手機作為控制端，通過無線網絡對監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網絡將視頻信號實時傳輸到手機端觀看，然后可實時拍照錄像并可實時存儲。由于監控端可移動，可以在無人進入的情況下獲取危險環境的視頻圖像。具有控制方便，監控靈活，模塊化，可拓展性強等優點，可應用于險情探測、防爆、現場巡視、家庭安防、圖像采集等領域。

n 三、優勢：

設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，降低了研發成本和研發難度。

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

3. 小車可以近距離紅外遙控，在可視距離下，對小車進行遙控。

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，可以用耳機接口外接的紅外發光二極管發射紅外遙控信號。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。

4. 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）監控聲音情況。

n 四、功能：

1）實時視頻（android手機攝像頭開發）

2）紅外遙控車（STC89C52RC ）

3）人臉檢測追蹤（android手機編程）

n 五、制作材料：

1）控制板包括：

51單片機最小系統

紅外遙控接收一體化模塊VS1838B

L293D電機驅動模塊

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7.4V + 充電器

6）杜邦線若干

n 六、詳細介紹

1相關技術

Android攝像頭自定義相機開發、Android人臉檢測(FaceDetector)API開發、Android語音識別開發、Android紅外遙控開發、Android網絡實時視頻傳輸開發、單片機紅外解碼及電機控制。

2工作方式

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

通過手機或電腦端向手機發送指令，然后手機執行指令向小車發射紅外信號進行相應控制，并調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控端。

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

3手機應用介紹

1）用手機替代網絡攝像頭，更智能，更省電；

2）支持紅外遙控玩具遙控車；（移動功能，需要配套本設計紅外遙控小車）

3）人臉跟隨；（娛樂功能，需要配套本設計紅外遙控小車）

使用方法：

1、安裝應用，分別在兩部手機上安裝；

2、將兩部手機連入同一WIFI網絡下，輸入對方IP地址；

3、把其中一部手機放到紅外遙控玩具車上；

下面是視頻遙控演示視頻+人臉跟隨演示視頻：

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人臉追蹤代碼：http://www.pudn.com/Download/item/id/3913500.html

小車端單片機代碼

安卓手機端代碼

ID:250717 · 發表于 2019-7-7 09:09

上一篇簡單介紹了“基于安卓的視頻遙控小車”，這次詳細說說此設計的安卓端的紅外遙控部分。
手機和小車之間的通信我用的不是藍牙是紅外遙控，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，可以用耳機接口外接的紅外發光二極管發射紅外遙控信號。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。

上邊說的都是后話了，當初之所以用紅外，是因為我一開始用的不是OPPO A51 ，用的是酷派8076D。那會兒A51還用著呢，這個酷派手機有WiFi但沒有藍牙，所以手機和單片機之間的通信就成了問題。

當時的小車還是這個樣子

我從網上搜了好多解決方案，智能手機是開發完成的產品，留出的接口不多，也只有USB口和耳機口：

一，用手機的USB口，但我發現酷派8076D不支持OTG，然后又從網上搜說是廠家只是刪除了配置文件，我試了試，還是不行，它硬件上應該也沒有升壓電路（手機電池一般3.7V，USB是5V供電）。這部分參考使用android IOIO和安卓手機制作視頻遙控小車（控制燈的開關、實時視頻傳輸、方向控制）

二，用耳機口，這個網上也有例子一文讀懂Android/iOS手機如何通過音頻接口與外設通信，他這種方案是雙工通信，但這個吧，涉及到信號處理，和數學打交道，鄙人數學渣渣。再者得買個這種外設，no money啊。然后我之前研究過遙控精靈(ZaZaRemote)，不支持紅外遙控的手機，在耳機孔插個紅外發射頭（smart zaza）就行了。這種方案是單工通信，小車配套上紅外一體化接收頭就可以遙控小車移動。不過不同手機的耳機口驅動力不一樣，有的驅動不了紅外發光二極管（壓降1.4V左右），我的酷派就驅動不了，我直接把二極管接在手機喇叭上。

最后，選擇了音頻口發射紅外信號這種方案。其實造車之前，就開始在研究紅外了，那會兒考四六級和期末英語考試都是用的紅外耳機，就想著期末英語怎么作弊(^_−)☆，因為聽力就是課本上的。教室有個紅外發射器，后來查了些資料發現就是音頻范圍，把喇叭拆了接上紅外發光二極管，就能用紅外耳機聽到聲音。不過沒用在作弊上，因為功率太小了（酷派手機喇叭改的），蓋不過教室的。

音頻轉紅外這塊，我還沒做好，我只是錄了紅外遙控信號的音頻文件，然后播放。但我發現準確率大概只有八成，感覺這東西涉及到傅里葉變換，音頻是正弦波，紅外信號是方波，直接用音頻驅動是有誤差的吧，我也不是很懂，數學不好。網上我搜到這篇是用安卓實現的安卓手把手教你學習并實現安卓耳機口音頻轉紅外發射，但我是用底層C語言實現的，用的C4droid寫的在手機上運行，參考的這篇 OpenSL ES范例，無java代碼，純C

再后來，OPPO A51不用了，就把它用在小車上。OPPO A51支持紅外遙控，所以不用那么麻煩。參考這篇Android編程紅外編程——紅外碼詳析
單片機紅外解碼程序參考Android遙控器開發，這個后邊有單片機紅外解碼程序。

因為Android4.4及以上才有ConsumerIrManager類用來操控紅外設備，所以以下程序是基于Android 5.1系統的OPPO A51手機開發和測試的。
首先從系統服務中獲取到ConsumerIrManager服務。
IR=(ConsumerIrManager)getSystemService(CONSUMER_IR_SERVICE);

然后將要發送的紅外碼存入數組中
//0x73 int[] pattern2 = { 9000, 4500, 560, 560, 560, 560, 560, 560, 560, 560, 560,560, 560, 560, 560, 560, 560, 560, 560, 1690, 560, 1690, 560, 1690, 560, 1690, 560, 1690, 560, 1690, 560, 1690, 560, 1690, /*0001 1000*/560, 560, 560, 560, 560, 560, 560, 1690, 560, 1690, 560, 560, 560, 560, 560, 560, 560, 1690, 560, 1690, 560, 1690, 560, 560, 560, 560, 560, 1690, 560, 1690, 560, 1690, 560, 42020, 9000, 2250, 560, 98190 };

一種交替的載波序列模式，通過毫秒測量
引導碼，地址碼，地址碼，數據碼，數據反碼
第三行數據碼反置，比如0x12=0001 0010反置為 0100 1000
可能和接收有關系，只有反置了之后才能接收正常
最后通過如下方法最終發送紅外信號。
mCIR.transmit(hz, pattern2);//后

transmit(int carrierFrequency, int[] pattern) ：此方法控制手機產生 carrierFrequency為頻率的，以pattern為紅外開關的時間數組，發送紅外信號。（例如：transmit(38000,{100,200,300,400}) 將會產生一個頻率為38KHz的紅外信號，信號的電平高低為 100us高電平，200us低電平，300us高電平，400us低電平。注意pattern的數據個數要為偶數個，不然報錯。）。
手機端紅外發射功能的程序流程圖如下圖所示。

最后再放兩張圖

還可以參考以下鏈接

我也DIY一個Android遙控器-全部開源

手機當萬能遙控器-自制“遙控精靈”外設

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