谈车车通信系统的研究设计范文

摘要：本文设计一种基于智能微缩车平台的车车通信系统。在基于Arduino单片机控制的智能微缩车平台上，采用ZigBee无线通信模块搭建了基于ZigBee的车车通信系统，并设计了相应通信程序，实现车与车之间的信息交互。同时，该通信系统的设计具有一定的实用性，可为高职院校的教学、实训奠定一定的理论和实践基础。

关键词：ZigBee；无线通信网络；车车通信系统

前言

随着智能车与智能交通的发展[1-2]，同时随着无线通信技术的发展以及与智能交通的紧密相连，人们对其研究也越来越多[3-4]，但是由于其试验方面因为成本以及安全原因，特别是在一些高职院校，对于此方面的研究投入相对欠缺，又由于对学生的实践能力有极高的要求，所以针对此问题，本文在此提出一种基于智能微缩车平台的车车通信系统的研究设计，不仅可以让高职的学生们参与到智能交通的研究中，同时还可以极大的提高学生的实践动手能力。

1智能微缩车平台介绍

本通信系统的设计是在智能微缩车的平台进行，其中主要包括前车和后车两个车，前车采用了AS-4WD寻线避障移动智能小车，后车采用无任何引导作用的智能小车，其中AS-4WD寻线避障移动智能小车主要包括Arduino单片机模块、Mini红外寻线传感器模块、Mini避障传感器模块、电机驱动模块、电源模块及其它电路部分，我们将所设计的控制程序下载到Arduino核心控制器中，便可通过控制程序直接对驱动电机的控制进一步实现对智能小车的转向、加减速等的控制。其中AS-4WD寻线避障移动智能小车可实现自动导引和避障，可以感知导引线和障碍物，感知导引线相当使机器用Mini红外寻线传感器和Mini避障传感器，通过利用集地面信息，智能判断导引线并检测躲避障碍物。图1为本设计系统中所谓的前车—AS-4WD寻线避障移动智能小车。

2基于XBee的车车通信系统设计

2.1无线通信技术选择

目前常用的无线通信技术主要有ZigBee技术、Wi-Fi技术、蓝牙技术等，本设计主要从实验成本、数据传输精度、传输需求以及无线通信技术的单点覆盖距离等方面综合考虑[5]，选择了能够满足本设计需求的ZigBee技术，其中ZigBee技术、Wi-Fi技术、蓝牙技术的性能参数如表1所示。

2.2通信系统的设计

本设计首先是实现Xbee点对点配置，并使用配置软件XCTU进行配置，其中主要所用器件有5个：UNO控制器*2个；Xbee底座*2个；Xbee模块1mw*2个；方口USB线*2条；USB转TTL模块（XBee配置使用）。其中Xbee模块和USB转TTL模块分别如图2所示。然后通过图2中USB转TTL模块对Zigbee模块进行配置，将Xbee模块插接在底板上，再与USB转TTL模块连接，连接引脚：TX--DINRX--DOUT5VGND。Xbee模块与XCTU及PC端连接图如图3所示。

3基于XBee的车车通信系统测试

本设计在完成上述的基础配置后，我们分别设计了接收端和发送端的两段程序，在之前的配置基础上，通过软件XCTU在PC端分别加载到我们的智能微缩车平台上，而我们的通信Xbee模块与智能微缩车的Arduino核心控制器相连接，发送端和接收端程序分别设计了相应的测试程序。前车与后车之间分别有一个Xbee通信模块，从发送端与接收端的设计程序可以看出，两个通信模块是通过Serial.println（）与Serial.read()两个关键的函数来实现的，发送端通过Serial.println（）函数发出信号，接收端会通过所设计的XBee通信系统传输数据后通过Serial.read()函数进行接收，后车接收到前车发来的信息后会根据控制器处理并传递给执行器做出相应动作，进而实现了车与车之间的通信。如图4所示。

4结语

本文主要设计了基于智能微缩车平台的车车通信系统，采用ZigBee无线通信技术实现对简单信号的无线传输，为后续智能车辆队列以及负复杂信号的传输奠定了基础，同时为高职院校提供了一种较好的教学实训平台，可以进一步提高学生的实践动手能力。

参考文献：

[1]姚卫红，黄小远，方仁孝.基于车联网应用的云平台任务调度算法[J].计算机仿真，2014，31(10)：165-169.

[2]吴疑.智能交通系统中的计算机视觉技术应用[J].南方农机，2017，48(9)：87+95.

[4]修灵彦.车队协同情境感知系统的研究与实现[D].北京：北京邮电大学，2019.

[5]甯油江，赵津，石晴，等.基于ZigBee的多车协作控制研究[J].现代电子技术，2017，40(6)：114-117+121.

作者：甯油江 吴洋 杨曼 刘仕勇 易博伟 单位：贵州电子科技职业学院