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蓝牙小车从参考论文

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密级:公开

SCIENCE AND TECHNOLOGY

学士学位论文

THESIS OF BACHELOR

(2010 —2014年)

题目基于单片机的蓝牙循迹小车

目录

摘要 .................................................................................................................................................. I Abstract. .......................................................................................................................................... I I 第一章绪论 (1)

1.1 选题的依据及意义 (1)

1.2 课题研究现状及发展展望 (1)

1.3 基本要求 (2)

1.4主要研究内容 (2)

第二章系统硬件设计 (3)

2.1 系统硬件总体设计 (3)

2.2 器件选择及简介 (3)

2.2.1 单片机 (3)

2.3 电源电路 (6)

2.4晶振电路 (6)

2.5复位电路 (6)

2.6 电机驱动电路 (7)

2.7循迹电路 (7)

第三章系统软件设计 (9)

3.1主程序设计 (9)

3.2循迹子程序设计 (9)

3.3 蓝牙控制子程序设计 (10)

第四章结论 (11)

参考文献(References) (12)

第五章致谢 (13)

附录 (14)

基于单片机的循迹小车

专业:学号:姓名指导教师:

摘要:本毕业设计是做基于单片机的循迹小车。循迹小车是全面模拟人寻路的智能机械系统,使用红外对管模块检测黑线,并以STC89C52单片机为控制芯片掌管循迹小汽车的速率及转向,从而实现自动循迹的功能。智能小车具有识别、判断等智能机制;感知和智能化结合在一起,可在非特定环境下工作,如家居清洁机器人等方面具有广阔的应用前景。基于ST

C89C52单片机的智能循迹小车能沿黑色指引导线前进;用12864液晶显示器显示运动状态。此外还扩展了在安卓手机上安装一个应用程序与hc06蓝牙通讯模块通讯以控制小车。[1]

首先详细介绍了循迹小车硬件系统的设计。系统主控制回路采用了STC89C52单片机,该单片机支持使用C语言编程。系统硬件包括单片机最小系统,稳压电源模块,寻迹传感器模块,HC06蓝牙从模块、电机驱动模块以及12864液晶显示模块.其次对小车的软件流程进行了详细的描述,软件主要为循迹模块,显示模块。Hc06蓝牙从模块。最后通过仿真调试和小车的运行,所有要求的功能都满足要求。

关键词:STC89C52单片机,L298N,12864液晶显示器,红外对管循迹模块,Hc06蓝牙从模块

The tracking car which based on MCU

Abstract:tracking car is fully simulate the human machine way finding system , using infrared module detects the black line on the tube , and STC89C52 microcontroller to control the speed of the car tracking chip control and steering , enabling automatic tracking function. Smart car with recognition, judgment intelligent mechanisms; perception and intelligence can be combined to work in a non- specific environments, such as home cleaning robots and other aspects have broad application prospects. STC89C52 microcontroller -based intelligent tracking car can move forward along the black wire guidance ; 12864 LCD display state of motion. It also extends to install an application with the hc06 Bluetooth communication module communication on the Android phone to control the car.

First details of the design of the car tracking hardware system . The main control loop system using AT89S52 microcontroller, the microcontroller supports the use of the C programming language . Minimum system hardware including single-chip systems, power modules, tracking sensor module , Bluetooth module , motor drive module and LCD module .Secondly, the car 's software processes are described in detail , the software mainly for tracking module, display module . Hc06 Bluetooth from the module. Finally, the simulation debug and run the car , all the required functions to meet the requirements

Keywords:tracking car, AT89S52 microcontroller, L298N, 12864 LCD display, Infrared tracking module on the tube, Hc06 from the Bluetooth module

第一章绪论

1.1 选题的依据及意义

智能循迹小车的发展已经遍及电子、移动互联网、可穿戴设备、航空领域。近年来小车的智能水平不断提高,特别是从2010年开始的手机智能化元年,以搭载android系统为代表的免费操作系统的手机作为我们生活中一切电气设备的控制终端的特点越来越明显,适用范围更加广泛。去年谷歌收购波士顿动力学工程公司,美国智能家居公司Nest和人工智能公司DeepMind,似乎都在预示着谷歌正在引领着新的智能硬件潮流,并且迅速地影响着人们的生活方式、生产方式。借此机会毕业设计中利用红外对管探测外部黑色信号,然后将数据传输到单片机按设定程序驱动两个车轮正传或反转,以实现小车自动按黑线向前行驶。同时也可以在手机上通过蓝牙控制小车运动。小车搭载芯片进行管理可以作为机器人的典型代表。它可以分为三大组成部分:检测、CPU、执行部分。检测部分由四个红外传感器探测器模块构成,执行部分是由两个直流电机来充当的,主要控制小车的前进方向和速度。CPU 使用STC89C52单片机,通过对单片机的编程使单片机能根据传感器接收到的不同信号对小车发出不同的指令,从而实现不同的功能。此次设计的循迹小车具有循迹功能还能显示当前状态的功能。循迹是采用四个红外传感器模块,根据传感器模块照到黑白纸上反射光的接受程度不一样,来区分黑白纸,从而实现小车按着预定的轨道行驶。为了使小车运行状态更人性化,特意在本次设计中加入12864液晶显示器的设计,从而更直观。智能小车发展非常迅速,从智能小车玩具到无人驾驶,其基本可实现循迹、避障等基本功能,比较出名的谷歌无人驾驶更是走在前列,引领智能车的发展潮流。我的本设计主要实现自动循迹功能。

1.2 课题研究现状及发展展望

作为国家高技术实力的一个重要体现分支---智能小车技术,它涉及到诸多学科,如计算机算法、自动控制、计算机测量、单片机、传感技术等。而智能小车循迹就是一个重要研究方向。各国专家学者纷纷加入移动机器人研发和研究,不断推进移动机器人方面的研究,不断改进机器人响应速度和算法,使机器人更聪明更便利,智能车辆集高科技、娱乐和适用于一体,将来在游戏市场和家庭娱乐市场必将有更大的发展前途,根据有关部门统计数据显示,至2009年第一季度中国汽车销量已达全世界第一,每年仍以30%的速率递增。汽车行业的迅猛发展直接带动了企业利润的增长和就业机会的增多,利润的增长必将增加企业研发金额的巨额增加,使得更多小而美的硬件设备如雨后春笋般出现,也将带动相关配套、服务业的发展。而功能强大的智能车载信息管理系统——车载系统Carplay加载到汽车上已经成汽车市场的高新装备。车载系统给汽车带来了一场信息化的革命,随时把每个驾驶者的使用习惯记录在云端,随时随地随心为你服务的理想已经成为现实。[2]

基于STC89C52芯片智能循迹小车,把体现当今潮流的移动互联网信息技术、4G数据通信技术、电子控制技术及计算机先进处理技术等有效地综合运用于智能小车,为达到对小车的实时控制、信息高效快速信息传输使用免费的无线近距离通信蓝牙通讯实现这一功能。本设计使用一个维度方向的四个传感器随时采集路面的情况,智能小车收集这些信息后能进行小车速度和方向的控制,具有蓝牙手动控制和自动控制的双重功能,信息响应速度快。

1.3 基本要求

本设计以使跟踪小车能准确的跟随黑线运行,具体要求如下:

a)必须保持核心模块电源要求稳定、带负载能力强,电机驱动模块电源要求稳定,避

免对系统电源造成干扰。电源电压波动要小于5%;建议选用L298N电机驱动模块可以提供+5v的逻辑电平。

b)小车运行稳定,能够实现小车的及时转弯;

c)软件设计要求稳定运行,并且移植性强。

d)能实现小车与HC06蓝牙从模块的串口通信

1.4主要研究内容

本设计研究的内容是基于单片机的循迹小车;使用STC89C52单片机作为主控芯片,红外传感器实现循迹。液晶显示器显示当前状态。具体研究内容列表如下:

1)搭建小车的主控电路;

2)搭建小车的循迹模块;

3)搭建小车的液晶模块;

4)Hc06 蓝牙从模块与单片机的串口通信电路

5)把各个模块的算法用程序实现,同时保持各个模块程序间的低耦合。

第二章系统硬件设计

2.1 系统硬件总体设计

本设计系统总共包括四大模块,分别为液晶显示模块,晶振电路和复位电路,电机驱动与循迹电路模块,HC06蓝牙从模块与单片机串口通信模块。系统结构图如图2.1所示。

图2.1 系统结构图

表2.1 系统结构图元器件清单

2.2 器件选择及简介

2.2.1 单片机

本设计采用51 单片机的通用系列。该毕业设计以51单片机为核心,实现了对外围循迹电路、呼吸灯电路,蓝牙电路的简单控制,51系列单片机的优点之一是可直接在单片机提供的ROM中写应用程序,而不用操作系统的支持,即51系列单片机学习门槛低,操作简单。单片机为PDIP双列直插式封装,如图2.2.1是AT89C52的外部引脚图

图2.2 单片机管脚图

STC89C52有P0、P1、P2、P3三个IO口,P0作数据输入输出口时要接上拉电阻,P3口完成第二功能的作用,如下表所示。

表2.2本设计利用到AT89S52的第二功能口

2.2.2 循迹传感器

循迹小车循迹原理是小车在贴有黑纸的白色地板“平台”上行驶,利用黑纸和白色地板对光线的漫发射程度(反射系数)不同,单片机系统根据红外线接受管接收到的反射光的强弱来判断是否运行于黑纸上。在该模块中利用了高灵敏度,高抗干扰,操纵简单、稳定的检测方法即利用TCRT5000循迹传感器模块实现循迹功能。

TCRT5000传感器是一个红外发射管和一个红外接收管的自动发送和接受红外线的集

合循迹模块。当放射管的红外线信号经反射被接收管回收后,引发接收管的电阻发生波动,在接受管电路上电阻波动变化一般最终以电压的变化体现出来,通过一系列的变化最终变成高低电平输送到单片机,单片机根据高低电平来判定是否处在目标区域。如下图为TCR5000产品参数表:

2.2.3 电机驱动芯片

本设计采纳的电机专用驱动芯片L298N是直流电机专用驱动芯片。该电机驱动芯片一个优点是从外界获得12V电压后可以分离出一个5v的TTL逻辑电平,该逻辑电平可用于单片机和循迹传感器以及蓝牙模块的供电。该芯片用于控制直流电动机等感性负载采用是标准逻辑电平信号控制电机,可方便用单片机的I/O口控制电机的运作,操作简单、方便。具有两个使能控制端,用以控制两个直流电机是否工作,高电平电机工作,单片机可直接对使能端写入0或1控制L298N允许或禁止工作。

主要特点是:

1.工作电压高,驱动部分工作电压范围+5V到+35V;本毕业设计中采用8节南孚电池供

电共12V。

2.输出电流大,驱动部分瞬间峰值电流可达2A;

3.额定功率20W。

4.可实现正反转

5.采用光电隔离

单片机通过软件编程对I/O输入输出口设置来对L298N芯片电机控制端口IN1~IN4的电平进行设置,即可以实现对电机正反转的变换,停止的操作控制。控制方式与电机状态如下表:

表2.4 L298N驱动模块控制方式与电机状态表

L298N实物封装图

图2.3 L298N引脚图

2.3 电源电路

采用8节南孚干电池串联共12v为L298N供电,另通过L298N输出的+5v逻辑电平给单片机及其他逻辑单元供电。采用干电池非常方便,供电稳定可靠,非常便于目前的设计,故选择了此方案。

2.4晶振电路

XTAL1和XTAL2为晶振的两个输入端口。晶振电路可选型石晶振荡和陶瓷振荡两种方案。单片机的系统时钟信号获得方式有两种:内部振荡和外部振荡方式,本设计提供系统时钟信号为外部振荡方式。如图2.3时钟部分电路图。

图2.4 时钟部分电路图

2.5复位电路

单片机要正确运行必须进行复位,是因为单片机内程序执行过程是CPU“取指”过程,而取代码执行的过程需要一个确切的执行开始位置。即程序执行过程为CPU从地址指针(PC)所指向的程序存储器ROM空间中读取“机器码”的执行进程。所以要求单片机每次运行程序都有确定的开始执行点,单片机加电后,地址指针都是从0000H地址开

始程序的运行,当然,程序的第一条指令也应放在这一地址单元内,整个程序才能有序正确地运行。

复位的方法:复位脚(RST)上至少出现两个机器周期的高电平将使单片机有效复位。复位电路实现方法有很多,但主要有上电自动复位和手动复位两种。注意:给单片机复位端至少2个机器周期的高电平后,务必使RST端口的电平恢复低电平。单片机才能正常进入程序执行相应的程序。如下图2.4复位电路:

图2.5 复位电路

2.6 电机驱动电路

单片机通过I/O口输出TTL电平给电机驱动芯片IN1~IN2提供信号,使得直流电机可实现正反转,停转。而且L298N带有使能端,可软件产生PWM占空比,电路简单,性能稳定,使用比较方便。正好符合本设计简单经济实惠的要求,单片机驱动两个直流电机的各个I/O口接线设置如图。

图2.6 电机驱动电路接线原理图

2.7 循迹电路

简单循迹小车采纳的传感器是红外对管传感器,传感器分红外发射管和红外接受管,红外发射管每隔小段时间发射一次红外光,根据红外接受管接收到的信号来输出信号。传感器检测到黑纸时,传感器输出低电平;传感器遇到白色地板时,传感器为高电平。这次设计利用四个传感器来检测信号,当中间两个传感器接收到低电平,两边的传感器接收到高电平时,说明小车处于是在黑线之上,单片机发出向前走指令;当左边

的传感器接收到低电平时,中间偏右边传感器接收到高电平时,则小车往左拐,直到中间两个传感器接受度低电平为止。右边的传感器变成高电平及中间偏左的传感器变成高电平后,则小车往右拐。传感器在车身底板以如图2.7安装。

图2.7 传感器安装图

图2.8 传感器电路图

第三章系统软件设计

3.1 主程序设计

主程序是双模式运行分别为循迹模式和蓝牙控制模式,在主程序中通过

P2^1=watchdog标志位判断处于循迹模式和蓝牙模式。默认情况下是watchdog=1,同时红色指示灯量,若watchdog=0,红色指示灯灭,进入蓝牙模式。[1]

图3.1主程序流程图

3.2循迹子程序设计

循迹子程序的软件算法设计是当中间两个传感器检测到黑线,两边的传感器没检测到黑线则小车在默许模式下前进;如果在小车运行的时候右边的传感器检测到黑线,且中间的两个传感器靠左的未检测到黑线,则小车往右转,直到右侧的传感器未检测黑线,且中间的两个传感器检测到黑线两边的传感器未检测到黑线然后恢复前进模式。如果在小车运行的时候左边的传感器检测到黑线,且中间的两个传感器靠右的没有检测到黑线,则小车往左转,直到左侧的传感器检测不到黑线,且中间的两个传感器检测到黑线两边的传感器未检测到黑线然后恢复前进模式。[3]循迹程序流程图如图3.3所示:

图3.3 循迹程序流程图

3.3 蓝牙控制子程序设计

根据手机发送的不同指令,被HC06接收,然后通过串口通信发送给单片机;单片机获得相

应字符进而处理相应的功能。

图3.4 蓝牙控制子程序流程图

第四章结论

本次毕业设计是基于单片机的循迹小车,以STC89C52单片机主要作为主要控制芯片。主要功能是利用传感器检测到的信号后,单片机就按照预先计划好的程序,对该信号做出反应。本课题包括三大模块:主控电路模块,L298N电机驱动模块,HC06蓝牙从模块。驱动模块我用的是电机专用芯片L298N,该芯片优点是工作电压高,最高驱动工作电压可达35V;可输出5v的逻辑电平。本系统能实现如下功能:一、在循迹模式下小车自动沿预定轨道行驶,在行驶过程中能够随时自动检测小车是否在预先设好的轨道前行,若小车轨道有偏离,小车能够自动纠正,返回到预设轨道上来继续前进。二、小车通过蓝牙模块与手机链接,手机每发送一个字符通过HC06传输到单片机,然后执行相应的功能。在小车的调试过程中,各部分的功能都可以实现。

参考文献(References)

[1]彭伟.单片机C语言程序设计100例[M].电子工业出版社,2009.06:1-200.

[2]王东锋,王会良,董冠强. 单片机C语言应用100例[M].电子工业出版社,2009.3:145-300.

[3]韩毅,杨天. 基于HCS12单片机的智能寻迹模型车的设计与实现[J].学术期刊,2008,29(18):1535-1955.

[4] 王晓明. 电动机的单片机控制[J].学术期刊,2002,13(15):1322-1755.

[5] 周明德.微型计算机系统原理及应用[M].北京:清华大学出版社,2002.341~364.

[6] 刘乐善.微型计算机接口技术及应用[M].北京:北京航空航天大学出版社,2001.258~264.

第五章致谢

通过这次毕业设计,使我学到很多东西,第一次使用电机驱动模块,知道分立式元件构成的驱动模块电路多么不可靠,也看到自身的不足。同时也看到了模块化设计的优点,即各个模块自身强抗干扰,工作稳定,同时各个模块之间也保持数据通讯。即在结构保持整体的同时,保持功能上的独立;这种思想对我以后的工作和学习都有很大帮助。在本次设计中,也不是一切都很顺利,也遇到很多的难题,对好多传感器原理和使用都不熟悉。在刚刚调试阶段一直不能成功,然后从郭天祥的视频中,电子发烧友,和同学交流寻找答案。凭着一股韧劲,真理越辩越明的想法。终于实现了最后效果。最后也是最重要的是对学校提供的硬件设施和老师提供的帮助表示衷心的感谢,没有学校的实验设备,循迹小车的调试和制作是不可能的,从论文的选题,到资料的收集老师给与我的帮助到现在的定稿无不倾注朱老师的精心指导,更重要的是老师在我考研期间给予我的便利和体谅深受感动,对我也是深深的包容,老师还不错啊!谢谢!下次一起打羽毛球吧!!再次谢谢朱教授!

彭荣

2014/05/26

附录附录一:系统电路图

附录二:PCB版图

附录三:做成实物图:

基于单片机的智能小车毕业论文

本科毕业设计(论文)基于单片机的智能小车控制 专业:测控技术与仪器 姓名:咸蛋小超人 2013年 6 月

基于单片机的智能小车控制 摘要:智能化作为现代电子产品的新趋势,是今后的电子产业的发展方向。智能化设计的电子产品可以按照预先设定的模式在一个环境里自动运作,不需要人为的管理,可应用于科学勘探、环境监测、智能家居等方面。基于单片机的智能小车控制就是其中的一个体现。本设计实现了一种基于51单片机的自动避障智能模型车系统,通过红外传感器采集路况信息,通过对检测信息的分析,自动控制转向电机转向,改变行驶路径,绕过障碍物,从而实现车稳定避障。 本课题设计的智能小车,具有自动避障功能,超声波测距报警,无线电遥控等功能。 关键词:智能车;51单片机;避障;红外线 Smart car based on SCM control Abstract:As a new trend of modern electronic products, intelligent is the developmental direction of electronic industry after then. Electronic products, which are intelligently designed, can automatically operate following the mode that is pre-set. Without the management of human beings, it can be used for scientific exploring, environmental monitoring, intelligent home furnishing, etc. One of the embodiments is the intelligent control car which is based on single chip microcomputer. In the design, an intelligent model car system based on MCU 51 has been realized. It can collect traffic information with infrared sensors. Meanwhile, by the analysis of information examined, it can transfer from automatic control to motor steering in order to change the route and dodge the obstacles so that the steady avoidance of the barrier can come true. In this paper, a car with the ability of intelligent judgment has been designed and made. It functions as the device which can dodge obstacles automatically, alarm with ultrasonic distance examination, and remote control by radio. Key words: Smart Cart;Single-chip 51;Obstacle Avoidance;Infrared

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

电动智能小车单片机毕业设计论文

摘要 80C51单片机是一款八位单片机,他的易用性和多功能性受到了广大使用者的好评。这里介绍的是如何用80C51单片机来实现长春工业大学的毕业设计,该设计是结合科研项目而确定的设计类课题。本系统以设计题目的要求为目的,采用80C51单片机为控制核心,利用超声波传感器检测道路上的障碍,控制电动小汽车的自动避障,快慢速行驶,以及自动停车,并可以自动记录时间、里程和速度,自动寻迹和寻光功能。整个系统的电路结构简单,可靠性能高。实验测试结果满足要求,本文着重介绍了该系统的硬件设计方法及测试结果分析。 采用的技术主要有: (1)通过编程来控制小车的速度; (2)传感器的有效应用; (3)新型显示芯片的采用. 关键词80C51单片机、光电检测器、PWM调速、电动小车

Design and create an intelligence electricity motive small car Abstract 80C51 is a 8 bit single chip computer. Its easily using and multi-function suffer large users. This article introduces the CCUT graduation design with the 80C51 single chip computer. This design combines with scientific research object. This system regards the request of the topic, adopting 80C51 for controlling core, super sonic sensor for test the hinder. It can run in a high and a low speed or stop automatically. It also can record the time, distance and the speed or searching light and mark automatically the electric circuit construction of whole system is simple, the function is dependable. Experiment test result satisfy the request, this text emphasizes introduced the hardware system designs and the result analyze. The adoption of technique as: (1)Reduce the speed by program the engine; (2)Efficient application of the sensor; (3)The adoption of the new display chip. Keywords 80C51 single chip computer, light electricity detector, PWM speed adjusting, Electricity motive small car

智能小车本科毕业论文

毕业论文声明 本人郑重声明: 1.此毕业论文是本人在指导教师指导下独立进行研究取得的成果。除了特别加以标注地方外,本文不包含他人或其它机构已经发表或撰写过的研究成果。对本文研究做出重要贡献的个人与集体均已在文中作了明确标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。 2.本人完全了解学校、学院有关保留、使用学位论文的规定,同意学校与学院保留并向国家有关部门或机构送交此论文的复印件和电子版,允许此文被查阅和借阅。本人授权大学学院可以将此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文。 3.若在大学学院毕业论文审查小组复审中,发现本文有抄袭,一切后果均由本人承担,与毕业论文指导老师无关。 4.本人所呈交的毕业论文,是在指导老师的指导下独立进行研究所取得的成果。论文中凡引用他人已经发布或未发表的成果、数据、观点等,均已明确注明出处。论文中已经注明引用的内容外,不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究成果做出重要贡献的个人和集体,均已在论文中已明确的方式标明。

学位论文作者(签名): 年月

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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毕业设计(论文)

毕业设计(论文) 设计(论文)题目:基于单片机的智能小车 学院名称:电子与信息工程学院专业:电子与信息工程 班级:电信092班 姓名:\ 学号\ 指导教师:\ 职称\

基于单片机的智能小车 摘要 智能车辆是目前世界车辆研究领域的热点和汽车工业新的增长点。未来的车辆也一定是智能化的车辆。所以,智能化的车辆是未来人们生活重要的载体。因此有必要对智能车辆进行研究。研制一种智能,高效的智能小车控制系统具有重要的实际意义和科学理论价值。本文设计了一个能自动循迹的智能小车控制系统。以STC89C52单片机为控制核心,利用反射式光电传感器检测黑线实现小车循迹,利用超声波传感器检测道路上的障碍并提示,利用LCD1602显示小车的速度和路程。能实现小车自动根据地面黑线前进倒退、转向行驶,超声波测距提示障碍物,LCD1602实时显示小车的速度和行驶的路程,具有高度的智能化,达到设计目标。 关键词:智能小车,STC89C52单片机,超声波传感器,LCD1602

目录 摘要..................................................................................... 错误!未定义书签。ABSTRACT .......................................................................................... 错误!未定义书签。目录....................................................................................... 错误!未定义书签。第1章绪论................................................................................. 错误!未定义书签。 1.1智能小车的意义和作用........................ 错误!未定义书签。 1.2智能小车的现状 (1) 第2章方案设计与论证 (2) 2.1 主控系统 (2) 2.2 电源模块 (2) 2.3 电机驱动模块 (3) 2.3.1 电机模块选择与论证 (3) 2.3.2 电机驱动模块选泽与论证 (3) 2.4 循迹模块 (4) 2.5 测速模块 (5) 2.6 显示模块 (6) 2.7 壁障模块 (7) 第3章硬件设计 (8) 3.1 总体设计 (8) 3.2 驱动电路 (8) 3.3 信号检测电路................................ 错误!未定义书签。 3.4 测速电路.................................... 错误!未定义书签。 3.5 显示电路.................................... 错误!未定义书签。 3.6 主控电路.................................... 错误!未定义书签。第4章软件设计 (17)

(完整版)智能小车本科毕业设计

摘要 随着社会各行各业的迅速发展,根据人类的需求出现了各种各样的智能机器人、智能车。智能小车又称为移动式机器人,是一个多种高新技术的集成体,它融合了机械、电子、传感器、计算机硬件、软件、人工智能等许多学科的知识,伴着我国科学技术的进步,智能化和自动化技术越来越普及,各种高科技也广泛应用于智能车等制造领域,使智能车越来越多样化。根据不同的需求便出现了各种功能的智能小车。 本设计是以AT89C52单片机为核心的智能车的设计,系统主要由红外检测模块、单片机最小系统模块、电机控制模块、电源模块组成。其中电源模块由四节1.5V电池组成,经过7805稳压电路输出5V的稳定电压;红外检测模块包括两只红外反射式对管TCRT5000;最小系统模块主要包括AT89C52单片机和其外围电路;电机模块包括两个减速直流电机及其附属减速箱和两个电机驱动控制芯片L298N。软件部分由C语言编程,实现对各部分的处理和控制。该智能车可以实现自动避障、避障的功能。整个系统结构简单,运行高效。 关键词:智能小车避障 AT89C52 L298N电机驱动

Abstract With the rapid development of all sectors of society, based on needs emergence of a variety of intelligent robots, intelligent vehicles. Smart car, also known as mobile robots, is a multi-tech integrated body, which combines mechanical, electronics, sensors, computer technology is becoming increasingly popular, is also widely used in various the needs of the various functions will appear smart car. The design is based on AT89C52 microcontroller as the core of the intelligent vehicle design, the system mainly consists of infrared detection module, the smallest single-chip system module, motor control module, power module. Wherein the power supply module consists of four 1.5V batteries composed after 7805 5V regulator circuit output stable voltage; infrared detector module includes two infrared reflective of the tube TCRT5000; minimum system module includes AT89C52 microcontroller and its peripheral circuits; motor module includes two DC motors and its subsidiary reducer gearbox and two motor drive control chip L298N. Software part by the C programming language, to achieve the various parts of the processing and control. The smart car can automatically avoid obstacles, obstacle avoidance function. The whole system is simple, efficient operation.

红外遥控智能小车系统设计毕业设计

安徽建筑工业学院 毕业设计(论文)课题:红外遥控智能小车系统设计

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

单片机智能小车毕业设计论文

毕业设计(论文) 设计(论文)题目:基于单片机的多功能智能小车设计学生姓名:______ 指导教师:______ 二级学院:专业: 班级:学号: 提交日期:2017年 4月 23日答辩日期:2017年 5月13日

目录 目录........................................................................ I 摘要...................................................................... III Abstract ................................................................... IV 第1章概述 (1) 1.1 选题背景 (1) 1.2 研究意义和发展前景 (1) 1.3 设计概况 (2) 第2章方案选取与分析 (3) 2.1主控系统 (3) 2.2电源模块 (3) 2.3电机驱动模块 (3) 2.3.1 电机模块选取与分析 (3) 2.3.2电机驱动模块选取与分析 (4) 2.4 黑线循迹模块 (5) 2.5 超声波避障模块 (5) 第3章系统硬件电路设计 (6) 3.1 总体设计 (6) 3.2 电源电路设计 (6) 3.3 电机驱动电路设计 (7) 3.4 黑线循迹设计与实现 (9) 3.5 红外避障电路的设计 (10) 3.6 超声波避障的设计 (10) 3.6.1 超声波避障原理 (10) 3.6.2 超声波模块工作原理 (11) 第4章软件设计 (12) 4.1 软件设计思想 (12) 4.2 黑线循迹程序设计 (12)

智能避障小车毕业设计论文

智能避障机器人设计与研究(硬件) 摘要 在科学探索和紧急抢险中经常会遇到对一些危险或人类不能直接到达的地域的探测,这些就需要用机器人来完成。而机器人在复杂地形中行进时自动避障是一项必不可少也是最基本的功能。因此,自动避障系统的研发就应运而生。自动避障机器人就是基于这一系统开发而成的。随着科技的发展,对于未知空间和人类所不能直接到达的地域的探索逐步成为热门,这就使机器人的自动避障有了重大的意义。自动避障机器人可以作为地域探索机器人和紧急抢险机器人的运动系统,让机器人在行进中自动避过障碍物。 本文提出了一种经济实用的智能避障机器人系统设计方法,采用了小车底盘作为载体、直流电机作为执行元件、红外传感器作为检测元件、STC89C52单片机作为主控芯片、L298N作为驱动芯片和稳压电源芯片完成了检测电路设计、主控电路设计、电机驱动电路设计、稳压电路设计等硬件设计和制作,并对系统进行了仿真和综合调试,解决了一系列的难题,成功实现了自动避障功能。 关键词:智能避障机器人,红外传感器,单片机,L298N,PWM调速 I

THE DESIGN AND STUDY OF INTELLIGENT OBSTACLE AVOIDANCE ROBOT(HARDWARE) ABSTRACT In scientific exploration and emergency rescue often encounter some danger or human can not directly reach the area of detection, these will need to use the robot to complete. The robot's automatic obstacle avoidance movement in complex terrain is an essential and most basic function. Therefore, the automatic obstacle avoidance system development is made. Automatic obstacle avoidance robot development based on this system is made of. With the development of technology for the unknown space and mankind can not be directly accessible to gradually become a hot area of exploration, which makes the automatic obstacle avoidance robot has great significance. Automatic obstacle avoidance robot can serve as a regional exploration and emergency rescue robot system that allows robots to automatically avoid obstacles in the road. This paper presents an economical and practical design of intelligent obstacle avoidance robot system, using the car chassis as the carrier, the DC motor as the actuator, infrared sensors as detection devices, STC89C52 microcontroller as the main chip, L298N as the driver chip and regulated power supply chip to complete the detection circuit design, master control circuit design, motor driver circuit design, voltage regulator circuit design of hardware design and production. A lot of simulation and integrated debugging have been done to the system and a series of problems have been solved. Finally, the automatic obstacle avoidance function is accomplished successfully. II

基于单片机的智能小车毕业优秀论文

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等可以为自动运输机器人、采矿勘探机器人、家用自动清洁机器人等自动半自动机器人的设计与普及有一定的参考意义。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,通过无线遥控实现前进后退和转向行驶;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。 从电机车体,最小系统到无线遥控,红外线对管的自动寻迹再到红外线自动避障和语音控制,完成各模块设计。通过调试检测各模块,得到正确的信号输出,实现其应有的功能。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,语音控制,综合处理

目录 1 引言 (1) 2 总体设计 (2) 2.1各模块分析选择 (2) 2.1.1 主控单元方案比较与选择 (2) 2.1.2 避障单元方案比较与选择 (3) 2.1.3 寻迹单元方案比较与选择 (3) 2.1.4 遥控单元方案比较与选择 (3) 2.1.5 语音控制单元方案比较与选择 (4) 2.2总体设计框图 (4) 3 硬件设计 (6) 3.1单片机控制模块 (6) 3.1.1 时钟电路 (7) 3.1.2 复位电路 (7) 3.1.3 烧写接口电路 (8) 3.2无线遥控模块 (8) 3.2.1 无线遥控工作原理 (9) 3.2.2 PT2262/2272 芯片 (10) 3.3红外对管寻迹模块 (11) 3.3.1 模块系统分析 (11) 3.3.2 LM393芯片介绍 (13) 3.4红外避障模块 (14) 3.4.1 红外避障电路介绍 (14) 3.4.2 555芯片工作原理 (15) 3.5电机驱动模块 (15) 3.6语音控制模块 (16) 4 软件设计 (18) 4.1模糊控制算法 (18) 4.1.1 模糊理论的发展 (18) 4.1.2 模糊控制算法原理 (18) 4.1.3 智能小车中的模糊控制算法 (19) 4.2软件设计框图 (19) 4.3软件程序设计部分源程序 (20) 5 制作和调试 (24) 5.1使用的仪器仪表及软件 (24) 5.2系统制作 (24) 5.3系统调试 (24) 5.3.1硬件调试 (25) 5.3.2 软件调试 (27)

智能小车毕业论文完整版分析解析

智能小车毕业论文完整 版分析解析 LEKIBM standardization office【IBM5AB- LEKIBMK08- LEKIBM2C】

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

arduino循迹小车毕业论文

目录? 摘要?2 引言 (2) 1 Arduino智能小车设计方案与参数 (3) 1.1 Arduino智能小车设计方案简介...................... 31.1.1功能要求?3 1.1.2 基本原理............................................ 3 1.2 循迹小车参数?4 2 Arduino与51单片机的区别?5 2.1 Arduino单片机 (5) 2.1.1 Arduino单片机的介绍?5 2.1.2 Arduino单片机的特色?5 2.1.3 Arduino单片机的功能 (5) 2.251单片机?6 2.2.1 51单片机的介绍 .................................. 6 2.2.2 51单片机的功能?6 2.3 Arduino比51更好的地方?7 3 循迹小车设计?8 3.1 硬件设计.............................................. 8 3.1.1 单片机最小系统. (8) 3.1.2 灰度传感器模块..................................... 9 1 3.1.3 电机驱动电路?0 1 3.2 软件设计?2 1 3.2.1 系统主程序?3 3.2.2本系统编译器 (13) 3.3实物展示............................ 错误!未定义书签。4 3.4 部分程序展示.......................... 错误!未定义书签。5 2 结论?0 致谢?1 2 参考文献....................................................... 22

多功能智能小车设计毕业设计(论文)

1 绪论 1.1 设计背景和意义 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,它集中的运用了计算机、传感、信息、通信、导航、人工智能及自动控制等技术,是典型的高新技术综合体[1]。目前,智能小车在军事、民用及科学研究等领域都已得到了广泛的应用。 随着人们物质生活水平的提高,汽车已经越来越普及,但交通事故也随之增加,危及了人们的财产及生命安全。与此同时,随着科学技术的发展,探险、排爆等危险场合工作的机器人,以及自动化生产中运输小车的应用也日益广泛,汽车已经不再只是拥有四个轮子的交通工具,人们更加希望汽车作为日常生活以及工作范围的一种延伸。 因此,研制智能自动驾驶车已成为急需和必要,它对解决道路交通安全提供了一种新的途径[2]。本设计的智能电动小车能够实时显示速度、里程,具有自动寻迹、避障功能,具有较强的实际意义。 1.2 国内外研究现状 随着汽车工业的迅速发展,关于汽车的研究也就越来越受人关注,智能车的发展也更加细致与多元。 早期的智能车研究侧重于应用,从单纯的作业考虑把智能车作为某个特定条件下作业的专用工具,即程序控制车,它完全按照事先装入到存储器中的程序安排的步骤进行工作,能有效地从事安装、搬运等工作。这一代智能车的最大缺点是它只能刻板地完成程序规定的动作,不能适应环境变化。 随着电子技术和人工智能学科的发展,配备有传感器的第二代自适应智能车应运而生。这种智能车通过传感器获取作业环境、操作对象的简单信息。由于它能随着环境的变化而改变自己的行为,故称为自适应智能车。第二代智能车虽然具有一些初级的智能,但还没有达到完全“自治”的程度。 当前,人们正在研制能在广泛范围内对物体进行搜索、识别和测距等功能的智能车机构。它们能对感知到的信息进行处理,以控制自己的行为,具有作用于环境的行为能力。一个理想化的、完善的智能车系统通常由3个部分组成:移动机构、

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