一种管道内窥检测系统

技术特征：
1.一种管道内窥检测系统，其特征在于，所述系统包括：上位机、esp32-cam摄像头开发板、摄像头转向模块、arduino uno开发板、超声波传感器和小车；esp32-cam摄像头开发板、摄像头转向模块和超声波传感器均设置在小车的前端，esp32-cam摄像头开发板设置在摄像头转向模块上；arduino uno开发板设置在小车上；超声波传感器的信号输出端与arduino uno开发板的输入端连接，arduino uno开发板的输出端与上位机通过蓝牙连接；超声波传感器用于测量小车与前方障碍物的距离，并将距离通过arduino uno开发板传输至上位机；arduino uno开发板的输入端与上位机通过蓝牙连接，arduino uno开发板的输出端与小车的运动控制系统的控制端连接；上位机用于根据距离确定小车运动控制信号，并将小车运动控制信号传输至arduino uno开发板；arduinouno开发板用于根据小车运动控制信号控制小车的运动状态和运动方向；摄像头转向模块的控制端与arduino uno开发板的输出端连接，arduinouno开发板还用于接收上位机输出的转向指令，并根据转向指令控制摄像头转向模块，从而调整esp32-cam摄像头开发板的拍摄角度；esp32-cam摄像头开发板与上位机无线连接，esp32-cam摄像头开发板用于在调整拍摄角度后采集管道内画面，并在上位机上进行显示。2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，esp32-cam开发板包括：无线数据传输模块；无线数据传输模块与上位机连接；无线数据传输模块用于通过调用const char函数设定所要连接的wifi名称和密码；指定所要连接的上位机ip；设置静态ip地址以及ip地址相应的网关和dns；将设置的静态ip地址以及ip地址相应的网关和dns分配给esp32-cam开发板；连接wifi，并在wifi连接失败时提示address not reachable的错误；无线数据传输模块还用于将所要无线传输的管道内画面jpeg数组拆分成数个小数组，并逐个发送到指定的上位机ip。3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，小车的运动控制系统包括：l298n电机驱动模块和四个电机；l298n电机驱动模块的int1、int2、int3、int4分别一一对应地与arduino uno开发板的引脚8、引脚9、引脚10、引脚11相连；电机驱动模块的输出端分别与四个电机的控制端连接，四个电机的驱动端分别一一对应地与小车的四个车轮连接。4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，摄像头转向模块包括：两个舵机和云台；两个舵机均与云台连接，esp32-cam摄像头开发板设置在云台上；两个舵机的灰色线与arduino uno开发板的引脚g相连，红色线与引脚v相连，黄色线与引脚d2相连；两个舵机用于完成esp32-cam摄像头开发板的上、下、左、右转向。5.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，系统还包括：hc-05蓝牙模块；hc-05蓝牙模块设置在小车上；hc-05蓝牙模块的引脚tx与arduino uno开发板的引脚0相连，引脚rx与引脚1相连，引
脚vcc与引脚vcc相连，引脚gnd与引脚gnd相连。6.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，arduino uno开发板包括：运动系统控制主程序模块、电机车轮控制子函数模块和超声波测距子程序模块；运动系统控制主程序模块分别与电机车轮控制子函数模块和hc-05蓝牙模块连接，运动系统控制主程序模块用于定义arduino uno开发板和l298n电机驱动模块所要用到的引脚和引脚连接关系；读取hc-05蓝牙模块发送到串口的数据，完成蓝牙连接；根据蓝牙输入的不同数值设定相应的电机或舵机输出状态信号，并将电机或舵机输出状态信号传输至电机车轮控制子函数模块；电机车轮控制子函数模块分别与l298n电机驱动模块和两个舵机连接，电机车轮控制子函数模块根据电机或舵机输出状态信号模拟pwm方波输出到管脚，以不同速度驱动电机或舵机，实现小车或esp32-cam摄像头开发板的转向；超声波测距子程序模块分别与超声波传感器和上位机连接，超声波测距子程序模块用于读取超声波传感器测量的小车与前方障碍物的距离，并将距离传输至上位机。7.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，舵机的控制信号是一个周期为20ms的pwm信号，pwm信号为0.5ms至2.5ms的脉宽调制信号，pwm信号的脉宽在0～180
°
之间线性改变。8.根据权利要求1所述的管道内窥检测系统，其特征在于，超声波传感器采用hy-srf05超声波模块；hy-srf05超声波模块的vcc与arduino uno开发板的引脚v相连，gnd与引脚g相连，trig与引脚a0相连，echo与引脚a1相连。9.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，系统还包括：稳压电源；稳压电源设置在小车的尾部；稳压电源采用5v电压作为启动工作电压，额定电压为6v；稳压电源分别与arduino uno开发板和esp32-cam摄像头开发板连接。10.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，系统还包括：sd卡；sd卡用于存储上位机发送的管道内画面。

技术总结
本发明涉及一种管道内窥检测系统，属于塑料管道检测技术领域，上位机与ArduinoUNO开发板蓝牙连接，上位机通过ArduinoUNO开发板控制小车的运动状态、运动方向以及ESP32-CAM摄像头开发板的拍摄角度，ESP32-CAM摄像头开发板采集管道内画面后无线传输给上位机进行显示，实现了对管道内的无线内窥检测。实现了对管道内的无线内窥检测。实现了对管道内的无线内窥检测。


技术研发人员：何璐瑶 张雅涵 刘斌 梁宇森 廉正 杨理践 任建 马浩宁 张松 梁正 张琳琦
受保护的技术使用者：沈阳工业大学
技术研发日：2022.07.22
技术公布日：2022/10/25