基于光电导航的智能移动测量小车

基于光电导航的智能移动测量小车

1.驱动轮

前轮亦为驱动轮,其决定小车能否灵活拐弯的关键部分。这辆小车和汽车不同，不是靠摆舵来控制转弯，而是靠左右后轮速度差来实现转弯控制。小车的

两前轮是靠舵机进行驱动的。通过两路PWM波实现对其的控制。只要调整PWM

波的占空比即可控制舵机的转速。当小车左轮的速度高于右轮时，小车右转弯；反之，当小车右轮的速度高于左轮时，小车左转弯。

小车后轮属从动轮，质地较硬，其与地面磨擦力较小，与其动力相比可以

忽略不记。所以它可以自由偏移，而不影响小车的转向.

2舵机

舵机是一种位置伺服的驱动器。它接收一定的控制信号，输出一定的角度，适用于那些需要角度不断变化并可以保持的控制系统。在微机电系统和航模中，它是一个基本的输出执行机构。电源线和地线用于提供舵机内部的直流电机和

控制线路所需的能源．电压通常介于4～6V，一般取5V。注意，给舵机供电电

源应能提供足够的功率。控制线的输入是一个宽度可调的周期性方波脉冲信号，方波脉冲信号的周期为20 ms(即频率为50 Hz)。当方波的脉冲宽度改变时，舵机转轴的角度发生改变，角度变化与脉冲宽度的变化成正比。

3反射式红外传感器

反射式红外传感器ST188采用高发射功率红外广电二极管和高灵敏度光电晶体管组成。检测距离可调整范围为4－15mm；采用非接触检测方式。反射式红外传感器中包含一个发射器LED和一个光探测器（光敏二极管／光敏三极管）。着两个元件被封装在同一个塑料壳体中，并且排列成适合他们工作的理想位置。LED发出的一束光被一个表面反射后又回到探测器中。

图1.4是反射式红外传感器的工作原理图。封装在矩形壳体中的是发射器LED（由左侧的白色方块表示）和探测器装置（在右侧）。虚线表示光线从发射器LED中发出并反射回探测器；探测器检测到的光强大小取决于物体表面的反射率，而这一光强就是传感器的输出值。

如图所示，选通信号（高电平）经过三极管扩流后送到传感器的K脚，如果检测到黑线，传感器C脚输出高电平；否则输出为低电平

反射式传感器在高度受控的理想环境下的工作性能更好，因为影响它输出的外界因素有很多，如环境光的变动、传感器与被探测物体之间的距离，以及被探测物体的反射率等。为了减少环境光的干扰，首先需要调整传感器的方位使环境光不能直接射到探测器。

反射式红外传感器ST188的最佳探测距离为6-14mm。所以将传感器垂直于地面并且调整传感器与地面的距离，大约在10mm左右。

4.红外一体化接收头

电视机、唱机等家电中广泛使用红外线遥控器。红外遥控器发出38KHz调制的红外线，在接收端，被一体化红外接收头接收，解调出原始键码值。因为红外遥控使用广泛、成熟、大批量，所以相关红外接收、发射元件价格很低。本方案使用通用遥控器的一体化红外接收头作为检测元件。

一体化接收头内部集成有带通滤波器，它只允许大约38 kHz 的红外信号通过。这种仅对38KHz敏感的特性，有助于消除环境光对遥控器接收的影响。如图，当红外线发射管IR LED）发出的38KHz的红外线被一体化接收头接收时，接收头输出“0”。当没有侦测到红外线，或非38KHz红外线（如日光灯干扰），输出“1”。

第三章硬件电路

(1)舵机驱动电路

此部分是整个小车的大脑，是整个小车运行的核心部件，起着控制小车所

有运行状态的作用。通常选用单片机作为小车的核心控制单元。这里选用

MSP430F425单片机. 考虑到小车必须能够前进、倒退、停止，并能灵活专性，在左右两轮各装一个舵机分别进行驱动。当左轮电机转速高于右轮电机转速时

小车向右转，反之则向左转。为了能控制车轮的转速，左右两轮的转速，可以

采取PWM调速法，即由单片机的TA1和TA2输出一系列频率固定的方波，再通

过功率放大来驱动舵机，在单片机中编程改变输出方波的占空比，从而可以改

变电机的转速。左右两轮两个电机转速的配合就可以实现小车的前进、倒退、

转弯等功能。

驱动电路如图:

需要注意的是：被二极管分流到电源两端的电力将造成主板电压的瞬变或

噪声。更严重的是当采用PWM信号控制电机时，每次关断都会产生这种影响。

如果导通三极管又重新开启，同时反向电动势电流仍然存在，结果三极管将直

接导通电源正极和地。这一现象时间的长短取决于续流二极管的关断时间。这

一电流称作过冲电流，它同样会产生噪声。因此需在离接口慢近的地方加一旁

路电容来消噪。旁路电容的作用是平滑电流脉动和电源电压的瞬变。当电压出

现尖峰时，电容将迅速地吸收这一能量，从而使电压保持恒定。当电压降低时，电容将向电路中回馈能量，从而使电压有所回升。

经试验验证，从单片机出来的PWM电压大约在3.5V左右，加到舵机两边最多只有3V，这远远低于其耐压，因此转速也很慢，稍有摩擦就转不动了。因此需要再增加两个三极管来进行扩流，还可以起保护单片机的作用。

(2)计树木棵树，循迹，隧道长度测量

用的是颜色的ST188，如果检测到有反射的光线就计数加一。隧道测量：如果

进入隧道，我们可以用光敏电阻的感光性能调节阻值的大小从而输出高低电平，从电平开始改变就计时，电平再次改变就结束计时。通过驱动轮的转速以及车

轮半径就可以计算出隧道长度。地面的白线是导引线，位置读取和计算的准确度、稳定性将直接影响小车的控制和运行。下图是实际运行中出现的情况，白

块表示感应到白线的传感器。传感器的排列比较密，可能1~2个传感器都能踩到白线；转弯处车身倾斜甚至2～3个传感器都能踩到黑线。应该求白线的中心位置作为结果。

智能车中英文外文翻译

中英文对照资料外文翻译文献 自治智能车在模拟车辆列队中的设计 摘要 自治智能车是基于考虑车辆和道路在内的车辆编队的物理仿真的基础。本文在车辆道路综合的情况下，分析了车辆编队系统的架构，并提出了自制智能车控制系统的构造和结构。在分析了自治智能车的功能要求之后，本文设计了自治智能车关键的硬件和软件。它把芯片作为控制器，以及用摄像头和超声波传感器作为行车导航。同时，它应用直流电机实现智能车的驱动和转向，以及采用Zigbee技术来设计无线通信模块。我们提出的关于识别导航线和运动控制的关键算法，这其中包括路径提取和控制算法。试验表明自治智能车有一个良好的稳定性能，满足了车辆编队系统的功能要求，这款车将提供测试平台和车辆编队系统的进一步研究的技术基础。 1.简介 近年来，随着横向和纵向的智能车辆控制技术等智能交通技术的发展，车辆列队研究已成为在智能交通领域的热点，它融合了一些技术，这其中包括车辆间相互通信，公路通信技术，智能控制技术等。在车辆道路综合的基础上的车辆队列控制系统可以通过提高单个车辆的智能化水平，提高与交通环境交互信息的能力，以及增加车辆密度来提高道路通行能力。与此同时，它减少了控制对象，简化了交通控制复杂性，增加了运输可控性，有效地缓解了交通堵塞，并最终提高了行车安全性。此外，它可以在一定程度上减少车辆阻力和车辆油耗。 图1显示了基于车辆道路行驶的车辆队列架构系统，这表明智能车辆控制，车路信息交互技术，车辆队列和控制方式和其他关键技术是系统的重要组成部分。然而，目前汽车队列的结构，行为特征和智能化行程控制算法尚未完善。因此，有必要研究一些基础东西，这包括车辆队列，车辆队列模型，及车辆小队控制方法的行为特征，这些研究需要在建设有硬件循环仿真的车辆队列系统中进行。

基于STM32 智能抓物小车的设计 电子设计II课程报告

摘要 本实验主要分析把握对象的智能车基于STM32F103的设计。智能系统的组成主要包括STM32F103控制器、伺服驱动电路、红外检测电路、超声波避障电路。本试验采用STM32F103微处理器作为核心芯片，速度和转向的控制采用PWM技术，跟踪模块、检测、障碍物检测和避免功能避障模块等外围电路，实现系统的整体功能。 小车行驶时，避障程序跟踪程序，具有红外线跟踪功能的汽车检测电路。然后用颜色传感器识别物体的颜色和抓取。在硬件设计的基础上提出了实现伺服控制功能，简单的智能车跟踪和避障功能的软件设计和控制程序，在STM32集成开发环境IAR编译，并使用JLINK下载程序。 关键词：stm32;红外探测;超声波避障;颜色传感;舵机控制

ABSTRACT This experiment mainly analyzed the grasping object intelligent car based on STM32F103 design. The composition of the intelligent system mainly includes STM32F103 controller, servo drive circuit, infrared detection circuit, ultrasonic obstacle avoidance circuit. This test uses the STM32F103 microprocessor as the core chip, the speed and steering control using PWM technology, tracking module and detection, obstacle avoidance module for obstacle detection and avoidance function, other peripheral circuit to achieve the overall function of the system. The car is moving, obstacle avoidance procedures prior to tracking program, car tracking function with infrared detection circuit. Then use color sensor to recognize object color and grab. On the basis of the hardware design is proposed to realize the servo control function, simple intelligent car tracking and obstacle avoidance function of the software design, and the control program is compiled in the STM32 integrated development environment IAR, and download the program using Jlink. Key words: STM32; infrared detection; ultrasonic obstacle avoidance; color sensing; steering control

智能汽车中英文对照外文翻译文献

智能汽车中英文对照外文翻译文献 (文档含英文原文和中文翻译) 翻译： 基于智能汽车的智能控制研究 摘要：本文使用一个叫做“智能汽车”的平台进行智能控制研究，该小车采用飞思卡尔半导体公司制造的MC9S12DG128芯片作为主要的控制单元，同时介绍了最小的智能控制系统的设计和实现智能车的自我追踪驾驶使用路径识别算法。智能控制智能车的研究包括:提取路径信息,自我跟踪算法实现和方向和速度控制。下文介绍了系统中不同模块的各自实现功能，最重要部分是智能车的过程智能控制：开环控制和闭环控制的应用程序包括增量式PID控制算法和鲁棒控制算法。最后一步是

基于智能控制系统的智能测试。 关键词：MC9S12DG128；智能控制;开环控制；PID；鲁棒； 1.背景介绍 随着控制理论的提高以及信息技术的快速发展,智能控制在我们的社会中发挥着越来越重要的作用。由于嵌入式设备有小尺寸、低功耗、功能强大等优点，相信在这个领域将会有一个相对广泛的应用,如汽车电子、航空航天、智能家居。如果这些技术一起工作，它将会蔓延到其他领域。为了研究嵌入式智能控制技术，“智能汽车”被选为研究平台,并把MC9S12DG128芯片作为主控单元。通过智能控制,智能汽车可以自主移动,同时跟踪的路径。 首先,本文给读者一个总体介绍智能车辆系统的[2、3]。然后,根据智能车辆的智能控制:提取路径信息,自我跟踪算法实现中,舵机的方向和速度的控制。它提供包括了上述四个方面的细节的智能车系统信息。此外,本文强调了智能车的控制过程应用程序包括开环控制、闭环增量PID算法和鲁棒算法。 2.智能车系统的总体设计 该系统采用MC9S12DG128[4]作为主芯片，以及一个CCD传感器作为交通信息收集的传感器。速度传感器是基于无线电型光电管的原理开发。路径可以CCD传感器后绘制收集的数据，并且系统计算出相应的处理。在同时，用由电动马达速度测试模块测量的智能汽车的当前速度进行响应的系统。最后，路径识别系统利用所述路径信息和当前的速度，以使智能汽车在不同的道路条件的最高速度运行。图1示出了智能车辆系统的框图。

智能循迹小车

目录 1.第一章绪论 1.1循迹小车的发展现状 1.2 选题意义 1.3本设计的工作 1.3.1设计要求 1.3.2设计思路 2.第二章硬件部分简介 2.1 具体方案论证与设计 2.2 主控芯片的简介 2.2.1 光电反射式传感器（ST178） 2.2.2低功率低失调双比较器LM393 3.第三章光电循迹小车的原理 3.1原理 3.2 传感器电路 3.2.1红外反射式光电传感器原理 3.2.2黑线检测电路

3.3核心控制电路 3.3.1模数转换电路（比较器电路） 3.3.2数字逻辑电路 3.4驱动电路 3.5 拓展功能“防撞” 3.6PCB制板 3.7作品展示 3.8原件清单 4.第四章结论 5.参考文献 6.课程设计心得

绪论 1.1循迹小车发展现状与趋势 智能汽车作为一种智能化的交通工具，体现了车辆工程、人工智能、自动控制、计算机等多个学科领域理论技术的交叉和综合，是未来汽车发展的趋势。寻迹小车可以看作是缩小化的智能汽车，它实现的基本功能是沿着指定轨道自动寻迹行驶。就目前智能小车发展趋势而言：相比价格昂贵、体积大、数据处理复杂

的传感器CCD反射式光电传感器以其价格适中、体积小、数据处理方便等更具有发展优势。 1.2 选题意义 汽车电子迅猛发展，智能车产生和不断探索并服务于人类的趋势将不可阻挡。智能车的研究将会给汽车这个产生了一百多年的交通工具带来巨大的科技变革。人们在行驶汽车时，不再只在乎它的速度和效率，更多是注重驾驶时的安全性，舒适性，环保节能性和智能性等。各国科学家和汽车工作人员以及汽车爱好者都在致力于智能车的研究，研究的成果有很多都已应用于人们的日常生活生产之中，例如在2005年1月美国发射的“勇气”号和“机遇”号火星探测器实质上都是装备先进的智能车辆。因此，研究智能车的实际意义和取得的价值都非常重大。本课题利用传感器识别路径，将赛道信息进行识别处理，利用主控芯片控制小车的行进进而完成循迹。 1.3本设计的工作 1.3.1设计要求 要求：设计并制作一个简易光电智能循迹电动车，其行驶路线示意图如图1-1：（其中粗黑些为光电寻迹线）要求智能循迹小车从起点出发，沿粗黑色引导线到达终点后立即停车但行驶全程行驶时间不能大于90s。

汽车定位与导航系统

汽车定位与导航系统 (1) 第一节传感器定位导航系统 (1) 一、现代运输系统 (1) 二、汽车导航罗盘 (2) 三、汽车导航陀螺仪 (4) 四、倒车辅助系统控制 (5) 五、多媒体倒车雷达 (10) 六、奥迪A6的倒车雷达系统 (11) 七、证眼雷达 (11) 第二节卫星定位和导航系统 (12) 一、全球卫星定位导航系统 (12) 二、绝对导航 (13) 三、独立导航系统 (14) 四、车载卫星导航 (15) 第三节典型故障案例分析 (17) 一、奥迪A6轿车倒车雷达有时正常有时不正常 (17) 二、东风雪铁龙新爱丽舍豪华轿车倒车雷达无法正常工作 (18) 汽车定位与导航系统 导航原指飞机、轮船等交通工具在行驶时借助其他装置了解自身位置和航行状态，借以保证航行安全、提高运行效率和运输企业的经济效益。汽车导航的目的就是引导汽车在繁忙的交通状态和复杂的道路网络中选择最佳的路径，使其能在尽量短的时间和路程内到达目的地。本章将分传感器定位导航和卫星定位导航两部分来介绍汽车定位和导航系统及技术。 第一节传感器定位导航系统 一、现代运输系统 现代智能化汽车运输系统（Intelligent Transportation System，ITS）是目前世界上最流行的交通运输系统。它将先进的信息技术、数据通信传输技术、电子控制技术和计算机处理技术等高新技术有效地综合运用，对传统的交通运输系统及管理体制进行改造，从而形成一种信息化、智能化、社会化的新型现代交通系统。实现交通管理的智能化、自动化，使交通运输基础设施得以发挥最大效能，使驾驶员与旅行者的安全度和舒适度得到明显改善，并通过节约能源和保护环境使全社会获得巨大的社会经济效益。 日本对ITS系统的研究也下了大力气。1997年日本政府为此共投资约7亿美元，其中用于

智能小车硬件系统-STM32最小系统

智能小车硬件系统设计-STM32最小系统 1.智能小车的车体结构选择 目前常用的移动机器人运行机构的方式有轮式、履带式、腿式以及上述几种方式的结合。轮式和履带式机器人适合于条件较好的路面,而腿式步行机器人则适合于条件较差的路面。为了适应各种路面的情况,可采用轮、腿、履带并用。在各种实用的移动机器人中以轮式机器人,最为常见,它具有悠久的历史,在机械设计上非常成熟。本文中智能小车的设计思想是作为在路面环境较好的场合中工作的机器人使用,所以采用轮式机器人。机器人车体由车架、蓄电池、直流电机、减速器、车轮等组成,它是整个小车的基础部分。 从轮式移动机器人的车轮个数来说,常用的为三轮或四轮,更多轮的机器人则多见于可变构形的移动机器人应用。四轮机构在稳定性方面强于三轮机构。而一般轮式移动机器人转向装置的结构通常有两种方式,第一种方式是使用舵机转向,在此方式下前轮是自由轮,后轮是驱动轮,使用一个电机进行驱动,转向使用舵机控制转向轮前轮实现另外一种方式使用差动控制转向,与舵机转向相同的是,后轮是驱动轮,但左、右轮使用独立的电机驱动,前轮为自由轮,转向通过控制左右驱动轮速度的方式实现。综合考虑到智能小车承载能力、稳定性以及转向精度的要求,系统采用了四轮差动转向式,其中后部两轮为驱动轮,前部两轮为随动万向轮。 2.智能小车控制系统方案 在整个智能小车系统的总体设计之中,控制系统是最重要的,它是整个系统的灵魂。控制系统的先进与否,直接关系到整个机器人系统智能化水平的高低。机器人的各种功能都在控制系统的统一协调前提下实现,控制系统设计的策略也决定了整个机器人系统的功能特点及其可扩展性。本文设计的智能小车控制系统,具备了障碍物检测、自主定位、自主避障、总线通信、无线通信等一系列功能。根据上述所提及的智能小车的功能要求,课题研究的控制系统主要包括电源模块、微控制器模块、障碍检测模块、电机驱动模块、速度检测模块、通讯扩展模块等部分。系统总体框图如图1所示。具体设计过程中,各模块硬件以及软件部分力求相对独立,为日后的更新和后续升级提供便利。

智能小车设计

2016—2017学年第二学期期末考试《单片机原理及应用*》实践考核 项目设计说明书 专业：电子科学与技术 学号： 20160060156

姓名：张一鸣 2017年6 月14日 考核项目及要求 项目一：电机驱动模块的设计与制作 1．考核要点 (1) 掌握驱动电路的工作原理； (2) 掌握电机驱动的制作方法； (3) 掌握焊接技术； 2．作品要求 学生自行运用工具进行作品的设计制作，作品达到电路连接正确、布局合理、美观整洁。 项目二：单片机最小系统板的设计制作 1．考核要点 (1) 掌握单片机在实际操作中的基本知识； (2) 实验板包括单片机最小系统、蓝牙遥控模块、温度检测模块、液晶模块、 报警模块电路等的设计； (3) 使用Proteus仿真软件绘制实验板所包含的所有模块电路； (4) 熟练使用keil编程软件编写各模块电路的演示程序。 2．作品要求 学生自行运用工具进行作品的设计、仿真及演示，达到正确实现、布局合理、美观整洁。 项目三：智能小车底盘设计 1．考核要点 (1) 理解电机的工作原理； (2) 了解部分机械机构的设计方法； (3) 掌握智能小车的整体安装方法。

2．作品要求 学生独立设计安装，车身结构美观，布局合理，功能实现。 目录 1.功能说明 (1) 1-1.蓝牙无线遥控 (1) 1-2.实时温度显示 (1) 2.硬件设计 (2) 2-1.元器件选择 (2) 2-2.硬件设计原理说明 (4) 3.软件设计 (5) 3-1.程序总体设计 (5) 3-2.程序详细设计 (5) 4.测试与总结 (6) 4-1驱动电路板测试 (6) 4-2控制电路板测试 (6) 4-3最终整体效果 (7) 4-4总结 (7)

基于单片机的智能循迹小车

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/

单片机外文翻译----基于单片机的电动智能小车

基于单片机的电动智能小车 通过研发实现了一种以光电传感器为敏感元件，以 AT89C51 单片机为控制核心的电动循迹小车的智能控，该系统还包括直流电机、L9110 芯片和 LM324 比较器等。本设计采用 AT89C51 单片机作为智能小车核心控制器。 本系统以单片机为控制核心 ,实现电动车的前进、退、左转和右转功能.通过角度传感器 [ 1 ]检测跷跷板角度的变化 ,利用增量式 PI算法 [ 2 ]控制电动车寻找平衡点 ,同时运用光电传感器检测黑线 ,使电动车在行驶过程中保持直线运动且不会脱离跷跷。 一．方案设计 电动车的速度、位置、运行状况的实时测量，并将测量数据传送至单片机进行处理，然后由单片机根据所检测的各种数据实现对电动车的智能控制。这种方案能实现对电动车的运动状态进行实时控制，控制，灵活可靠，精度高，可满足对系统的各项要求。(1)直流调速系统直流调速系统采用脉宽调速系统，其主电路采用脉宽调制式变换器，简称PWM变换器。由于PWM调速系统的开关频率较高，仅靠电枢电感的滤波作用就可以获得脉动很小的直流电流，电枢电流容易连续，系统的低速运行平稳，调速范围较宽，可达1：10000左右。由于电流波形比 V-M系统好，在相同的平均电流下，电动机的损耗和发热都比较小。同样由于开关频率高，若与快速响应的电机相配合，系统可以获得很宽的频带，因此快速响应性能好，动态抗扰能力强。根据以上综合比较，以及本设计中受控电机的容量和直流电机调速的发展方向，本设计采用了H型单极型可逆 PWM 变换器进行调速。 1.1 光电检测模块设计 该智能小车在贴有黑线的白纸“路面”上行驶，因此本模块设计需要检测铺在行驶区的黑 胶带，包括直线行驶区和沿弧线行驶区两个区域。由于黑线和白纸对光线的反射系数不同可根据接收到的反射光的强弱来判断“道路”---黑线。本文采用的是简单实用的检测方法，即红外探测法。 红外探测法，即利用红外线在不同颜色的物理表面具有不同的反射性质的特点。在小车行驶过程中不断地向地面发射红外光，当红外光遇到白色地面时发生漫发射，反射光被装在小车上的接收管接收；如果遇到黑线则红外光被吸收，则小车上的接收管接收不到信号。 1.2 信号比较模块设计 输送给单片机，用于检测传感器的敏感性，电路图如图 5 所示。当两个传感器同时检测到光时，直线前进。当传感器检测不到光时，处于截止状态，双运算放大器 LM324 输出低电平给单片机，由程序处理；若左路未检测到光，则向左纠正方向；若右路未检测到光，则向右纠正方向。 1.3 电机控制与驱动模块设计 由于采用的是双驱动的小车，这部分电路必须能够输出两个不同的电压值，分别去控制小车的左、右两个驱动电机，使小车的两个车轮的转速和方向相同或不同，从而来控制它的前进和转弯。在系统的设计过程中，用两个 L9110 芯片来分别连接单片机和直流电机。L9110 是为控制和驱动电机设计的两通道推挽式功率放大专用集成电路器件，将分立电路集成在单片 IC 之中，使外围器件成本降低，整机可靠性提高。该芯片有两个 TTL / CMOS 兼容电平的输入，具

智能循迹小车分析方案

智能循迹小车设计 专业：自动化 班级：0804班 姓名： 指导老师： 2018年8月——2018年10月 摘要：

本课题是基于AT89C52单片机的智能小车的设计与实现，小车完成的主要功能是能够自主识别黑色引导线并根据黑线走向实现快速稳定的寻线行驶。小车系统以 AT89S52 单片机为系统控制处理器；采用红外传感获取赛道的信息，来对小车的方向和速度进行控制。此外，对整个控制软件进行设计和程序的编制以及程序的调试，并最终完成软件和硬件的融合，实现小车的预期功能。 引言

当今世界，传感器技术和自动控制技术正在飞速发展，机械、电气和电子信息已经不再明显分家，自动控制在工业领域中的地位已经越来越重要，“智能”这个词也已经成为了热门词汇。现在国外的自动控制和传感器技术已经达到了很高的水平，特别是日本，比如日本本田制作的机器人，其仿人双足行走已经做得十分逼真，而且具有一定的学习能力，还据说其智商已达到6岁儿童的水平。 作为机械行业的代表产品—汽车，其与电子信息产业的融合速度也显著提高，呈现出两个明显的特点：一是电子装置占汽车整车<特别是轿车）的价值量比例逐步提高，汽车将由以机械产品为主向高级的机电一体化方向发展，汽车电子产业也很有可能成为依托整车制造业和用车提升配置而快速成为新的增长点；二是汽车开始向电子化、多媒体化和智能化方向发展，使其不仅作为一种代步工具、同时能具有交通、娱乐、办公和通讯等多种功能。 无容置疑，机电一体化人才的培养不论是在国外还是国内，都开始重视起来，主要表现在大学生的各种大型的创新比赛，比如：亚洲广播电视联盟亚太地区机器人大赛

汽车GPS导航系统

一、系统目标： 随着社会不断发展和人们生活水平的提高，汽车走进了平常百姓家庭，由于城市的快速发展和交通道路的日益复杂，人们常因不熟悉道路而迷路，从而延误时间。车载导航系统不仅能够准确地提供一条通往目的地的行车路线，而且使得车辆能够避开拥挤的道路，明显改善交通拥堵状况。前几代车载导航系统存在一些缺陷，比如硬件体积大、软件冗余度大、功耗高、成本高等等，基于此，本文根据车载导航系统的特点和功能需求，应用嵌入式技术，设计了一种体积小、功耗低及功能强的车载导航系统 二、需求分析： 1. 车载GPS简介：车载GPS是指通过软件和硬件做成定位终端应用于车辆而进行定位导航的系统。在车载GPS当中，不单单具有定位导航的功能，它还具有将定位信息传输到GPS 持有人手里或者报警中心的功能，这里我们称之为第三方。因此，GPS系统具有GSM网络通讯的功能，即利用GSM网络通过短信将相关定位信息传输到第三方。再通过微机对短信进行解读，从而在电子视频上显示出车辆的地理位置信息。从而实现了车载GPS定位导航。 2. 车载GPS的应用现状： 在中国，GPS已经进入了规模生产使时期，GPS系统主要应用于车载GPS，车载GPS在中国的市场非常巨大，其分为后装和前装两种应用方式。前装系统是在车辆出厂前就组装在车辆上的配套产品之中,后装系统则是在车辆使用过程中安装到车辆上的。现在，我国的车载GPS市场仍处在前期培育时期,采用后装形式给汽车用户提供一种灵活的选择无疑是更明智的策略。直到2010年年底,我国车载GPS系统装备的车辆已达到了200万辆，这对于我国9000万辆汽车总数来说,其普及率还不到20%。但是在日本，其导航系统的装备率达到了59%,在欧美国家，其GPS装备的车辆占了50%。这说明了我国GPS的潜在市场非常巨大。通过相关数据可知,到2015年,我国GPS系统装备的汽车至少番个五番。其中上海大众、二汽、一汽以及通用等都将配备GPS导航系统。 3.车载GPS的市场需求分析： 在我国加入WTO之后，汽车进口关税大幅下降，汽车价格也不断低价出售，于是，我国私家车的销售量大增。随着我国私家车的不断增加，车载GPS导航系统也不断的在进行改进，有车族进行中短途的商业旅行和假日旅游日渐增多,车载导航系统可以为私人汽车车主提供丰富的增值服务。因此，GPS在私家车上的应用非常重要。想象一下，我国人口如此庞大，人们对车的需求也如此之高，可见,GPS导航系统在我国的市场也是相当大的。据相关资料显示,现在我国私家车市场的存在量已经突破了两千万大关,若按照百分之十的GPS配置率,则有两百万量汽车需配置GPS导航系统，即GPS的市场容量将实现两百万。同时，在未来，车载GPS的性价比将得到进一步的提升,其将有着非常广的发展前景。按计世资讯的研究报告可以看出，2012年至2015年间，我国GPS车载导航系统的市场将实现百分之五十的年增长率,预计到2015年,随着我国车载导航设备、导航卫星的商业应用环境及其应用标准的不断成熟，GPS导航将被我国消费者所广泛青睐，GPS车载系统的价格也将非常低廉，市场供应规模将进行扩大，到2015年年底，我国车载GPS的销售金额将实现五百亿元。 三、系统原理图：

智能小车的结构与设计

智能小车俯视图结构说明： 本产品是由一个语音模块、一个+5V的辅助电源(LM7805数字压控电路)、一个电机驱动模块、四个电机、一块IAP单片机，一对无线发送接收模块。 功能与使用： 这辆语音控制智能小车通过语音识别来判断我们人所说的指令来行走的，给不同的指令就会按不同的指令来行走。可以根据我们说的去执行，更加人性化，同时也能起到人车交流的效果，操作简单，易于使用。 图2：智能小车全景图 平台选型说明 单片机开发板(以STC15F2K61S2芯片为控制核心) 设计说明 设计原理图如下：

3 设计原理图 设计方案： 语音控制智能小车，主控电路是由单片机开发板(以IAP15F2K61S2芯片为控制核心)来控制小车，主要是由语音控制模块通过无线模块发送信号来控制小车的前进、后退、左右转等功能。 语音模块主要是由LD3320 ASR非特定语音识别芯片组成的，通过识别人的语言，从从而实现轻松的语控制。我们采用锂电池通过7085稳压输出5V的直流电，方便携带，轻巧灵活，设计合理。通过对单片机开发板编写系统程序，调试出合适的程序，才能很好地处理信号和控制小车，以及各种电器。 作品特色 先进性： 传统玩具的市场比重正在逐步缩水，高科技含量的电子玩具则蒸蒸日上。高科技含量的电子互动式玩具已经成为玩具行业发展的主流。本文设计一个具有语音识别功能的智能遥控小车。本文还在小车的控制系统中采用语音识别系统，使控制者可以用语音对小车进行控制，产生相应的动作，而且小车和控制者还具有一定的交互功能，体现出了现代科技想智能化发展的潮流。 实用性： 当我们的技术成熟的时候我们可以向机动车改装，这样的话手脚残疾人也能开车了，还有就是该技术可以应用到智能家居中，让我们能够更加轻松地控制家里面的用电设备，使我们的住所更加人性化。

有关智能小车的外文文献翻译原文+中文英文文献翻译

Intelligent Vehicle Our society is awash in “machine intelligence ” of various kinds.Over the last century, we have witnessed more and more of the “drudgery ” of daily living being replaced by devices such as washing machines. One remaining area of both drudgery and danger, however, is the daily act ofdriving automobiles. 1.2million people were killed in traffic crashes in 2002, which was 2.1% of all globaldeaths and the 11th ranked cause of death . If this trend continues, an estimated 8.5 million people will be dying every year in road crashes by 2020. in fact, the U.S. Department of Transportation has estimated the overall societal cost of road crashes annually in the United States at greater than $230 billion . when hundreds or thousands of vehicles are sharing the same roads at the same time, leading to the all too familiar experience of congested traffic. Traffic congestion undermines our quality of life in the sameway air pollution undermines public health.Around 1990, road transportation professionals began to apply them to traffic and road management.Thus was born the intelligent transportation system (ITS). Starting in the late 1990s, ITS systems were developed and deployed 。In developed countries, travelers today have access to signifi cant amounts of information about travel conditions, whether they are driving their own vehicle or riding on public transit systems. As the world energy crisis, and the war and the energy consumption of oil -and are full of energy, in one day, someday it will disappear without a trace. Oil is not in resources. So in oil consumption must be clean before finding a replacement. With the development of science and technology the progress of the society, people invented the electric car. Electric cars will becomethe most ideal of transportation. In the development of world each aspect is fruitful, especially with the automobile electronic technology and computer and rapid development of the information age. The electronic control technology in the car on a wide range of applications, the application of the electronic device, cars, and electronic technology not only to improve and enhance the quality and the traditional automobile electrical performance, but also improve the automobile fuel economy,

光电循迹小车使用手册

光电循迹小车使用手册 1. 仿真软件介绍 在做实物之前，可以用仿真软件plastid进行在线仿真。这样不仅可以加快设计进度，同时可以减少实际电路的调试，减少出错，节约成本。 Plastid是为“飞思卡尔”杯全国大学生智能车邀请赛开发的智能车仿真系统，不仅可以针对不同的赛车，赛道，路径识别方案，控制策略等内容进行仿真和相关分析，还增添了许多新的功能，使仿真系统更接近于实际情况，为使用者提供更好，更真实的虚拟仿真平台。 Plastid主要有以下几大特点： 1.赛道与赛车环境模拟 系统分别针对赛道与赛车建立模型，使用者可以方便的自行设计直线，弯道等各种形状的赛道，并可根据赛车的实际情况调整赛车的参数，使用方便灵活。在条件限制，没有办法制作试验赛道或智能车尚未制作完成的情况下，更可以在该系统下验证，调试控制算法。 2.控制算法仿真验证 系统采用纯软件仿真形式，通过将控制程序编写成dll文件，系统调用dll文件来实现仿真。Dll的编写可以使用VC6，VC2005，Delphi7,Delphi2006.使用者可以根据自身情况，选择最适合自己的编程环境来编写程序。验证调试后的算法代码，也可以很方便的移植到单片机中。 3.路径识别方案分析 系统提供了广泛使用的光电传感器和CCD传感器模型，使用者可以自行设计传感器的数量及排列方式，位置，在系统中进行仿真，通过分析比较，从而获得优化方案。很多程度上解决了实地试验中更换传感器麻烦，费时的问题。从而极大提高方案分析效率。

图1.1 程序主界面 在此界面中，用户可以在菜单工具栏中的“文件”、“工具”、“帮助”等菜单进行操作；同时，也可以操作菜单工具栏下方的选项：“赛道设计”、“赛车设计”、“仿真模拟”、“结果回放”，进入相应的操作子界面进行进一步的操作。 赛道设计：在赛道设计子界面中，可以进行赛道的设计操作，如新建及修改赛道、赛道基本参数设定等。 赛车设计：在赛车设计子界面中，用户建立自己的小车模型，并根据自己小车的实际情况对相关参数进行设置。同时，我们也提供了一些默认参数供用户调试。 仿真模拟：完成前面的赛道和赛车设计之后，在仿真模拟子界面中，可以完成仿真系统最重要的功能——仿真模拟，为用户编写的算法作一个定性的评估； 结果回放：在结果回放子界面中，可以观看仿真模拟之后保存的结果，用户可以通过播放、暂停、步进、步退等功能操作回放过程，分析回放结果。

智能寻迹小车以及程序

寻迹小车 在历届全国大学生电子设计竞赛中多次出现了集光、机、电于一体的简易智能小车题目。笔者通过论证、比较、实验之后，制作出了简易小车的寻迹电路系统。整个系统基于普通玩具小车的机械结构，并利用了小车的底盘、前后轮电机及其自动复原装置，能够平稳跟踪路面黑色轨迹运行。 总体方案 整个电路系统分为检测、控制、驱动三个模块。首先利用光电对管对路面信号进行检测，经过比较器处理之后，送给软件控制模块进行实时控制，输出相应的信号给驱动芯片驱动电机转动，从而控制整个小车的运动。系统方案方框图如图1所示。 图1 智能小车寻迹系统框图 传感检测单元 小车循迹原理 该智能小车在画有黑线的白纸“路面”上行驶，由于黑线和白纸对光线的反射系数不同，可根据接收到的反射光的强弱来判断“道路”—黑线。笔者在该模块中利用了简单、应用也比较普遍的检测方法——红外探测法。 红外探测法，即利用红外线在不同颜色的物理表面具有不同的反射性质的特点。在小车行驶过程中不断地向地面发射红外光，当红外光遇到白色地面时发生漫发射，反射光被装在小车上的接收管接收；如果遇到黑线则红外光被吸收，则小车上的接收管接收不到信号。 传感器的选择 市场上用于红外探测法的器件较多，可以利用反射式传感器外接简单电路自制探头，也可以使用结构简单、工作性能可靠的集成式红外探头。ST系列集成红外探头价格便宜、体积小、使用方便、性能可靠、用途广泛，所以该系统中最终选择了ST168反射传感器作为红外光的发射和接收器件，其内部结构和外接电路均较为简单，如图2所示：

图2 ST168检测电路 ST168采用高发射功率红外光、电二极管和高灵敏光电晶体管组成，采用非接触式检测方式。ST168的检测距离很小，一般为8~15毫米，因为8毫米以下是它的检测盲区，而大于15毫米则很容易受干扰。笔者经过多次测试、比较，发现把传感器安装在距离检测物表面10毫米时，检测效果最好。 R1限制发射二极管的电流，发射管的电流和发射功率成正比，但受其极限输入正向电流50mA的影响，用R1=150的电阻作为限流电阻,Vcc=5V作为电源电压，测试发现发射功率完全能满足检测需要；可变电阻R2可限制接收电路的电流，一方面保护接收红外管；另一方面可调节检测电路的灵敏度。因为传感器输出端得到的是模拟电压信号，所以在输出端增加了比较器，先将ST168输出电压与2.5V进行比较，再送给单片机处理和控制。 传感器的安装 正确选择检测方法和传感器件是决定循迹效果的重要因素，而且正确的器件安装方法也是循迹电路好坏的一个重要因素。从简单、方便、可靠等角度出发，同时在底盘装设4个红外探测头，进行两级方向纠正控制，将大大提高其循迹的可靠性，具体位置分布如图3所示。

智能小车英文文献

智能小车英文文献 Document number：WTWYT-WYWY-BTGTT-YTTYU-2018GT

Electric intelligent car based on SCM The single slice machine is also called tiny controller, is because it was used in the industry to control realm at the earliest slice machine from inside chip have CPU appropriation processor to develop only since the earliest stage of design the principle is to pass to integrate a great deal of peripherals and CPU in a chip, making calculator system smaller, integrating more easily into complicated of but to mention to request a strict control equipments in the INTEL Z80 is the processor which designed according to this kind of thought at the earliest stage, from now on, single slice the development of the machine and appropriation processor went by different roads then. The single slice of the earlier period all of machines are 8 or them, the INTEL is most successful of 8031, because of in brief dependable but the function was quite good to acquire very big good at 8031 up developed MCS51 serieses a single slice machine to the single slice of this system machine system is still in the extensive usage till the industry controls the exaltation of[with] realm request, starting appearing 16 single slice machine, but because sex price wanted to don't get a very extensive application than the greatly along with the consumption electronics product after 90's, the single slice machine technique got a huge with the extensive application of INTEL i 960 serieses especially later ARM series, the 32 single slice machine replaces 16 single slice the high level position of the machine quickly, and gets into an essential traditional of 8 single slice the function of the machine also got to fly to raise soon, handling an ability to compare with to raise few a hundredfolds in 80', 32 single slice of the high level with main machine already over 300 MHzs, the function keeps appropriation processor of making track for the mid 90's, and the common model number factory price drop into to USD 1, tallest carry of model number also only USD contemporary and single slice machine system has already no longer