基于人体姿态的小车运动控制系统设计.doc

摘要：随着现代智能化的提升，人们越来越倾向于依靠简单的人体动作来完成复杂的工作或者工艺流程，因此也延伸出来许多基于人体姿态的设备和控制系统。姿态传感器将采集到的人体数据经过某一特定程序处理之后，在PC、单片机以及可编程控制器中进行数据的数模转换，把人体的姿态数据变化转换成直观的机械或者控制系统效果，使人体姿态得到越来越多的应用，成为现代工艺一个智能化的一个卓著体现。

本文主要完成了利用MPU6050姿态传感器采集数据，通过TTL电平通讯协议将数据传送给单片机，从而能驱使智能小车动作。在本文的硬件设计中，将两台电动机固定于电路板的前端，每台电动机各自对应一个轮子，互不干扰，后部安装两个起稳定重心的轮子，防止在智能小车行进中发生车体倾斜。外部将姿态传感器采集到的数据传输给单片机中的数据存储单元，进行数模转换之后将数据传给STC89C52系列单片机的内部数据处理模块，以此来实现对智能小车的控制。对于姿态感器的应用上，采用的是一种人体运动中姿态的新坐标算法。首先建立一个虚拟的人体模型，是为了逼真的反应出人体的结构以及动作时的肢体变化。采用坐标算法可以更加准确地记录姿态的变化角度，在人体肢体动作或者移动式，数据不会受到人体所处空间以及环境的影而发生混乱。

关键词：单片机、姿态传感器、电动小车

目录

摘要

ABSTRACT

第一章绪论

1.1引言.4

1.2基于人体姿态的小车运动控制系统研究的目的和意义.4

1.3研究现状.5

1.4论文内容概要与组织结构.5

第二章基于人体姿态的小车运动控制系统的方案设计与论证

2.1人体姿态识别方案设计.6

2.2小车运动控制方案设计.7

2.3人体姿态与小车运动控制映射关系设计.8

2.4姿态传感器与小车通信方案设计.9

2.4.1：方案一（通过蓝牙通讯单片机与传感器）

2.4.2：方案二（通过较长数据线通讯单片机与传感器）

2.5基于人体姿态的小车运动控制系统方案设计10

第三章系统的软硬件设计

 3.1姿态传感器的人体姿态识别模块选型与实现12

3.2单片机小车设计12

3.3单片机程序的编写13

第四章基于人体姿态的小车运动控制系统实现及实验

 4.1人体姿态实验数据的采集14

4.2小车运动控制实验16

4.3基于人体姿态的小车运动控制实验17

第五章总结

5.1本文总结.21

5.2展望.21

谢辞.22

参考文献.23

附录.25