毕业设计瑞萨MCU模型车设计与制作

摘要

瑞萨MCU模型车，是在搭载有瑞萨MCU主板的模型车上自行设计并编制独立的控制程序，组装制作成具有自动识别功能的MCU汽车模型。MCU模型车在跑道中央行驶时读取跑道中央的白线作为输入信息以控制行驶路线，其构造分两大部分：程控部分和机械部分。程控部分为传感器，当模型车行驶时车体前方的传感器迅速读取路面信息，并传达至主控制器，以控制行驶方向。机械部分为马达、齿轮、轮胎、舵机等。动力源为8节AA型电池。

对模型车的深入研究，不仅可以加强我们对机电一体化产品的理解，还能使我们从中领悟到一些有关电动汽车理论的真谛。

本文主要研究：MCU模型车的结构组成与工作原理；建立MCU模型车的几何模型，运动学模型及动力学模型，并对其进行理论分析和研究；调试MCU模型车的基本性能；通过实验研究MCU模型车在指定轨道上稳定运行的程序及对模型车运行造成影响的因素。

关键词：MCU模型车、原理、模型、程序。

Abstract

The Micom car of Renesas is a model of car which has the CPU board of Renesas with which you can design and input independent program, and it has the function of distinguishing the course automaticly. The Micom car reads the white central line when it runs in the middle of the course. The construction of the Micom car consists of two parts: One part which is controlled by the program is made up by the sensors in front of the Micom car which read the information of the course and convey it to the main controller. The other part which is the mechanical section is comprised of motors, gears, tyres, servo and so on. 8 pieces of secondary AA batteries are used as the source of the power.

The research of the Micom car not only can enhance our understanding with the products of mechatronics, but also can make us grasp some theories about the motor car.

This article mainly discusses the composition and the principle of the Micom car; establishes the geometric model, dynamic model and kinematic model of the Micom car; debugs the basical capabilities of the Micom car; writes the program which makes the Micom car run stabily on the course and analyses the factors that affect the process of running.

Keywords: Micom Car, principle, model, procedures

目录

摘要 (Ⅰ)

Abstract (Ⅰ)

1 引言 (1)

2 MCU模型车的结构组成及工作原理 (2)

2.1 传感器基板 (2)

2.2 传感器子基板 (3)

2.3 CPU主板 (5)

2.4马达驱动电路 (5)

2.5伺服舵机控制电路 (9)

2.6发光二极管电路 (10)

2.7开/关电路 (11)

2.8电源 (11)

3 MCU模型车的几何模型、运动学模型和动力学模型分析 (11)

3.1 模型车几何模型的建立与分析： (12)

3.2 模型车动力学模型的建立与分析： (13)

3.3 模型车运动学模型的建立与分析： (17)

4 MCU模型车在指定轨道上运行的程序设计 (19)

5 影响MCU模型车稳定运行的因素 (32)

6 结论 (34)

致谢 (35)

参考文献 (36)

1 引言

MCU模型车的设计与制作起源于由日本社团法人全国高中协会等主办的“JAPAN MCU 模型车大赛（英文：Japan Micom Car Rally）”，目前这项赛事已经在日本成功举办了十余届。由于这项大赛的科技层次较高，并且具有很强的竞争性和观赏性，如今“JAPAN MCU 模型车大赛”已经成为日本国内的全国性重大赛事。

2007年，由瑞萨科技冠名赞助的“瑞萨超级MCU模型车大赛”首次在北京举行，并被教育部列为“全国大学生IT&AT就业技能大赛”系列赛事之一。这个活动的目的是提高学生的制作能力和编程技巧水平，并培养业界相关人才。该项赛事首次举办就吸引了四十多所高校的六十多支参赛队伍，其中不乏许多知名高校。此次大赛的成功举办，不仅在于高校和大学生们对此项赛事的关注，更在于对大家对专业人才培养和锻炼的重视。

该项赛事还将继续在我国举办。在高兴的同时，我们也应该清楚地看到，我国选手的MCU模型车在科技含量与创新层次上与国外高水平选手还有一定的差距。因此，为提高我国MCU模型车赛事的观赏性和赛事水平的竞争力，同时也为了提高我国高校大学生的科研能力、制作能力及创新层次，加强对MCU模型车的理论研究和科技创新具有一定的实际意义。

2 MCU模型车的结构组成及工作原理

MCU模型车基本上由以下几部分组成：传感器基板，传感器子基板，H8/3048F-ONE 型号的CPU主板，马达驱动基板等。其整体结构如图1所示。

图1

传感器基板位于模型车的最前方，用于检测赛道信息。而传感器子基板则被固定在模型车车身上，对传感器输出的信号进行初步的预处理。安装在中心位置的CPU主板是整个模型车的核心部件，可以对模型车的各控制电路发出控制指令。位于车身最后的马达驱动基板是模型车驱动电路的集合体，在CPU的控制下它可以完成对左右马达和伺服舵机的驱动。

2.1 传感器基板

如图2所示，传感器基板主要由8个一字等距排开的传感器组成。每个传感器都可以识别赛道上的黑白颜色，通过发光二极管显示传感器检测到的状态，并能将其转化为数字信号“0”或“1”输出。传感器基板作为整个模型车控制系统的起始端，就好比人的眼睛，能读取赛道路面信息，为模型车要产生的相应动作提供必要依据，其作用不可忽视。同时，其识别精度及响应时间都将对整个控制过程造成较大的影响。

图2

传感器主要由两部分组成，利用“白色反射光线，黑色吸收光线”的原理，一部分发射光线，另一部分接收光线。发射光线部分为发光二极管，其发射到赛道上的光线为红外线，并不能被肉眼察觉。接受光线部分为光传感器S7136，它能判断出是否有光线被反射到其接受面上，并能将其转化为数字信号“0”或“1”输出。

传感器的工作原理为：如果赛道上光线集中的地方是白色（光线由传感器的发光部分射出），光线将会被反射，并且被传感器的光线接收部分接收。这样，传感器输出数字信号“0”，赛道上的该处被认为是“白色”，同时，具有指示作用的发光二极管工作。同理，如果赛道上光线集中的地方是黑色，光线将会被吸收，不能被光线接收部分接收，传感器输出数字信号“1”，该处将会被认为是“黑色”，具有指示作用的发光二极管不工作。

传感器基板上的蓝色方形旋钮为可调电阻，可以调节传感器的灵敏度。当传感器在赛道上的白线处正常工作，黑线处不工作时，传感器灵敏度的调节工作就可以结束了。如果赛道上有灰色，要通过调节旋钮使发光二极管在灰色处也能正常工作，模型车才能够在整个赛道上顺利运行。

光传感器S7136主要由震荡电路、时钟信号发生电路、发光二极管驱动电路、缓冲放大电路、标准电压发生电路、比较电路、信号处理电路、输出电路等组成。它属于标准元件，共有四个引脚，此处不对其内部结构做过多介绍。

传感器基板的电路如图3所示：发射红外线的发光二极管（LED2）的阴极与光传感器S7136（接收光线部分）的引脚1连接，阳极通过旋钮调节电阻（该电阻可以调节LDE2的输出）与电源相连。S7136的引脚3是输出端，并与发光二极管（LED1）相连。因为在数字电路中“0”通常表示0V，“1”通常表示“5”V，因此，当S7136接收到光线时，引脚3输出“0”，LED1工作。反之，当S7136没有接收到光线时，引脚3输出“1”，LED1不工作。为了将每个光传感器引脚3的输出值送到CPU做后续处理，引脚3还与接口CN1的引脚2-9分别相连。另外，光传感器S7136的引脚2和引脚4还要分别与电源和地相连，这样就构成了完整的传感器基板电路。

图3

要注意：此时由传感器基板输出的信号为：“1”代表“黑色”，“0”代表“白色”。这与人们通常的思维习惯相矛盾。为了便于在设计程序时理解起来更方便，还需要对传感器基板的输出信号做进一步的处理。这就是下面要介绍的传感器子基板的作用。

2.2 传感器子基板

传感器子基板的作用是将来自传感器的输入信号取反，使输出信号满足：当赛道颜色

为白色时输出值为“1”，当赛道颜色为黑色时输出值为“0”。从而符合人们的思维习惯。又因为来自传感器的输入信号并不是非常清楚，因此传感器子基板同时还具有波形成型和防止信号抖动的功能。传感器子基板的外观如图4所示。

图4

由上述内容可知：传感器基板与传感器子基板间的关系密切，理论上可以将二者合为一体，放到一块板子上。但是，考虑到传感器基板的重量会影响到伺服舵机转向的快速性，因此将传感器子基板固定在车身上以减轻传感器基板的重量。

图5为传感器子基板的电路图：电路中，利用非门电路(输入和输出是反的，输入是高的，输出就是

低的

)将输入信号取反，并采用元件74HC04实现该功能。图中电阻起到限流的作用。经过转化后的信号分别与接口CN12的引脚2-9连接，作为控制信号准备输出到CPU中。

图5

2.3 CPU主板

图6

图示即为模型车的CPU主板。该主板采用由日本瑞萨科技生产的H8/3048F-ONE芯片。它是整个模型车的核心，也是提高模型车性能的关键所在。它的主要作用是利用控制程序对模型车的各驱动部分发出控制指令，从而实现对整个MCU模型车系统的程序控制。CPU主板的结构较复杂。共有11个接口，分别为接口1至B，其中大部分为8位接口(8

个I/O接口)，还有4个是少于8位的接口。另外，主板上还有一个4位的DIP开关，可以调节控制马达转速的PWM（来实现开关稳压电源输出晶体管或晶体管导通时间的改变）输出值。CPU主板的核心部分为H8/3048F-ONE芯片，该芯片共有100个引脚，可以实现对整个模型车的程序控制。而控制程序的输入还需要通过一个导入开关才能实现。然而，虽然主板上有11个接口，但是整个模型车系统只用到了接口7和接口B两个接口，使整个系统并未变得特别复杂。

模型车开始工作后，该CPU主板从接口7读取传感器数值，经过执行芯片中定义的接口程序和创建的主控制程序得出左、右马达和伺服的响应动作及其输出值，并将其通过接口B输出到马达驱动基板，以达到对模型车驱动系统控制的目的。

2.4马达驱动电路

马达驱动电路位于马达驱动基板上（马达驱动基板整体外观如图7所示），其作用是根据微处理器的指令来控制马达。但是来自微处理器的信号非常微弱，即使把马达直接与信号线相连，也不会产生任何响应。为了能控制马达，这个微弱的控制信号必须转化成可以诱发数百至数千毫安电流的信号。

图7

要使马达旋转，只需施加相应的电压。而要使马达停止，只需撤掉电压即可。但是，要如何才能实现速度的精确控制呢？下面将对这个问题进行详述的讨论。

采用调节电阻可以改变电压。但是，这个调节电阻必须具有很大的热容量，因为马达工作时，将有大量的电流流向马达。对于没有施加到马达上的过剩电压，将会在电阻上以热辐射的形势被消耗掉。而此处采用的方法是不断重复高速的开、关操作来进行电压控制，其最终的结果就好像是高低电平间的某个电压值被输出。在固定的周期内，重复的开、关操作可以控制开、关比率的改变。这种控制方法称为“脉宽调制”，简称为PWM控制。脉宽的开通比率称为工作比率。当在一个周期内开通宽度被设定为50%时，可以称作工作比率为50%。还可以简称为PWM50%。

下图即为脉宽调制（PWM）的示意图。

图8

不过“PWM”听起来有些难以理解。其实手动“接通”、“断开”马达与电池线的连接也被称为PWM。当接通时间较长时，马达旋转速度快。当断开时间较长时，马达旋转速度慢。手动“接通”、“断开”操作的执行可以在数秒内完成，但是，如果采用微处理器的话，这个过程只需要数毫秒。

当这个PWM信号与马达相连时，马达的旋转速度就可以按照程序的设定来工作，哪怕只发生微小的变化。这样一来，精细的速度控制就能够实现了。当电路中连有发光二极管时，发光二极管的明亮程度可以通过PWM来改变。如果用CPU进行PWM控制，这项工作可以在数毫秒，甚至数微秒内完成。一个平稳的马达控制就可以实现了。这里，之所以采用脉宽控制，而不采用电压控制，是因为CPU非常善于处理数字值“0”和“1”，对于类似于xV这样的值处理起来则非常困难。虽然通过改变“0”、“1”的宽度表现的就像是电压控制一样，但实际上却是PWM控制。

马达正、反转以及刹车的控制是通过H桥电路来实现的。H桥电路的原理图如图9

所示，马达位于中心位置，4个开关分别位于两侧，共同构成一个H形。改变4个开关的状态就可以实现马达正、反转以及刹车的控制。

此处的开关，是由FET（场效应晶体管）组成的控制开关。P沟型FET用在电源正极，N沟型FET被用在负极。对于P沟型FET而言，当G端电压S端电压时，导通电流。也就是说，无论是P沟型还是N沟型的FET，只要D端与S端有电压，就会有电流从其中导通。

图9

必须注意：左侧或右侧的两个FET不能同时接通。因为，如果那样的话，10V的电源与接地之间就没有任何负载存在了，就好像短路一样。它将会烧毁FET或者导线。

马达在实现正、反转以及刹车的控制过程中，H桥电路的左侧和右侧两个FET的G 端电压总是相同的。因此，可将左右两侧的上下两个FET的G端分别相连，以简化电路。

当H桥电路被连接到整个控制电路中，并且执行PWM控制时，FET将会变得很热。这是因为，当信号从FET的门输入，并且PWM控制在FET的D端与S端执行时，根据图10中的“理想波形”图可知，由于P沟型FET和N沟型FET反应迅速，正转与刹车之间可以实现平稳的转换。然而实际波形中却存在延时，并不能立即执行。事实上，FET 由开变关时的延时要比由关变开时的延时长。正如图10中的“实际波形”所示。虽然延时很小，但是同侧的两个FET都将会因延时造成短时间导通，引起电路短路，并产生大量的热能。

理想波形实际波形

图10

从接通到实际开始产生反应的延时的持续时间称为“接通延时”，第一次打开到实际

接通的时间称为“上升时间”。从断开到实际开始产生反应的延时的持续时间称为“断开时间”，第一次断开到实际断开的时间称为“下降时间”。

实际上，由断开到接通的时间是“接通延时+上升时间”，由接通到断开的时间为“断开时间+下降时间”。

由于延时的作用，马达驱动电路会产生短路的现象。防止短路的方法是利用电路及FET的开关特性来产生特定的延时，从而使同侧的P通道和N通道的FET不同时接通或断开。马达驱动基板中用来产生延时的部分是积分电路（图11所示）。因为有许多有关于积分电路的专业书籍，此处不对其作过多叙述。积分电路图如下，并可通过下式计算延时T=CR[s]。其中，电阻值为9.1千欧姆，电容大小为4700皮法，因此，延时T=42.77[us].

图11

该电路中采用了74HC14。对于74HC系列产品而言，当输入电压为3.5V或者更高时，电信号将会被转换为数字信号“1”。在74HC14的实际波形中，电压达到3.5V所需要的时间大约为50us。这个50us的延时是由上面积分电路产生的。因为，除了FET，数字晶体管对于电压转换的延时取决于FET门的容量。

综上所述，我们可以得到较完整的马达驱动电路。下图即为左马达的驱动电路图。它除了包含积分电路和由FET组成的H桥电路外，还包含了正、反转变换电路。电路图中，PB1是PWM的终端，PB2可以改变马达的正、反转。当接口PB1信号为“0”时，可以实现马达制动；为“1”时，执行接口PB2能够实现的操作。而对于PB2的信号而言，为“0”时，马达正转；为“1”时，马达反转。电路中还采用了分别由74HC08和74HC32实现的与门电路和或门电路。

图12

电路分析：晶体管元件TR5、TR6、TR7、TR8可以分别将0V—5V的电压信号转换为10V—0V的电压信号。当PB1的信号由“0”变为“1”时，FET2的门电压由10V变为0V，FET2断开。然而，由于FET2自身延时的作用，FET2的断开将会被拖延。此时，由于FET1和FET2均断开，马达将进入自由状态。由于积分电路也会产生延时，FET1的门电压将会在自身延时和积分电路产生的50us延时后由10V变为0V，FET1接通。相反，当PB1的信号由“1”变为“0”时，FET1的门电压由0V变为10V，FET1断开。同样由于FET1自身的延时作用，FET1的断开将也将会被拖延。此时，由于FET1和FET2均断开，马达也会进入自由状态。由于积分电路也会产生延时，FET2的门电压将会在自身延时和积分电路产生的50us延时后由0V变为10V，FET2接通。对FET3和FET4的分析与FET1和FET2类似。

虽然马达驱动电路能很好的满足控制要求，可是，在过程中却去出现了暂时无法控制的自由状态。自由状态是为了避免短路，而由积分电路产生的。因此，在程序中无法控制这个自由状态。改变积分电路中电阻和电容的值，就可以改变自由状态存在的时间。

2.5伺服舵机控制电路

伺服舵机（如图13所示）为模型车的前轮转向机构，是模型车不可或缺的重要组成部分。其转动范围、响应速度及动作准确性均会对模型车的运行状态产生较大影响。伺服舵机的控制方法仍采用PWM控制，这样不仅能够保证动作的准确性，而且便于实现。

图13

加载到伺服舵机的脉冲周期为16ms，并且伺服舵机的转角大小取决于脉冲的接通宽度。伺服舵机的旋转角度与接通脉宽之间的关系为：当接通脉宽为0.7ms时，伺服舵机向左旋转90度；当接通脉宽为1.5ms时，伺服舵机位于中心位置；当接通脉宽为2.3ms时，伺服舵机向右旋转90度。

控制该伺服舵机的PWM信号由H8微处理器的复位同步脉宽调制模式产生。并且由接口B的第5位输出。改变控制程序中的ITU4_BRB（ITU4寄存器中的缓冲寄存器）的值就可以实现对接通脉宽的调节。

图14

伺服舵机的控制电路图如图14所示。虽然接口可以与伺服舵机的引脚1直接相连，但是或门电路仍然作为一个缓冲器而存在于电路中。因为，当电源线错误的与引脚1相连或者有噪声混入且使端脚毁坏时，如果采用直接相连的方法，微处理器的接口将被烧毁，那将是致命的。相比之下，如果采用74HC32作为缓冲器，由于它的结构更简单、价格更便宜，即使毁坏，也不会造成太大的麻烦。伺服舵机的引脚2是电源供应接口。当为马达提供电源的电池少于4节时，JP1的上部短接，直接与电源连接。当电池数多于4节时，为了避免电压过高，供给给伺服舵机的电压被3端调节器限定为6V，并且JP1的下部短接。

2.6发光二极管电路

马达驱动基板上连有3个发光二极管。其中，两个（LED3和LED2）可以通过微处理器中的控制程序来控制其开/关状态。这两个发光二极管的负极分别直接与微处理器的接口6和接口7相连，正极与电源相连。限流电阻为1千欧姆。显而易见，该电路中的导通电流I=（电源电压—发光二极管的端电压）/限流电阻。如果数字信号“0”从PB7输出，发光二极管LED2负极电势为0V，电流导通，发光二极管工作。如果数字信号“1”从PB7输出，发光二极管LED2负极电势为5V，两端电压为0V，电流不导通，发光二极管不工作。发光二极管LED3的工作原理与上述相同，不同之处是与接口6相连。

图15

2.7开/关电路

马达驱动基板上还有一个按钮开关，其作用是使模型车由无限等待状态跃变为开始执行主控制程序。该按钮开关通过10千欧姆的限流电阻与接口B的第0位（即PB0）相连。如果按钮没被按下，数字信号“1”将通过限流电阻输入到PB0。相反，如果按钮被按下，数字信号“0”将会通过接地端输入到PB0。

图16

2.8电源

众所周知，提升驱动系统的电压可以提高马达的旋转速度。整个模型车系统系统采用8节AA型电池作为动力源，电压可以达到9.6V。而这8节电池为控制系统和驱动系统所共享。对于马达，即使加载9.6V的电压也不会出现故障。然而，由于CPU能够保证正常工作的电压仅在4.5V-5.5V之间，如果电压高于5.5V，CPU将会损坏，如果电压低于4.5V，CPU将会复位。因此，需要三端调节器（LM2940-5）将CPU控制系统电压限定为5V。而LM350及其附件部分，将会产生供给给伺服舵机的6V恒定电压。

3 MCU模型车的几何模型、运动学模型和动力学模型分析

对MCU模型车的研究，除了要编写并调试相关的控制程序外，还要对其运动过程作深入的分析。模型车在赛道上的运行过程包括较多种情况，其中最典型的为弯道制动过程。对这些运行情况的综合分析，有利于我们更好地了解模型车的整个运行过程，并为程序的编写提供充足的理论依据和科学的运行参数。本文以转弯过程为例，对模型车建立了相关的几何模型、运动学模型及动力学模型，并做了较详细的分析。

3.1 模型车几何模型的建立与分析：

模型车的几何模型如下：其左右后轮的中心距离T=0.14m，前后轮轴心距W=0.175m。

图17

当模型车转弯时，伺服舵机转角与左右马达PWM值之间应保持一个确定的比例关系，使三者之间相互协调，才能保证模型车在弯道以最佳状态通过，其关系可通过下面的推导方法得出。在转弯过程中，左后轮、后轮轴中心、右后轮以及伺服舵机中心的轨迹为同心圆，并设其轨迹半径分别为r1、r2、r3和r。同时，设伺服舵机的转角为θ。根据图18所示几何关系，可得出r2与转角θ的关系为：

tanθ=W/r2

而由r2又可得出半径r1与r3的值：

r1 = r2 - T/2；r3 = r2 + T/2

若假设右马达的速度比率为100，则可以求得舵机转向时与之相匹配的左马达的速度比率，其值为：r1/r3?100。

利用上述方法，可以求出右马达速度比率为100，舵机转角从1度变至45度时，左马达相应的速度比率值。并以表格形式列出（参见附件）。

若右马达的速度比率不是100，此时设为x，则左马达的速度比率为：x/100?( r1/r3?100)。

图18

当在程序中涉及到伺服舵机转角时，除了降低马达转速以外，还要尽可能使左右后轮满足上述关系，以使伺服舵机和左右马达在模型车运行过程中达到相互协调的效果。

上面讨论的是舵机左转时，左右马达的速度比率情况。对于舵机右转的情况分析，与上述思想相同。如果舵机的中心值调节合适，因为其具有对称性，可以通过将左转时左右马达的速度比率对换，即可得到右转时与舵机转角相对应的速度比率值。

3.2 模型车动力学模型的建立与分析：

在模型车的整个运动过程中，其弯道的动力学分析最具有代表性，难度也最大。本文以模型车弯道制动过程为例，来建立其动力学模型，并作简要分析。为了使对模型车的分析与汽车更接近，从而具有更深刻的实际意义，此处假设不存在舵机，模型车的转向依靠左前轮和右前轮的自身转向来实现。由于模型车的重量较实际汽车的重量轻许多倍，这样的假设并不会对模型车的理论分析造成太大的误差。

当模型车在水平的弯道上等速行驶时，拟作如下的假设：

1）模型车是做平行于路面的平面运动，即只有前进运动、侧向运动和绕垂直轴的横摆运动。不考虑其俯仰运动和侧倾运动，及制动时负荷的前后转移。但计及了做圆周运动时由于向心加速度引起的左右负荷转移。

2）不考虑制动过程中赛道摩擦系数的变化，即认为附着系数为常数。

3）只考虑滚动阻力。

4）在制动过程中，当某一车轮（i 轮）达到附着极限工况时，认为该车轮所受的纵向力、侧向力和垂直力满足下面的关系：

222)()(zi yi xi F mF F ?=+

式中 xi F 、yi F 、zi F 分别表示作用于车轮上的纵向力、侧向力和垂直力，单位N ； ?表示纵向道路附着系数；

m 表示轮胎系数。

下图为模型车弯道制动动力学模型。oxyz 为固结于模型车上的动坐标，o 为模型车的重心；x 轴、z 轴处于模型车纵向垂直于地面的中平分面内，z 轴过模型车垂心垂直于地面，指向下放为正；x 轴过重心平行于地面，指向模型车前进方向为正；y 轴过重心，面对模型车前进方向时，指向右侧为正。根据右手定则确定模型车绕z 轴的横摆角速度γ的正方向为顺时针方向。

图19

该动力学模型中，模型车具有三个自由度：沿x 轴的纵向运动V ；沿y 轴的侧向运动v ；绕z 轴的转动γ。根据达朗贝尔原理，可得到三自由度的模型车运动方程：

???

????=-=-=∑∑∑...)()

(γγγz zi yi xi I M V v M F v V M F

式中 M ——模型车总质量，单位kg ；

V ——模型车质心处速度在动坐标系中沿x 轴方向的速度分量，单位m/s ；

v ——模型车质心处速度在动坐标系中沿y 轴方向的速度分量，单位m/s ；

γ——模型车绕z 轴的横摆角速度，单位rad/s ；

z I ——模型车对z 轴的惯性矩，单位kg 2m ?。

设Bi F （i=1，2，3，4）为作用于各轮上的地面制动力（N ），其值为：

???=zi

i Bi F F F ?μ zi i zi i F F F F ??μμ>≤ i F μ——制动器制动力，N ；

zi F ——各轮所受的垂直负荷，N 。

由于模型车前轮无制动，即1μF 和2μF 均为0，因此前轮的地面制动力为0。而模型车的后轮转速是靠PWM 值控制的。改变驱动后轮的PWM 值，就可以改变后轮的转速。模型车后轮速度改变的过程，即为模型车的制动过程。其制动力的大小与PWM 值的改变程度、齿轮啮合的紧密性及马达的响应速度密切相关。

设车轮的滚动阻力为r F ，其值为：Mg f F e r =，式中e f 为滚动阻力系数。

设i E （i=1，2，3，4）为各轮所受的侧向力，取轮胎系数m=1，其计算公式为：

i E =??

???-0)(22i zi i i F F k μ?α zi i zi i zi i i i zi i i i F F F F F k F F k F ???α?αμμμμ><≥+<+且222222)()()()(

式中i k 为各轮的侧偏角刚度，N/rad ；

i α为各轮的侧偏角，rad 。

而各侧偏角的计算公式如下：

δγγα-+?+=2121t V a v γγα?+?-=2

342t V b v δγγα--?+=

2123t V a v γγα?-?-=2344t V b v 12t 、34t 分别表示前后轴轮距，单位为m 。而δ代表前轮平均转角，单位为rad 。a 、b 分别表示前轮轴心到重心的距离和后轮轴心到重心的距离，单位为m 。

其中，模型车各轮垂直负荷的确定方法如下：

当模型车处于静平衡状态时，各轮的静载荷为：

Mg L b F F z z 22010== Mg L

a F F z z 24030== 当模型车转弯行驶时（右侧），左侧车轮负荷增大，右侧车轮负荷减小，左右各轮负荷转移量为：

)()(.

12

1112111211V v t M h M M h L b g h M C C h C

F F s

s s z z γμμ?????+++-+=?-=?

)()(.

34

2222124131V v t M h M M h L a

g h M C C h C F F s s s z z γμμ????

?++

+-+=?-=?

其中，1?C 、2?C ——前后悬架侧倾角刚度，N ?m/rad ；

?h ——模型车悬挂质量质心至侧倾轴线的距离，m ；

1h 、2h ——前后侧倾中心离地高度，m ；

1μM 、2μM ——前后非悬挂质量，kg ；

1μh 、2μh ——前后非悬挂质量质心至侧倾轴线的距离，m ；

s M ——模型车的悬挂质量，kg ；

L ——模型车前后轮轴的中心距离，m 。

因此，可知在模型车转弯制动过程中，各轮所受的垂直动负荷为：

10zi zi zi F F F += （i=1，2，3，4）

也就是说： )()()]([2.

12

111211.1V v t M h M M h L b g h M C C h C v V H bg L M F s

s s z γγμμ?????+++-++--=

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综上所述，我们可以得到模型车在弯道制动过程中的动力学模型方程：

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通常情况下，模型车是由直道进入弯道的，因此模型车进入弯道时的初始条件为：m V V =0，00=v ，00=γ，0.0=V ，0.0=v ，0.

0=γ。可利用四阶龙格——库塔法求解有关初值的问题，此处不作介绍。

模型车在弯道的行驶过程为先做弯道制动运动，稳定后再做匀速圆周运动。上面已经对弯道减速制动过程的动力学模型做了详尽叙述，随后的匀速圆周运动过程与弯道减速制动过程的分析方法相似，且比较简单，此处同样不做过多分析。 3.3 模型车运动学模型的建立与分析：

此处同样以模型车在弯道的运动过程为例，进行建模分析。不考虑模型车的弯道制动过程，只分析其做匀速圆周运动的过程。

模型车在弯道的理想运动状态是模型车舵机产生摆角后的运动轨迹与圆弧赛道为一组同心圆。设传感器基板中心运动轨迹半径为R ，舵机中心运动轨迹半径为r ，圆弧赛道中心半径为0r ，传感器基板中心至圆弧赛道中心的距离为d ，舵机中心至传感器基板中心的距离为l 。假设模型车在弯道运行过程中，传感器的状态保持不变，也就是说，舵机以恒定的摆角通过弯道，则其运动学模型简图如下：

图20

由于赛道为指定的赛道，则其弯角中心轨道的半径0r 已知。而l 和d 的值可以通过测量获得。又根据几何关系得出：R-0r =d ，r=22l R +且W/r=sin θ。将上式联立，可得到

模型车在理想状态下弯道运行的最佳舵机摆角值：

22022)(arcsin arcsin arcsin l

d r W l R W r W ++=+==θ 并且，可以根据舵机摆角值求出与之相关的左右马达的速度之比。

然而，模型车在赛道上的运行情况受到诸如：进入弯道前的直道速度、弯道制动过程、轮胎与赛道表面的摩擦系数、舵机的响应速度等一系列因素的影响，其理论值并不能很好的满足其运行状态。因此，必须通过大量的实验对其理论值进行修改和校正，才能的到满意的运行结果。

至此，我们已经完成了对模型车在赛道上运行的典型过程（即：弯道运行过程）的几何模型分析、动力学模型分析和运动学模型分析。而根据对弯道运行过程的建模与分析，我们又可以很容易得到模型车在任何运行情况下的模型，并能对其做出科学的理论分析。这对于模型车运行状态的研究有着至关重要的作用，并能依此对各运行状态编写相关的控制程序，最后经过综合得到能使模型车在指定赛道上顺利运行的主控制程序。

智能避障小车设计--毕业设计完整版-附程序编程

毕业设计设计题目：智能避障小车设计 系别：机电工程系 班级：测控技术与仪器 姓名：XXX 指导教师： XXX

智能小车设计 摘要 随着近年来机器人的智能水平不断提高，其中机器人的感觉传感器种类越来越多，而视觉传感器成为自动行走和驾驶的重要部件。智能小车可应用于无人工厂，仓库，服务机器人等领域解决一些高危环境下的难题。同时单片机技术的迅速发展使得机器人的智能控制更加智能化，人性化。 该设计是利用光电传感器以一定的频率发射红外线来检测障碍物，然后将检测信号发送到STC89C52单片机，并以STC89C52单片机为控制芯片进而电动小汽车的速度及转向，以此实现自动避障的功能。其中小车驱动由L298N驱动电路完成，速度由单片机输出的PWM波调速控制。本设计结构简单，较容易实现，与实际相结合，现实意义很强，但具有高度的智能化、人性化，一定程度体现了智能。 关键词：智能小车; STC89C52单片机; L298N; PWM波

Design Of Smart Car Abstract Along with the robot's intelligent level rises ceaselessly, the types of robot sensory sensor are more and more, and the vision sensor have become the important part in the automatic walking and driving .Smart car can be applied to unmanned factory, warehouse, service robot and etc. to solve some high risk environment problems，At the same time,The rapid development of MCS technology makes the intelligent control of robot more intelligent ang humane. This design uses a photoelectric sensor sending a certain frequency transmitting infrared to detect obstacles, and then sends a detection signal to a STC89C52 MCS. While the car is drived by the L298N circuit, its speed is controlled by the output PWM signal from the STC89C52 MCS.This design is practical ,easy realization and simple in the structure, but highly intelligent, humane, Intelligent in some degree. Key words:Smart Car; STC89C52 MCS; L298N; PWM Signa

基于单片机的WIFI智能小车毕业设计论文

毕业设计方案 课题名称：《基于51单片机的WIFI 遥控小车设计》

毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明 原创性声明 本人郑重承诺：所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。尽我所知，除文中特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体，均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。 作者签名：日期： 指导教师签名：日期： 使用授权说明 本人完全了解大学关于收集、保存、使用毕业设计（论文）的规定，即：按照学校要求提交毕业设计（论文）的印刷本和电子版本；学校有权保存毕业设计（论文）的印刷本和电子版，并提供目录检索与阅览服务；学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文；在不以赢利为目的前提下，学校可以公布论文的部分或全部内容。 作者签名：日期：

学位论文原创性声明 本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。 作者签名：日期：年月日 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。 涉密论文按学校规定处理。 作者签名：日期：年月日 导师签名：日期：年月日

毕业课程设计格式模板

克拉玛依职业技术学院 毕业设计 题目 专业 班级 学号 学生姓名 指导教师

摘要 摘要部分说明： “摘要”是摘要部分的标题，不可省略。 标题“摘要”选用模板中的样式所定义的“摘要”；或者手动设置成字体：黑体，居中；字号：小三；1.5倍行距，段前为0行，段后1行。 设计摘要是设计的缩影，文字要简练、明确。内容要包括目的、方法、结果和结论。单位制一律换算成国际标准计量单位制，除特殊情况外，数字一律用阿拉伯数码。文中不允许出现插图，重要的表格可以写入。 摘要正文选用模板中的样式所定义的“正文”，每段落首行缩进2个汉字；或者手动设置成每段落首行缩进2个汉字，字体：宋体，字号：小四，行距：多倍行距 1.25，间距：前段、后段均为0行，取消网格对齐选项。 篇幅以一页为限，摘要正文后列出3－5个关键词，关键词与摘要之间空一行。 “关键词：”是关键词部分的引导，不可省略，黑体，小四。 关键词请尽量用《汉语主题词表》等词表提供的规范词。关键词之间用分号间隔，末尾不加标点。

1 正文格式说明 (1) 1.1 设计格式基本要求 (2) 1.2 设计页眉页脚的编排 (2) 1.3 设计正文格式 (2) 1.4 章节标题格式 (3) 1.5 各章之间的分隔符设置 (3) 1.6 正文中的编号 (3) 2 图表及公式的格式说明 (5) 2.1 图的格式说明 (5) 2.1.1 图的格式示例 (5) 2.1.2 图的格式描述 (5) 2.2 表的格式说明 (6) 2.2.1 表的格式示例 (6) 2.2.2 表的格式描述 (7) 2.3 公式的格式说明 (7) 2.3.1 公式的格式示例 (7) 2.3.2 公式的格式描述 (8) 2.4 参考文献的格式说明 (8) 2.4.1 参考文献在正文中引用的示例 (8) 2.4.2 参考文献在正文中引用的书写格式 (8) 2.4.3 参考文献的书写格式 (8) 2.4.4 参考文献的书写格式示例 (9) 2.5 量和单位的使用 (9) 2.5.1 使用方法 (9) 2.5.2 中华人民共和国法定计量单位 (9) 2.6 规范表达注意事项 (11) 2.6.1 名词术语 (11) 2.6.2 数字 (11) 2.6.3 外文字母 (12) 2.6.4 量和单位 (12) 2.6.5 标点符号 (12) 3 打印说明 (13)

智能小车毕业论文完整版

智能小车毕业论文完整 版 Document serial number【UU89WT-UU98YT-UU8CB-UUUT-UUT108】

学士学位论文 系别：计算机科学与技术 学科专业：计算机科学与技术 姓名： @@@@ @@@ 2011年 06月

智能小车引导控制系统 的设计与实现 系别：计算机科学与技术 学科专业：计算机科学与技术 指导老师： @@@ 姓名： @@@ @@@ 2011年 06月

智能小车引导控制系统的设计与实现 摘要：面对诸多恶劣的工作环境(如灭火、救援等)，为了有效的避免人员伤亡，就需要采用智能小车去现场来完成相应的任务。因此研究和开发智能小车引导控制系统具有十分重要的意义。本系统采用STC89C51单片机作为核心控制芯片，设计制作了一款通过红外光电传感器检测路径信息、红外火焰传感器检测火源的智能寻迹灭火小车。本系统由单片机控制模块、寻迹传感器模块、驱动电机模块、火源传感器模块、风扇模块、电源模块等组成。实际应用表明，该小车可以在专门设计的场地上实现自主发现火源，自主识别路线，自主行进接近火源并灭火，最终完成灭火的任务。 关键词：单片机小车引导控制传感器

Smart cars guide control system design and implementation Abstract: Confronted with so many bad working environment (such as fire fighting, rescue etc), in order to effectively avoid casualties, need to use intelligent go by car scene to complete relevant tasks. Therefore, the research and development of intelligent car guide control system has the extremely vital significance. This system uses STC89C51 as the core control chip, design and make a new electric sensor detection by infrared sensor information, infrared flame path of intelligent tracing test fire extinguishing car. The system is composed of single-chip microcomputer control module, tracing sensor module, drive motor module, ignition sensor module, fan module, power supply module. The practical application indicates that the car can be in a specially designed field on fire, to realize the independent found autonomous recognition route, independent sources and marching close to the fire extinguishing, finally complete task. Keywords: Microcontroller Car Control system Sensors

智能车毕业设计论文

智能车毕业设计论文 【篇一：智能小车毕业设计论文终极版】 毕业设计（论文） 基于单片机的智能小车设计 design of the smart car based on scm 长春工程学院 摘要 本寻迹小车是以自己制作的小车作为车的车架，80c51单片机为控 制核心，加以步进电机、光电传感器和电源电路以及其他电路构成。系统由80c51通过io口控制小车的前进后退以及转向。在该系统中，由红外光电传感器实现路径识别，通过对小车速度的控制，使小车 能按照任意给定的黑色引导线平稳地寻迹。实验证明：系统能很好 地满足寻迹小车对路径识别性能和抗干扰能力的要求，速度调节响 应时间快，稳态误差小，具有较好的动态性能。 关键词 80c51 直流电机光电传感器自动寻迹小车 abstract： the smart car is aluminum alloy for the chassis, 80c51 mcu as its core, including stepper motor, plus photoelectric sensors, as well as other flame sensor and power circuit. mcu controls the car turning back forward or running on the white line. rpr220 reflective photo sensor seeks the trace. far infrared flame sensor tracks the flame. in addition, the scm system with sunplus for voice broadcast can remind current status. the system transmits information through df module. the car’s status will be transmitted to the remote console. ocmj4x8c lcd display and 2 keys for start control. keywords: 80c51 dc motor photo sensor self-guiding model car 目录 1 引 言 ....................................................................................................... (1) 2 总体方案设 计 ....................................................................................................... .. (2)

毕业设计论文正文模板及格式规范标准

本文给出了职业技术学院物联网专业毕业设计论文的写作规和排版格式要求。文中格式可作为编排论文的格式模板，供学生参考使用。 摘要容说明： 论文摘要是论文的缩影，文字要简练、明确。容要包括目的、方法、结果和结论。摘要的编写应遵循下列原则：1）摘要应具有独立性和自含性，即不阅读论文的全文，就能获得必要的信息。摘要是论文的缩影，是论文的主要容、见解、结论简短明了的缩写。2）摘要中要有数据、有结论，是一片完整的短文，可以独立使用，可以引用。3）摘要容应尽可能包括原论文的主要信息，供读者确定有无必要阅读全文，也供文摘汇编等二次文献采用。4）要用文字表达，不要附图和照片，除了实在无变通办法可用以外，摘要中不用图、表、化学结构式、非公知公用的符号和术语，不要使用表格、公式、上下标以及其他特殊符号，单位制一律换算成国际标准计量单位制，除特别情况外，数字一律用阿拉伯数码。 摘要格式说明： 标题“摘要”手动设置成字体：黑体，居中，小三号，段后6磅，段前0磅。 摘要容：宋体，小四号，1.5倍行距。每段落首行缩进2个汉字；两端分散对齐。 篇幅以一页为限，字数为600字左右。一般不超过1000字。 摘要正文后，列出3-5个关键词。关键词请尽量用《汉语主题词表》等词表提供的规词。 关键词与摘要之间空一行。关键词间用逗号间隔，末尾不加标点，3-5个，黑体，小四，加粗。 关键词：写作规，排版格式，毕业论文

目录 1.2 论文页眉页脚的编排 (3) 1.3 论文正文格式 (4) 1.4 章节标题格式 (4) 1.5 各章之间的分隔符设置 (4) 1.6 正文中的编号 (5) 2 图表及公式的格式说明 (6) 2.1 图的格式说明 (6) 2.1.1 图的格式示例 (6) 2.1.2 图的格式描述 (6) 2.2 表的格式说明 (7) 2.2.1 表的格式示例 (7) 2.2.2 表的格式描述 (8) 2.3 公式的格式说明 (9) 2.3.1 公式的格式示例 (9) 2.3.2 公式的格式描述 (9) 2.4 参考文献的格式说明 (9) 2.4.1 参考文献在正文中引用的示例 (9) 2.4.2 参考文献在正文中引用的书写格式 (9) 2.4.3 参考文献的书写格式 (10) 2.4.4 参考文献的书写格式示例 (10) 2.5 量和单位的使用 (10) 2.5.1 使用方法 (10) 2.5.2 中华人民国法定计量单位 (10) 2.6 规表达注意事项 (13) 2.6.1 名词术语 (13) 2.6.2 数字 (13) 2.6.3 外文字母 (13) 2.6.4 量和单位 (14) 2.6.5 标点符号 (14) 3 打印说明 (15)

工业产品模型制作工艺..doc

工业产品模型制作工艺 （一）石膏材料的模型制作技法 一、石膏模型的成型方法 一般常用的成型方法有浇注成型法，塑造加工成型法，刮削成型法（模板、刮型箱、旋转）。 1．浇注成型法 （1）湿法浇注石膏型坯在浇注石膏型坯时，将水的比例适当增加一些，使模坯不易很快干，便于雕削塑造，视气温高低，每次工作结束后，用块湿布盖上以保 持湿润，以利下一次再继续塑造加工。 （2）干法浇注石膏型坯浇注、翻模方法与湿法浇注相同，所不同的是，水的比例少一些，凝固时间快。为增加强度，可在浇注厚度范围内加入一些纤维或绒麻， 注意不要使其暴露在加工表面部分，以免影响加工。 （3）平板浮雕浇注成型采用黏土或油泥塑造，再用石膏浇注而成，属于一种浮雕半立体形象。加工技法是依照图纸尺寸，用一块稍大于图形的表面平滑的垫板，如做一个方形的模坯，用四块围板或围框，再将围块用钢筋夹子夹好，底部一半布 满和熟了的黏土，也可采用经过筛选的细砂做垫底（用少量水混合均匀，不能太湿 或大干。切记用砂垫底塑造形体时，不要涂刷脱模剂）。根据设计图形，在围板内 的形体塑造好后，经反复观察不再修改时，涂刷一层脱模剂，若用肥皂溶液、片胶 漆或凡土林等涂刷，应多涂几遍，直到表现出光亮时为止。余留在边角地方的脱模 剂液，应用海绵或吸水纸吸干，以免影响形体轮廓。 待稍干后可以浇注翻模，称一定数量的石膏粉（视形态大小而定），准备适量比例的水，先将水倒入桶内，再将石膏粉慢慢倒入，徐徐搅拌，在较短时间内 （2～5分钟），清除硬块与坨状石膏粉（根据需要在板内形体上可放少量麻城纤维 丝，以增加强度），而后浇注在塑造形体上，一般 15～30分钟，此时石膏表面有 些发热，可进行脱模，稍加修饰后，平板浮雕模型完成。 2．塑造加工成型法

毕业设计基于AT89C51单片机的智能小车设计

第1章绪论 1.1课题背景 目前，在企业生产技术不断提高、对自动化技术要求不断加深的环境下，智能车辆以及在智能车辆基础上开发出来的产品已成为自动化物流运输、柔性生产组织等系统的关键设备。世界上许多国家都在积极进行智能车辆的研究和开发设计。移动机器人是机器人学中的一个重要分支，出现于20世纪06年代。当时斯坦福研究院(SRI)的Nils Nilssen和charles Rosen等人，在1966年至1972年中研制出了取名shakey的自主式移动机器人，目的是将人工智能技术应用在复杂环境下，完成机器人系统的自主推理、规划和控制。从此，移动机器人从无到有，数量不断增多，智能车辆作为移动机器人的一个重要分支也得到越来越多的关注。 智能小车，是一个集环境感知、规划决策，自动行驶等功能于一体的综合系统，它集中地运用了计算机、传感、信息、通信、导航及白动控制等技术，是典型的高新技术综合体。 智能车辆也叫无人车辆，是一个集环境感知、规划决策和多等级辅助驾驶等功能于一体的综合系统。它具有道路障碍自动识别、自动报警、自动制动、自动保持安全距离、车速和巡航控制等功能。智能车辆的主要特点是在复杂的道路情况下，能自动地操纵和驾驶车辆绕开障碍物并沿着预定的道路(轨迹)行进。智能车辆在原有车辆系统的基础上增加了一些智能化技术设备: (1)计算机处理系统，主要完成对来自摄像机所获取的图像的预处理、增强、分析、识别等工作; (2)摄像机，用来获得道路图像信息; (3)传感器设备，车速传感器用来获得当前车速，障碍物传感器用来获得前方、侧方、后方障碍物等信息。 智能车辆技术按功能可分为三层，即智能感知/预警系统、车辆驾驶系统和全自动操作系统团。上一层技术是下一层技术的基础。三个层次具体如下: (1)智能感知系统，利用各种传感器来获得车辆自身、车辆行驶的周围环境及 驾驶员本身的状态信息，必要时发出预警信息。主要包括碰撞预警系统和驾驶员状态监控系统。碰撞预警系统可以给出前方碰撞警告、盲点警告、车道偏离警告、换道/

基于单片机智能小车系统设计论文毕设论文

毕业设计说明书 基于单片机的智能小车系统 设计

毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明 原创性声明 本人郑重承诺：所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。尽我所知，除文中特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体，均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。 作者签名：日期： 指导教师签名：日期： 使用授权说明 本人完全了解大学关于收集、保存、使用毕业设计（论文）的规定，即：按照学校要求提交毕业设计（论文）的印刷本和电子版本；学校有权保存毕业设计（论文）的印刷本和电子版，并提供目录检索与阅览服务；学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文；在不以赢利为目的前提下，学校可以公布论文的部分或全部内容。 作者签名：日期：

学位论文原创性声明 本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。 作者签名：日期：年月日 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。 涉密论文按学校规定处理。 作者签名：日期：年月日 导师签名：日期：年月日

毕业设计报告撰写格式要求

毕业设计报告撰写格式要求 毕业设计是学生在校学习的最后阶段，是培养学生综合运用所学知识，分析和解决实际问题，锻炼创新能力的重要环节，是学生开始从事设计、开发、制作、实验和研究的初步尝试。毕业设计报告是记录设计过程和结果的重要文献资料，是学生在指导教师的指导下所取得成果的科学表述，也是学生毕业资格认定的重要依据。毕业设计报告的撰写是学生培养过程的基本训练之一，应规范、合理并符合有关标准，符合汉语语法规范，学生应在完成毕业设计要求的基础上撰写毕业设计报告。毕业设计报告应能够反映出学生掌握所学专业基础知识的基本情况，体现综合运用所学知识进行设计、开发、制作、实验和研究的基本能力，以及对从事的设计内容和所研究课题的心得体会。 毕业设计报告包括题目、摘要、关键词、目录、正文、致谢、参考文献和附录等几部分。 1.题目 毕业设计报告的题目也就是毕业设计课题名称，它是毕业设计报告中最重要内容的概括，应该简短、明确，做到文、题贴切。通过题目能大致了解报告的内容、专业的特点和学科的范畴。题目中不要使用非规范的缩略词、符号、代号和公式，也不宜采用提问式。题目一般不超过20个汉字。 2.摘要 摘要是毕业设计报告主要内容的提要，是报告内容不加注释和评论的简短陈述。摘要应说明毕业设计的目的、方法、结果和结论，主要包括以下内容：①毕业设计的目的与重要性；②毕业设计的主要内容，指明完成了哪些主要工作；③设计的结果或结论，突出设计的新思想、新方法、新见解；④结果或结论的意义。 摘要应具有独立性与自含性，即不阅读报告全文就可获得必要的信息，是一篇独立而完整的短文。摘要应采用第三人称的方式表述毕业设计的性质与主题，书写要符合逻辑关系，尽量与正文的文体保持一致，避免将摘要写成目录式内容介绍。摘要的结构要严谨，表达要简明，语义要确切，一般不再划分段落。摘要字数一般不超过300个汉字。为锻炼与提高毕业生的英文写作能力，建议报告中增加翻译成英文的摘要。 3.关键词 关键词是供检索用的主题词条，应采用能覆盖毕业设计报告主要内容的通用技术词条，一般列出3～5个。 4.目录 目录独立成页，包括毕业设计报告中全部章、节的序号、标题及页码。 5.正文 正文是毕业设计报告的核心内容，包括前言、主体、结论三大部分。字数一般不少于6000汉字（包括标点符号、图表等）。 ⑴前言 前言用在毕业设计报告的引论部分，一般要说明毕业设计选题的依据，设计的目的、意义、范围、设计思想、方法等内容，概括地写出作者的工作。前言要紧扣主题，简洁明确，不要与摘要雷同。 前言还可以综述前人的工作并对现状进行分析，在此基础上说明本人将有哪些补充、纠正或发展，并简要介绍创新思想与实现方法。 ⑵主体

毕业设计+智能循迹避障小车设计

单片机系统课程设计轮式移动机器人的设计 学院：通信与电子工程学院 班级：电子131 姓名：初清晨 学号： 2013131013 同组成员：孟庆阳张轩 指导老师：王艳春 日期： 2015年12月24日

组员分工 1、组长：张轩，实物焊接，报告整理，程序设计 2、组员：孟庆阳，实物焊接，仿真测试，报告整理 3、组员：初清晨，实物焊接，报告整理，仿真测试

目录 摘要 (1) 第一章绪论 (2) 1.1智能小车的意义和作用 (2) 1.2智能小车的现状 (3) 第二章方案设计与论证 (3) 2.1 主控系统 (3) 2.2 电机驱动模块 (4) 2.3 循迹模块 (5) 2.4 避障模块 (6) 2.5 机械系统 (7) 2.6电源模块 (7) 第三章硬件设计 (7) 3.1 AT89S52单片机的简介 (8) 3.2总体设计 (11) 3.3驱动电路 (12) 3.4信号检测模块 (13) 3.5主控电路 (14) 第四章软件设计 (15) 4.1主程序框图 (15) 4.2电机驱动程序 (15) 4.3循迹模块 (16) 4.4避障模块 (20) 结束语 (25) 致谢 (26) 附录一循迹加红外避障综合程序 (28) 附录二实物图 (32)

摘要 随着计算机、微电子、信息技术的快速进步，智能化技术的开发速度越来越快，智能度越来越高，应用范围也得到了极大的扩展。智能作为现代的新发明，是以后的发展方向，它可以按照预先设定的模式在一个环境里自动的运作，不需要人为的管理，可应用于科学勘探等用途。智能电动小车就是其中的一个体现。设计者可以通过软件编程实现它的行进、循迹、停止的精确控制以及检测数据的存储、显示，无需人工干预。因此，智能电动小车具有再编程的特性，是机器人的一种。 本设计采用AT89S52单片机加电机驱动电路和红外遥控及循迹模块还有红外接收一体化传感器设计而成，采用模块化的设计方案，运用红外遥控器控制小车的前进、后退、左转、右转、启动和停止。 关键词：智能小车；STC89C52单片机；L9110；红外对管 Intelligent tracking and obstacle-avoid car Abstract：Based infrared detection of black lines and the road obstacles, and use a STC89C52 MCU as the controlling core for the speed and direction, A electronic drived, which can automatic track and avoid the obstacle, was designed and fabricated. In which, the car is drived by the L298N circuit, its speed is controlled by the output PWM signal from the STC89C52. Keywords: Smart Car; STC89C52 MCU; L298N; Infrared Emitting Diode

基于stm32的智能小车设计毕业设计

海南大学 毕业论文（设计） 题目：基于stm32的智能小车设计学号：20112834320005 姓名：陈亚文 年级：2011级 学院：应用科技学院（儋州校区） 学部：工学部 专业：电子科学与技术 指导教师：张健 完成日期：2014 年12 月 1 日

摘要 本次试验主要分析了基于STM32F103微处理器的智能小车控制系统的系统设计过程。此智能系统的组成主要包括STM32F103控制器、电机驱动电路、红外探测电路、超声波避障电路。本次试验采用STM32F103微处理器为核心芯片，利用PWM技术对速度以及舵机转向进行控制，循迹模块进行黑白检测，避障模块进行障碍物检测并避障功能，其他外围扩展电路实现系统整体功能。小车在运动时，避障程序优先于循迹程序，用超声波避障电路进行测距并避障，在超声波模块下我们使用舵机来控制超声波的发射方向，用红外探测电路实现小车循迹功能。在硬件设计的基础上提出了实现电机控制功能、智能小车简单循迹和避障功能的软件设计方案，并在STM32集成开发环境Keil下编写了相应的控制程序，并使用mcuisp软件进行程序下载。 关键词：stm32;红外探测;超声波避障;PWM;电机控制

Abstract This experiment mainly analyzes the control system of smart car based on microprocessor STM32F103 system design process. The composition of the intelligent system mainly including STM32F103 controller, motor drive circuit, infrared detection circuit, circuit of ultrasonic obstacle avoidance. This experiment adopts STM32F103 microprocessor as the core chip, using PWM technique to control speed and steering gear steering, tracking module is used to detect the black and white, obstacle avoidance module for obstacle detection and obstacle avoidance function, other peripheral extended circuit to realize the whole system function. When the car is moving, obstacle avoidance program prior to tracking, using ultrasonic ranging and obstacle avoidance obstacle avoidance circuit, we use steering gear under ultrasonic module to control the emission direction of ultrasonic, infrared detection circuit is used to implement the car tracking function. On the basis of the hardware design is proposed for motor control function, simple intelligent car tracking and obstacle avoidance function of software design, and in the STM32 integrated development environment under the Keil. Write the corresponding control program, and use McUisp program download software. Keywords：STM32；Infrared detection；Ultrasonic obstacle avoidance；PWM；Motor control

毕业设计(论文)正文格式

【摘要】 本论文主要阐述了……（宋体，小四） 关键词：关键词一关键词二（宋体，小四）Abstract: The caption ............. Key words:

1 XXXX (3) 1.1XXXXX (3) 1.1.1 XXXX (3) 1.1.2 XXXX (3) 2 XXXX (4) 2.1XXXXX (4) 2.1.1 XXXX (4) 2.1.2 XXXX (4) 结束语 (5) 谢辞 (6) 文献 (7)

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智能机器人小车毕业设计

毕业设计(论文) 题目智能机器人小车

智能机器人小车 摘要 智能作为现代社会的新产物，是以后的发展方向，他可以按照预先设定的模式在一个特定的环境里自动的运作，无需人为管理，便可以完成预期所要达到的或是更高的目标。本设计主要体现多功能小车的智能模式，设计中的理论方案、分析方法及特色与创新点有一定的参考意义。同时小车可以作为玩具的发展对象，为中国玩具市场技术含量的缺乏进行一定的弥补，实现经济收益，形成商业价值。 整个小车平台主要以51单片机为控制核心，通过自动控制实现前进停止行驶；通过红外线传感器,实现小车的自适应巡航、避障等功能。 设计采用对比选择，模块独立，综合处理的研究方法。通过翻阅大量的相关文献资料，分析整理出有关信息，在此基础上列出不同的解决方案，结合实际情况对比方案优劣选出最优方案进行设计。最后将各个调试成功的模块结合到小车的车体上，结合程序，通过单片机的控制，将各模块有效整合在一起，达到所预期的目标，完成最终设计与制作，能使小车在一定的环境中智能化运转。 关键词：智能，红外线传感器，自动寻迹，

Abstract Smart as a new product of modern society, is the future development direction, he can follow the pattern set in advance in a specific environment where automatic operation, without human management, can achieve the expected higher goal. Mainly reflected a smart-car model of the design scheme, design theory, the analysis has certain reference significance and characteristic and innovation. This car can be used as a toy development object, as the lack of technical content in the Chinese toy market must make up, to realize economic profit, the formation of commercial value. The whole car platform mainly by 51 single chip microcomputer as control core, through the realization of stops running automatic control; through the infrared sensor, trolley achieve adaptive cruise, functions such as obstacle avoidance. The design uses a comparative selection, module independent, comprehensive treatment of research methods. Through a large number of relevant literature, analysis of sorting out the relevant information, list of different solutions on the basis of this, combined with the actual situation of contrast and choose the best scheme to design. Finally, the various debugging module to the body of the car, with the program, through the MCU control, each module effectively integrate together, achieve the desired objectives, the final design and production, can make the car intelligent operation in the environment. Keywords: intelligent, infrared sensor, automatic tracing,

毕业设计论文格式要求

安徽机电职业技术学院 毕业设计论文格式要求 一、毕业设计论文纸型及页边距 ⑴毕业设计论文纸型 毕业设计论文一律用国际标准A4型纸（297mm×210mm）打印。页面分图文区与白边区两部分，所有的文字、图形、其他符号只能出现在图文区内。白边区的尺寸（页边距）为：天头（上）25 mm，地脚（下）25 mm，订口（左）30 mm，翻口（右）25 mm。 ⑵论文页码添加在每页中间 ⑶签名 毕业设计论文凡涉及签名处，均需本人书写签名；教师评语也需钢笔书写。二、论文首页格式 毕业论文题目用黑体二号字，其余用宋体四号字。论文题目应能概括整个论文最重要的内容，简明、恰当，一般不超过20个字。 三、中文摘要及其关键词（宋体小四号字，1.5倍行距） 论文第二页为500字左右的中文内容摘要，应说明本论文的目的、研究方法、成果和结论。毕业论文摘要是毕业论文的缩影，尽可能保留原论文的基本信息，突出论文的创造性成果和新见解。论文摘要应尽量深入浅出，通俗易懂，少用公式字母，语言力求精炼、准确。 在本页的最下方另起一行，注明本文的关键词3 ～ 5个。 ⑴摘要（粗宋体居中四号字） （空一行） ⑵摘要内容（宋体小四号左对齐） （空一行） ⑶关键词：词1、词2 四、目录

图×-×论文目录示例 论文各章节的二级目录，其中： “一级标题”部分使用宋粗体四号字；1.5倍行距 “二级标题”部分采用宋体小四号字，内缩两个字符，1.5倍行距 五、引言（或序言）（宋体小四号字）： 内容为本研究领域的国内外现状，本论文所要解决的问题，该研究工作在经济建设、科技进步和社会发展等某方面的实用价值与理论意义。 六、正文（毕业论文的主体） ⑴正文书写规范 正文要符合一般学术论文的写作规范，一级大标题用宋体四号字加粗，二级标题用宋体小四号字加粗，正文统一用宋体小四号字，行距为20磅。论文字数控制在1万字至2万字之间，原则上不突破3万字。 ⑵正文序号规范 正文二级标题之后，标题序号从大到小的顺序为"1．"、"⑴" "①"……；论文中的公式编号，用括弧括起写在右边行末，其间不加虚线。 ⑶正文插图和表规范 ①论文中需要的插图居中，按章顺序编号，图标题用宋体五号字，置于图下方。 ②若插图是屏幕截图，需适当缩放。 ③表序号及表名用宋体五号字，置于表的上方， ⑷论文引注规范 毕业论文内容涉及到他人的观点、统计数据或计算公式的要注明出处（引注），涉及计算内容的数据要求准确。 七、参考文献 按毕业论文中所引用文献的顺序、列于文末。 ⑴文献出自期刊文章格式 [编号]. 作者.文章题目.期刊名.年份.卷号.期数.页码. ⑵文献是图书时，书写格式 [编号]. 作者.书名.出版单位.年份.版次.页码.