0 引言
随着高校不断扩大招生规模，开放程度日益增大，人们进出高校的机会明显增多，这就使校园的安保问题[1]面临较大的挑战。因此，为了加强学校的安保工作，提高安保人员的工作积极性和效率，可以在校园内放置一些智能巡逻机器人，使之能实时地监测学校各个角度的情况，并配合安保人员更好地加强学校安全。
本文设计了一台智能校园巡逻机器人，其能按照规定的路线进行自动巡逻，在巡逻过程中利用旋转摄像头将沿途的风景、人物和各场景拍摄下来，并通过无线将数据传输给服务器或者手机，这样安保管理员可以根据视频实时监测整个校园，随时处理发生的紧急状况；巡逻机器人能自动避障，克服障碍物的阻挡；能远程控制巡逻机器人的运行情况。这样，不仅提高了校园安保管理员的处理紧急突发情况效率，而且使校园得到更好的安全保障。
成，其硬件电路平台如图1所示。
图1 智能校园巡逻机器人的硬件电路框图
该智能校园巡逻机器人的软件程序主要由无线传输数据程序模块、远程遥控程序模块、自动循迹控制程序模块、自主避障程序模块、数据存储模块等构成，其软件程序总体设计框架如图2所示，实现了对巡逻机器人的有效控制。
2 软件程序的设计
2.1 无线传输数据程序模块的设计
无线传输数据主要通过wifi[3]通信方式实现PC端、手机和巡逻机器人之间的通信。PC端和手机都可以利用无线传输方式来检测出巡航小车的速度、行驶距离、位置等信息，同时720P摄像头所拍摄的人物、场景等[4]通过WIFI无线传1 智能巡逻机器人的总体方案设计
该智能校园巡逻机器人采用32位微控制器STM32F103ZET6为硬件电路平台的控制核心，主要由主控制电路、电源电路、无线通信电路模块、调试电路模块、电机驱动电路、视频采集电路、红外检测电路、数据存储模块、蓝牙电路模块等[2]组基金项目：安阳学院大学生创新创业训练计划资助项目；国家级大学生创新创业训练计划项目(S201813504001)；安阳学院科研培育基金项目(2018-AYPYJJZD-001)。202019.09设计与研发断状态，此时模块的输出端为高电平，指示二极管一直处于熄灭状态；被检测物体出现在检测范围内时，红外线被反射回来且强度足够大，红外接收管饱和，此时模块的输出端为低电平，指示二极管被点亮。于是，在有黑色轨迹的白色跑道上，装有寻迹传感器模块小车就能自己按照轨迹来向前走。输到手机或PC端，加上二路舵机和二自由云台的连接，从而便于远程对巡逻机器人的控制。图2 软件程序总体设计框架图2.2 远程遥控程序模块的设计STM32微控制器对无线传输的信息进行存储、分析，来控制电机转动，从而实现对巡逻机器人的前进、后退、左转、右转的控制。蓝牙接收模块通过与手机端的蓝牙进行连接配对，从而接收从手机端发送过来的动作指令，然后再把接收到的指令传递给STM32微控制器，微控制器通过分析传递过来的指令，跳转到不同的子程序来控制电机驱动，从而实现巡逻机器人的前进、后退、左转、右转、停止等不同的动作。远程遥控巡逻机器人的程序流程如图3所示。2.3 自动循迹控制程序模块的设计自动循迹控制模块的程序流程图如图4所示。巡逻机器人能按照已制定的路线进行巡逻，采用反射式红外传感器检测黑色路线。使用CRT5000传感器的红外发射二极管不断发射红外线，由于黑色吸光，当发射出的红外线没有被反射回来或被反射回来但强度不够大时，红外接收管一直处于关图4 自动循迹控制的程序流程图2.4自主避障程序模块的设计自主避障程序模块[5]主要采用红外光电传感器，当探测到物体即输出脉冲，再传输到STM32微控制器中进行处理，然后对电机驱动模块进行控制，从而实现避障的功能。自主避障控制模块的程序流程图如图5所示。利用红外传感器检测道路前方的障碍物，STM32微控制器通过检测各传感器的工作状态，并将采集到的数据进行分析处理后，产生高、低电平来控制电机驱动模块，实现对小车的方向和速度的控制，从而实现巡逻机器人的自动避障功能。3 测试图3 远程遥控巡逻机器人的程序流程图
测试过程中，先用万用表，示波器进行硬件调21设计与研发2019.09环境因素的影响；能适应S型，T型等多种轨迹。机器人在直行跑道上可以达到很高的速度和稳定性，在弯道上只要控制好车速，也能平稳的运行，且在20CM范围之内的距离中，当机器人出现差错偏离赛道时，能够自动的找回原赛道。采集数据时，在无线传输与A/D转换的过程中能很好的进行信源编码、信道编码、信道译码、信源译码等过程，误码率和误信率达到最低值。机器人可在远距离的范围内进行被控制巡逻，可不按照规划路线进行自由巡逻，当遇到行人和障碍物等，机器人立即退后，改变前进方向，能够准确的避开障碍物，以防发生事故，这样既达到了机器人的高效率性又达到了安全性。并且在不同地形对机器人进行测试，机器人能够正常的运行功能，适合学校复杂地形的巡逻。4 结论本文设计的一种智能校园巡逻机器人，经调试，实现了无线传输数据、远程遥控、自动循迹与自主避障等功能，有助于校园安保管理员提高工作效率，同时本文设计思路为安保巡逻机器人提供了一个可行性的选择，具有一定的实用性。参考文献[1]刘玉照.新形势下高校安保防护体系的构建[J].劳动保障世界,2017(27):51-52.[2]罗刘敏,王明霞,郭艳花等.基于单片机的智能小车控制系统设计[J].仪表技术与传感器,2018(01):123-126.[3]郝海燕.基于无线Wi—Fi的智能小车控制系统设计[J].电子测试,2017(17):23+22.[4]高正中,赵丽娜,李世光,白星振,宋森森.基于摄像头的智能车控制系统设计[J].自动化与仪表,2015,30(06): 1-4+42.[5]黄姝娟,刘萍萍,白小军等.基于STM32的智能车控制系统的设计与实现[J].计算机技术与发展,2018,28 (09):185-188+193.图5 自主避障控制的程序流程图试，检查机器人的电路焊接是否有问题，然后在电脑上进行软件调试，硬件软件测试成功后对机器人进行整体测试。巡逻机器人能沿预设轨迹自动行驶；能避免光照，温度，磁场等（上接第37页）的阙值标准以及当前所测量的酒精浓度信息都会通过系统显示屏进行显示。报警系统主要由单片机进行控制，当酒精浓度超出阙值时，单片机会输出一个低电平，使L2导管发光，L3进行传感器模块报警，报警系统电路如图3所示。驾驶的安全系数，推动我国车载电子产品的进步，在后续的发展中存在一定的发展前景。参考文献[1]孙恩民.一种基于单片机的汽车驾驶员酒驾检测系统[J].汽车实用技术,2018.09.[2]芦芝萍.基于物联网的嵌入式酒驾自动检测系统设计[J].物联网技术,2014.07.[3]郑锦洲,赵小荣,白凤娥,臧海娟,张正华.基于物联网酒驾自动检测系统设计[J].通讯世界,2016.08.[4]牛春亮,李明泽,孙晶.基于气体传感技术车载防酒驾系统设计与开发[J].农业与技术,2017.04.4 系统软件设计根据酒驾检测系统的功能，软件部分主要包括初始化程序、数据检测程序、数据信息融合、通信程序以及控制驱动程序。系统通电之后，首先进行初始化，为了防止驾驶员对参数进行改动，需要对报警参数进行密码验证。数据融合部分采用模糊控制算法，融合之后将输出值与所设定的报警参数进行比较，如果高出阙值则会给出继电器开关断开控制信号，显示当前酒精浓度以及警示信息，如果检测正常，会对数据进行直接记录，软件主程序流程如图4所示。
作者简介
熊奥运（1998--），男，汉族，安徽阜阳人，本科，专业方向：电
气工程与自动化。指导老师：李明（1987--），男，汉族，安徽六安人，硕士，助教，
研究方向：特种加工技术及机电控制。
5 结语
本文所设计的基于单片机的酒驾检测系统无论是理论上还是实际应用中都有十分重要的意义，能够全面提高车辆
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