避障小车
智能小车
——避障
摘要：
本文介绍了一种基于51单片机的小车避障系统。该系统采用5个高灵敏度的单端反射式红外光电对管和红外传感器以及霍尔传感器来实现小车的寻迹、避障和测距的功能。并利用单片机产生PWM波，通过控制电机驱动芯片L298N去控制小车速度。测试结果表明，该系统能够平稳跟踪给定的路径，并绕过障碍物，在液晶上可以显示出小车走过的路程。
关键词：智能小车、寻迹、避障、测距、脉冲宽度调制
Abstract:
this paper introduces a method based on 51 MCU car tracing, obstacle avoidance, distance measuring system. This system uses five high-sensitivity one-port reflex of tube and infrared electricity infrared sensor and hall sensors to realize the car tracing, obstacle-avoiding and result of the function. And by using single-chip microcomputer control PWM waves generated by motor drive chip L298N to control vehicle speed. Test results show that the system can smooth tracking given path and around obstructions, in liquid crystal can show the distance of the car.
Keywords:intelligent car, tracing, obstacle avoidance, ranging, pulse width modulation
一．总体方案：
整个电路系统分为检测、控制、驱动、显示四个模块。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。然后通过红外传感器和霍尔传感器的输出信号传送给单片机来控制小车的避障和测距，并且用1602液晶来显示小车所测距离。总体设计模块图如图a 所示
图a ：
二．方案论证与选择
1. 电机的选择：
采用直流电机驱动。
2.方向控制方案的选择：
采用后轮动力驱动，前轮由舵机控制其转向。这种方式的优点是转向快速度快，转向灵敏，适合于高速场合，但是其缺点是转弯半径大，不易控制转角，不适合用在对转角精度要求较高的场合。
3. 车体的选择
用玩具车改造。成本较低，且省去很多制作上的麻烦，但是由于其是已经设计好的产品，扩展性差，许多方面很难达到我们需要的要求。 52单片机 测距模块 寻迹模块
左轮控制模块
右轮控制模块 供电模块
红外避障模块
1602液晶显示
三．硬件设计
1．供电模块
采用2节4.2V可充电式锂电池串联共8.4V给直流电机供电。然后将8.4V 电压降压到5V，并用稳压芯片使电压稳定在5V给整个系统供电，锂电池的电量比较足，可以充电，重复利用，并且我们有废旧的锂电池，成本不高。
2．电机驱动模块：
直接选用L298N驱动直流电机，由单片机给它PWM波控制其驱动电机。此种方案可以容易控制电机的正反转和它的转速，可使电机处于多种转速状态，同时为了减小电机与单片机的相互影响，在单片机与该芯片之间加了一个光耦隔离，更加优化了改方案。
原理图如下：
4．避障模块
方案一：采用红外避障传感器，它是一种集发射与接收于一体的光电传感器。检测距离可以根据要求进行调节。该传感器具有探测距离远、受可见光干扰小、价格便宜、易于装配、使用方便等特点。
其原理图如下图所示
方案二：采用超声波避障，在实际使用中，用超声波避障使程序进一步复杂化且程序相互之间的影响较大，又因为我们只要求避障，没有具体要求测小车与
障碍物的距离，另外还考虑到超声波成本较高，故不选该方案。
综上，我们选择方案一。
四．软件设计
1．避障
我们也是用扫描法，不断扫描IO 口，如果在指定的距离内遇到障碍物，传感器就会输出一个低电平，当单片机接收到低电平后就会执行避障程序。 软件流程图
Y
N
Y
N
N
Y
Y N
开始 初始化 检测障碍 寻迹 检测障碍 检测跑道 检测跑道 绕过障碍 外部中断 测距 显示路程 检测跑道 回到跑道
超声波避障小车开题报告
H a r b i n I n s t i t u t e o f T e c h n o l o g y 课程设计说明书（论文） 设计题目：超声波避障小车 院系：电气学院自动化测试与控制系 班级： 设计者： 学号： 指导教师：周庆东 设计时间：9.2~9.13 哈尔滨工业大学 哈尔滨工业大学课程设计任务书
*注：此任务书由课程设计指导教师填
开题报告 1立项依据 1.1立项目的 （1）设计一辆利用超声波传感器来实现避障功能的小车，使小车对其运动方向受到的阻碍作出各种躲避障碍的动作。 （2）进一步学习单片机原理及其应用，提高程序的编写能力。 （3）掌握单片机系统外扩器件的连接与使用，了解超声波传感器的工作原理。 （4）掌握软件和硬件调试的基本技巧与方法。 1.2立项意义 在当今社会，汽车成为了越来越普遍，人们不可缺少的交通工具。但汽车的不断增加，随之而来就是越来越多的交通事故。交通事故成为了现在越来越严重的安全隐患。所以随着汽车工业的快速发展，我们必须加强对汽车安全性能的考虑。所以，智能汽车概念应运而生，他既是汽车产业的机遇也是汽车产业的挑战。汽车的智能化必将是未来汽车产业发展的趋势，在这样的背景下，我们开展了基于超声波的智能小车的避障研究。 超声波作为智能车避障的一种重要手段，以其避障实现方便，计算简单，易于做到实时控制，测量精度也能达到实用的要求，在未来汽车智能化进程中必将得到广泛应用。我国作为一个世界大国，在高科技领域也必须占据一席之地，未来汽车的智能化是汽车产业发展必然的，在这种情况下研究超声波在智能车避障上的应用具有深远意义，这将对我国未来智能汽车的研究在世界高科技领域占据领先地位具有重要作用。 2主要设计内容及方案 2.1总体方案 系统采用51单片机作为核心控制单元用于智能车系统的控制,在超声波检测到障碍物之后,主控芯片根据距离值控制直流电机的转动,在与障碍物距离较大的情况下，快速前进，在与障碍物距离较小但还未到达临界转弯方向值的时候，慢速前进。在与障碍物距离很近需要转向避障时，方案上将尝试进行转向，来进行避障。 2.2设计原理 该智能车系统可分为三个主要模块：单片机主控核心模块，传感器避障模块，电机驱动模块。系统主要原理是：通过超声波避障模块（即感测模块）实时监测路面情况并及时传输给单片机。由单片机主控核心模块根据感测模块给予的信息控制小车两电机转动工作状态。电机驱动模块驱动两电机转动，实现前进或者左、右转。
自动避障小车设计
自动避障小车 技术报告 前言 设计背景：在科学探索和紧急抢险中经常会遇到对与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。而在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。 我们的自动避障小车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。我们的自动避障小车就是自动避障机器人中的一类。自动避障小车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。
目录 一、设计目标： (3) 二、方案设计： (4) 2.1直流调速系统 (4) 2.2检测系统 (4) 三硬件设计 (5) 3.1、SPCE061A单片机最小系统 (5) 3.1.1．SPCE061A时钟电路 (8) 3.1.2．PLL锁相环 (9) 3.1.3．看门狗Watchdog (9) 3.1.4．低电压复位（LVR） (10) 3.1.5．I/O端口 (10) 3.1.6．时基与定时器 (11) 3.1.7．SPCE061A的定时器/计数器 (11) 3.1.8．ADC、DAC (12) 3.2、超声波传感器 (12) 四软件设计 (16) 4.1软件设计各模块 (16) 4.2速度控制 (17) 4.3障碍物检测 (17) 4.4看门狗 (17) 4.5基频中断 (18)
4.6程序设计流程图 (19) 五：测试数据、测试结果分析及结论 (19) 程序附录 (21) 1．主程序： (21) 2．中断程序 (24) 3、测距程序 (28) 一、设计目标： 1.小车从无障碍地区启动前进，感应前进路线上的障碍物 后，能自动避开障碍物。 2.根据障碍物的位置选择下一步行进方向，选择左拐还是右 拐，若障碍物在左边则自动右拐，若障碍物在右边则左拐，若障碍物在正前方可任意选择左拐或者是右拐，以达到避开障碍物的目的。 3.通过利用单片机时钟源的控制设定左拐和右拐的时间，从 而能持续前进。 4.为达到速度的可控性，需设置两个独立按键对小车进行控 速。
毕业论文：智能避障小车
毕业论文：智能避障小车 摘要 避障是智能小车应具备的基本功能之一以P89C51RA芯片为核心采集前方障碍信息并对智能小车进行控制选用红外避障传感器检测智能小车前方的障碍物设计了智能小车的自动避障系统并阐述其工作原理该系统设计简单成本低实时性好在室环境中取得了预期的实验结果使智能小车无碰撞到达目的地关键词P89C51RA智能红外避障传感器 Abstract The obstacle avoidance is one of the main functions that an independently intelligent carriage should be provided Use the P89C51RA as a key component collecting the environmental information and controlling the intelligent carriage a kind of obstacle avoidance system of intelligent carriage is designed In this system infrared obstacle avoidance sensors are used to detect the barrieswhich are front of distance between the intelligent carriage and the barriers The systems design is simple and has lower cost and better real time features And at the same time this system has obtained anticipated experimental results in the indoor environment That is the intelligent carriage can arrive at the destination without any collision Keywords P89C51RA intelligent infrared obstacle avoidance sensors
小车自动避障及路径规划样本
第3章系统总体结构及工作原理 该系统主要以超声波测距为基本测距原理, 并在相应的硬件和软件的支持下, 达到机器人避障的效果。 3.1机器人总体硬件设计 3.1.1传感器的分布要求 为了全方位检测障物的分布状况, 并及时为机器人系统提供全面的数据, 可将所需的八个传感器均匀排列在机器人周围, 相邻每对传感器互成45度角。为了避免相互干扰, 八个传感器以程序运行周期为周期, 进行循环测距。传感器排列示意图如下: 图3.1.1 传感器分布图
图3.1.2 硬件设计总体框架图 上图为支持机器人运行实用程序的硬件部分的总体设计框架图, 由负责相关任务的同学提供。在超声波信号输入单片机以后, 由存储在单片机中的主程序调用避障子程序, 根据输入信号执行避障指令, 并使相关数据返回主程序, 转而提供给电机和LED显示器的驱动程序使用, 最后, 由电机执行转向指令, 结果则显示在LED显示器上。
图3.1.3 软件总体框架图 由上图可知, 本文作者负责的超声波避障程序为软件总体设计中的子程序部分。在主程序运行过程中, 若调用超声波避障程序, 机器人在自行轨迹规划后, 将程序处理所得数据送给电机处
理成立程序, 控制电机动作。具体的避障程序设计将在第4章进行。 3.2超声波测距原理 测距原理: 超声波是指频率高于20KHz的机械波。为了以超声波作为检测手段, 必须产生超生波和接收超声波。完成这种功能的装置就是超声波传感器, 习惯上称为超声波换能器或超声波探头。超声波传感器有发送器和接收器, 但一个超声波传感器也可具有发送和接收声波的双重作用。超声波传感器是利用压电效应的原理将电能和超声波相互转化即在发射超声波的时候, 将电能转换, 发射超声波; 而在收到回波的时候, 则将超声振动转换成电信号。[8] 超声波测距的原理一般采用渡越时间法TOF( time of flight) 。首先测出超声波从发射到遇到障碍物返回所经历的时间, 再乘以超声波的速度就得到二倍的声源与障碍物之间的距离, 即: [8] D=ct/2 其中D为传感器与障碍物之间的距离, 以m计, c为超声波速度, 这里以340m/s计, t为超声波从发送到接收的总时间, 以s计。
红外避障小车讲解
目的： 本毕业设计是红外蔽障小车的设计，通过设计使学生系统的熟悉和掌握单片机控制系统设计方面的内容体系、开发流程和程序设计，培养学生具有综合运用所学的理论知识去开拓创新及解决实际问题的能力。培养学生掌握设计题的思想和方法，树立严肃认真的工作作风、培养学生调查研究、查阅技术文献、资料、手册以及编写技术文献的能力。同时是为了掌握电路设计的方法和技巧。如何将学习到的理论知识运用到实际当中去，怎样能够活学活用，深入的了解电子元器件的使用方法，了解各种元器件的基本用途和方法，能够灵活敏捷的判断电路中出现的故障，学会独立设计电路，积累更多的设计经验，加强焊接能力和技巧，完成基本的要求。并能完美的完成这次实训。 目录 一、任务书...............................P1 二、引言..............................P2 二、要求与发挥...........................P4 三、设计摘要.............................P6 四、模块方案比较.......................P7 1.避障模块 2.驱动模块
3.控制模块 五、程序设计.........................P9 1.程序流程图 2.程序编写 六、工作原理.........................P13 七、结论............................P13 八、参考文献........................P14 九、毕业设计（论文）成绩评定表.....P15 任务： 利用单片机、红外实现避障，要求具有下述功能： 1.小车前进可以避开（前、左、右）20cm的障碍物； 2.实现下车前进时，不碰障碍物； 3.具有声音播报功能。 引言 随着微电子技术的不断发展，微处理器芯片的集成程度越来越高，单片机已可以在一块芯片上同时集成CPU、存储器、定时器、并行和串行接口、看门狗、前置放大器、A/D转换器、D/A转换器等多种电路，这就很容易将计算机技术与测量控制技术结合，组成智能化测量控制系统。这种技术促使机器人技术也有了突飞猛进的发展，目前人
超声波避障小车论文
河南科技学院新科学院2012届本科毕业论文 智能小车运动控制技术研究 学生姓名：xxx 所在院系：新科学院信工系 所学专业：计算机科学与技术导师姓名：xxx 完成时间：2012年5 月5日
智能小车运动控制技术研究 摘要 本系统采用STC89C52单片机为控制核心，利用超声波传感器检测道路上的障碍，然后把数据传送给单片机，当超声波检测到距离小车前方20CM有障碍物时单片机就发出指令让小车左转一定角度，然后停止运行继续探测.如果前方20CM没有障碍物就直走，否则继续左转一定角度。如此通过超声波不断的循环检测周边环境的情况进行自动避障。该系统在驱动方面采用L298驱动4个直流电机带动小车运行。并且，用PWM系统调速,控制小车前进的速度。 关键词：STC89C52，PWM调速，电动小车，超声波 I
SMART CAR MOTION CONTROL TECHNOLOGY Abstract The system uses STC89C52 single chip to control the core,The use of ultrasonic sensors to detect road obstacles,Then send data to the microcontroller,When ultrasonic testing to distance the car in front of 20CM there is an obstacle, the microcontroller issued a directive to allow the car to turn left at an angle,Then stop the run to continue detection,If the front 20CM there are no obstructions on the straight,Otherwise, continue to turn left at an angle,So by the ultrasonic continuous loop to detect the surrounding environment, the automatic obstacle avoidance,This system L298 drive 4 DC motors to drive the car running in the drive,And speed control of the PWM system to control the forward speed of the car. Keywords:STC89C52;PWM control;electric car; ultrasonic II
自动避障小车课程设计
单片机系统 课程设计 成绩评定表 设计课题：自动避障小车 学院名称：电气工程学院 专业班级：自动1105 学生姓名： 学号： 指导教师： 设计地点：31-630 设计时间：
单片机系统课程设计 课程设计名称：自动避障小车 专业班级：自动1105 学生姓名： 学号： 指导教师： 课程设计地点：31-630 课程设计时间：
单片机系统课程设计任务书
目录 1概述-------------------------------------------------------------- 4 1.1研究背景----------------------------------------------------- 4 1.2设计思想及基本功能------------------------------------------- 4 2总体方案设计------------------------------------------------------ 4 2.1方案论证----------------------------------------------------- 4 2.2系统框图----------------------------------------------------- 5 2.3总体方案设计------------------------------------------------- 6 3硬件电路设计------------------------------------------------------ 7 3.1电源电路----------------------------------------------------- 7 3.2晶振电路----------------------------------------------------- 8 3.3复位电路----------------------------------------------------- 8 3.4键盘电路----------------------------------------------------- 8 3.5显示电路----------------------------------------------------- 9 3.6超声波测距电路---------------------------------------------- 10 3.7舵机电路---------------------------------------------------- 11 3.8电机驱动电路------------------------------------------------ 11 3.9电机转速测量电路-------------------------------------------- 13 3.10设计PCB和腐蚀电路板--------------------------------------- 14 4系统软件设计----------------------------------------------------- 16 4.1分模块程序设计---------------------------------------------- 18 4.2主程序设计-------------------------------------------------- 20 5系统调试 ------------------------------------------------------- 20 6总结 ----------------------------------------------------------- 22参考文献：------------------------------------------------------- 23附录A硬件电路图------------------------------------------------- 24附录B 源程序 ---------------------------------------------------- 25
智能寻光避障小车设计论文
2015年吉林化工学院电子设计竞赛智能寻光避障小车 参赛队员：刘立民李宏达张阵雨 指导教师：于军 吉林化工学院 Jilin Institute of Chemical Technology
摘要 本作品智能寻光避障小车实现了可以从发车区出发，并自动进入光源区寻找光源，在寻找光源前进的过程中可以自动避开障碍物的干扰，找到光源并可以自动启动制动装置停车；停车后还可以自动开启车前闪烁灯光，并根据灯光的闪烁频率，开启同频智能报警。在智能寻光、避障的过程中利用了安装在车前角的光电开关的检测，使小车可以成功的避开前进过程中遇到的障碍物；利用了安装在车上部的光敏二极管的检测，保证了小车的前进方向。 关键词：寻找光源避开障碍
摘要....................................................................................................................... I 2.3各模块方案的选择............................................................................- 4 - 2.3.1电机驱动模块.........................................................................- 4 - 2.3.2障碍检测模块.........................................................................- 4 - 2.3.3光源检测模块.........................................................................- 5 - 第3章系统的软件设计................................................................................- 5 - 3.1主程序流程图....................................................................................- 5 - 第4章测第1章方案选择与论证..........................................................- 1 - 1.1车体设计与论证................................................................................- 1 - 1.2系统控制基本方案...........................................................................- 1 - 1.3各模块方案的选择............................................................................- 1 - 1.3.1电机与驱动模块的选择.........................................................- 2 - 1.3.2障碍检测.................................................................................- 2 - 1.3.3光源检测.................................................................................- 2 - 第2章系统的硬件设计................................................................................- 3 - 2.1系统硬件的基本组成部分................................................................- 3 - 2.2控制器部分........................................................................................- 3 - 试结果与总结 (7) 4.1测试方法 (7) 4.2测试仪器 (7) 4.3 测试结果 (7) 4.4整车测试 (7) 4.5总结 (7)
寻光避障小车
《自动追光避障电动小车》论文 学校：华侨大学 学院：信息科学与工程学院 班级：10级集成电路设计与集成系统组员：熊梓淋、项传煜、崔冰 组号：自控37组
目录 摘要 (3) 一、设计要求 (3) 1.1基本要求 (3) 1.2发挥部分 (4) 二、系统方案设计 (4) 2.1系统功能概述 (4) 2.2系统方案概括 (4) 2.3系统结构图 (5) 三、模块设计方案选择 (6) 3.1、电源模块的设计 (6) 3.2、自动避障模块的设计 (6) 3.3、感光模块的设计 (6) 3.4、自动停车模块的设计 (7) 3.5、稳压模块的设计 (7) 3.6、步进电机驱动模块的设计 (7) 3.7、直流电机驱动模块的设计 (8) 3.8、太阳能电池板模块的设计 (8) 四、系统各模块电路图附件 (9) 4.1、中央控制模块 (9) 4.2、太阳能电池板模块 (9) 4.3、感光模块 (10) 4.4、稳压电路 (10) 4.5、步进电机驱动电路 (11) 4.6、直流驱动电路 (11) 4.7、超声波模块原理图 (12) 4.8、超声波使能模块原理图 (12) 五、软件设计 (12) 5.1 超声波控制 (12) 5.2感光模块程序 (14) 5.3 步进电机驱动程序 (16) 六、电路调试 (17) 6.1追光系统调试 (17) 6.2避障系统调试 (18) 6.3太阳能电池板充电系统调试 (18) 6.4整体电路调试 (18) 七、总结 (18)
摘要 随着汽车自动化、智能化程序的提高，新一代智能汽车的研发在国内外受到越来越多的重视。目前，国内比较先进的智能车辆通过观测前方的路况，将路况信息输入到车内的电脑中，通过计算机控制方向盘的运动实现自动避障的目的。然而随着汽车产业的快速发展，汽车产业目前已经进入调整期，目前，全球石油资源紧缺，且油价不断上涨，冲击了各个行业，尤其是汽车产业，同时人类面对着全球变暖、水平面上升等世界性问题。因此未来的汽车必将趋于电气化、智能化。众所周知太阳能是目前最为清洁的能源，对人类来说无疑是一种新型的能源。此次设计的简易电动小车的动力来自于太阳能转换的电能，是基于单片机控制及传感器技术，实现的功能是小汽车可自动寻光，并且能够利用超声波传感器检测道路上的障碍，以及电动小车的自动停车。电动小车由单片机STC89C52控制电动小汽车的自动寻光、自动避障、及自动停车。 关键字：太阳能电池板；单片机；超声波传感器；光敏二极管 一、任务要求 设计制作一套自动追光太阳能充电系统放置在电动小车上。小车以一定速度追着光源行进，太阳能板始终能面对光源给蓄电池充电。小车行进过程中会遇到路障，小车必须能避开路障绕道找到光源并继续追光前进。 1.1．基本要求 （1）光源用不大于100W的白炽灯，场地不小于1.5m×1.5m，障碍物不小于15cm×15cm×15cm。可以对光源进行聚光。 （2）光源在离小车大于1.5m的固定位置摆放，放置高度不高于25cm。小车发现光源后沿光源方向前进。 （3）小车前进方向上至少随机放置三个障碍物。遇到障碍物，小车应绕道前进。
智能避障小车设计
江阴职业技术学院项目设计报告 项目：超声波避障小车的设计与制作 专业应用电子技术专业 学生姓名 班级10应用电子()班 学号 指导教师 完成日期
智能小车是一种能够通过编程手段完成特定任务的小型化机器人，它具有制作成本低廉，电路结构简单，程序调试方便等优点。由于具有很强的趣味性，智能小车深受广大机器人爱好者以及高校学生的喜爱。 本论文介绍的是具有自动避障功能的智能小车的设计与制作（以下简称智能小车），论文对智能小车的方案选择，设计思路，以及软硬件的功能和工作原理进行了详细的分析和论述。经实践验收测试，该智能小车的电路结构简单，调试方便，系统反映快速、灵活，设计方案正确、可行，各项指标稳定、可靠。
Smart cars can be programmed to perform a specific task means the miniaturization of robot, it has to make cost is low, circuit simple structure, convenient program test. Because of it has strong interest, intelligent robot car favored by the majority of the university students' enthusiasts and love. This paper introduces the is a automatic obstacle avoidance function of intelligent car design and production (hereinafter referred to as the smart car), the thesis to the intelligence of the car scheme selection, design idea, and the implementation of hardware and software function and working principle of a detailed analysis and discusses. After practice acceptance test, this intelligent car circuit structure is simple, convenient debug, fast, flexible system reflect, correct and feasible design scheme, each index is steady and reliable.
基于51单片机设计智能避障小车
单片机设计智能避障小车 摘要 利用红外对管检测黑线与障碍物，并以STC89C51单片机为控制芯片控制电动小汽车的速度及转向，从而实现自动循迹避障的功能。其中小车驱动由L298N驱动电路完成，速度由单片机输出的PWM波控制。本文首先介绍了智能车的发展前景，接着介绍了该课题设计构想，各模块电路的选择及其电路工作原理，最后对该课题的设计过程进行了总结与展望并附带各个模块的电路原理图，和本设计实物图，及完整的C语言程序。 关键词：智能小车；51单片机；L298N；红外避障；寻迹行驶 abstract Using infrared detection black and obstacles to the line and STC89C51 microcontroller as the control chip to control the speed of the electric car and steering, so as to realize the function of automatic tracking and obstacle avoidance. Which the car driven by the L298N driver circuit is completed, the speed of the microcontroller output PWM wave control. This article first introduces the development of the intelligent car prospect, then introduces the design idea, the subject selection of each module circuit and working principle of the circuit, the design process of the subject is summarized and prospect with each module circuit principle diagram, and the real figure design, and complete C language program. Key words: smart car; 51 MCU; L298N; infrared obstacle avoidance; track driving
智能循迹避障小车_论文设计
目录 摘要 (2) ABSTRACT (2) 第一章绪论 (3) 1.1智能小车的意义和作用 (3) 1.2智能小车的现状 (3) 第二章方案设计与论证 (4) 2.1 主控系统 (4) 2.2 电机驱动模块 (4) 2.3 循迹模块 (6) 2.4 避障模块 (7) 2.5 机械系统 (7) 2.6电源模块 (8) 第三章硬件设计 (8) 3.1总体设计 (8) 3.2驱动电路 (9) 3.3信号检测模块 (10) 3.4主控电路 (11) 第四章软件设计 (12) 4.1主程序模块 (12) 4.2电机驱动程序 (12) 4.3循迹模块 (13) 4.4避障模块 (15) 第五章制作安装与调试 (18) 结束语 (18) 致谢 (19) 参考文献 (19)
智能循迹避障小车 肖维 物理与电子信息学院电子信息工程专业 2006级9班指导教师：刘汉奎 摘要：利用红外对管检测黑线与障碍物，并以STC89C52单片机为控制芯片控制电动小汽车的速度及转向，从而实现自动循迹避障的功能。其中小车驱动由L298N驱动电路完成，速度由单片机输出的PWM波控制。 关键词：智能小车；STC89C52单片机； L298N；红外对管 Intelligent tracking and obstacle-avoid car Xiao Wei School of Physics and Electronic Information,Grade 2006 Class 9 ,Instructor:Liu Hankui 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
初识人工智能-制作自动避障小车
尊敬的评委老师好，我是__号选手，今天我说课的题目的是《初识人工智能-制作自动避障小车》我将从以下几方面来展开说课。 首先是教材分析： 本课是在学生对“无人驾驶汽车”有了初步了解之后的进一步学习，希望可以通过学生的动手研究，让他们清楚的认识到无人驾驶汽车是通过超声波传感器实现自动避障功能的。 接下来是学情分析：初中学生思维活跃、模仿力强，具有很强的独立意识，他们对新生知识有着很强的探究欲望，所以他们会对自动避障小车的学习有很大的兴趣。 根据以上我对教材和学情的分析，我设计了如下的三维教学目标： 1.知识与技能： 熟悉超声波模块的原理与使用。 避障小车作品的构建。 掌握通过函数调用来简化程序的编写。 2.过程与方法：通过设置难度逐层递增的小任务，结合导学案、微视频自主探究，学会自主学习、解决问题、归纳总结的方法。 3.情感态度与价值观：学会团结协作、自我展示、体验成功。 其中教学重点是超声波、电机、BITduino 控制板之间的硬件连接,教学难点是如何通过函数调用来简化程序的编写。 为了突破重难点，我采用的教法有情境教学法，任务驱动法，分层教学法，学法是自主探究法，小组合作法 教学准备上，我会提前下发导学案和微视频让学生预习，课前发放投票软件、学生自评表 为了更好地实现教学目标，我将从四个环节展开教学过程1、创设情境，激趣导入2、任务驱动，探究新知3、综合练习，运用知识 4.展示交流，总结提升，重难点在第二环节进行突破 1、创设情境，激趣导入 首先展示真实情景：小车在行驶中，能够自动避开障碍物，激发学生的学习兴趣，顺势导入课题。
2、任务驱动，探究新知 本环节分为2个任务： 任务一：结构搭建，设计并创意搭建避障小车结构。这是本节课的重点，之前学生已经学会了部分传感器的连接方法，结合导学案，利用自主探究的方法进行知识迁移和翻转课堂，让学生大胆探索，尝试将超声波模块连接到主板上。学生操作过程中，我巡视指导，发现完成快的学生作为小老师上台演示，要求边讲解边操作，锻炼语言表达能力，并让学生总结出知识点（操作步骤），我进行补充和强调。之后给学生时间继续完成，完成快的帮助组内其他同学。 任务二：程序设计，定义前进、左转、右转函数并调用函数。这是本节课的难点，我采取让学生反复观看微视频的方法来进行突破，同时小组讨论，合作探究，我下台巡视，参与讨论，让完成最快的小组推荐一名小老师上台演示，并让学生总结出知识点（操作步骤）。这样设计的目的在于以微视频为载体的个性化学习体现了学生的主体地位，组内的交流合作，互帮互助，培养学生团结协作的精神，使每个学生都能掌握知识以进行下一步的学习。每个任务结束后，根据小组完成情况和个人展示进行组评，应用任务驱动法，能够激发学生的潜力，跨越最近发展区，提高学习效率。 3、综合练习，运用知识 导学案中有2个练习，练习1是必做题，练习2综合程度更高，是加分题。所有学生完成练习1，完成快的做练习2，此环节设置在于通过不同难度练习的设置体现分层教学，使每一位学生在自己能力基础上有所收获。 4.展示交流，总结提升 小组展示作品，进行交流互评，选出优秀作品进行展示，并说明运用了本节课哪些知识，展示完毕学生用投票软件投票选出最佳避障小车，为相应小组加分，最后综合本节课得分情况评出优胜小组，每位学生在自评表上，根据本节课表现况进行自评。之后我引导学生总结本节课收获，结合板书，绘制思维导图，再次强调本节课重难点，最后让学把思维导图绘制在导学案上。 本环节注重评价，及时肯定和反馈学生学习成果，使每一位学生在评价后得到提升，总结的目的在于通过思维导图，加强学习效果，使整节课的知识形成体
Arduino智能避障小车避障程序
Arduino智能避障小车避障程序 首先建立一个名为modulecar.ino的主程序。 // modulecar.ino，玩转智能小车主程序 #include
pinMode(ENA, OUTPUT); //依次设定各I/O属性 pinMode(IN1, OUTPUT); pinMode(IN2, OUTPUT); pinMode(ENB, OUTPUT); pinMode(IN3, OUTPUT); pinMode(IN4, OUTPUT); pinMode(trigger, OUTPUT); pinMode(echo, INPUT); sensorStation.write(90); //舵机复位至90? delay(6000); //上电等待6s后进入主循环 } //主程序 void loop() { read_ahead = readDistance(); //调用readDistance()函数读出前方距离Serial.println("AHEAD:"); Serial.println(read_ahead); //串行监视器显示机器人前方距离 if (read_ahead < no_good) //如果前方距离小于警戒值 { fastStop(); //就令机器人紧急刹车 waTch(); //然后左右查看，分析得出最佳路线 goForward(); //*此处调用看似多余，但可以确保机器人高速运转下动作的连贯性 }
超声波避障小车设计
超声波避障小车设 计
Harbin Institute of Technology 课程设计说明书（论文） 设计题目：超声波避障小车 院系：电气工程及自动化 班级： 1 21 设计者：张佳炜 学号： 11 0316 指导教师：周庆东 设计时间： .09.14- .09.25 哈尔滨工业大学
课程设计考核表 题目：超声波避障小车 学生姓名：张佳炜班级： 1 21 学号： 11 0316 实验部分考核 总结报告评分 总成绩：指导教师签字：
哈尔滨工业大学课程设计任务书
开题报告 1立项依据 1.1立项目的 （1）设计一辆利用超声波传感器来实现避障功能的小车，使小车对其运动方向受到的阻碍作出各种躲避障碍的动作。 （2）深入学习单片机原理及其应用，提高程序的编写能力。 （3）掌握单片机系统外围电路的设计，了解超声波传感器的工作原理。（4）掌握软件和硬件调试的基本技巧与方法。 1.2立项意义 汽车作为人们不可缺少的交通工具，给人类带来了极大的便利，但随着汽车的量越来越多，交通事故也越来越多。交通事故成为了现在越来越严重的安全隐患。我们必须加强对汽车安全性能的考虑。随着电子技术、信息技术、网络技术的发展，智能汽车概念应运而生，将电子信息网络和汽车接合起来实现汽车的智能化，是传统汽车产业的机遇也是的挑战。汽车的智能化必将是未来汽车产业发展的趋势，在这样的背景下，我们开展了基于超声波的智能小车的避障研究。 超声波具有穿透力强、方向性好、操作简单、方便、快速和安全等的特点，在很多 领域有着广泛的应用前景。超声波作为智能车避障的传感信号，以其避障实现方便，计算简单，易于做到实时控制，测量精度也能达到实用的要求，在未来汽车智能化进程中必将得到广泛应用。作为一个发展大
自动避障小车课程教学设计
单片机系统课程设计 成绩评定表 设计课题：自动避障小车 学院名称：电气工程学院 专业班级：自动1105 学生姓名： 学号： 指导教师： 设计地点：31-630 设计时间：
单片机系统课程设计 课程设计名称：自动避障小车 专业班级：自动1105 学生姓名： 学号： 指导教师： 课程设计地点：31-630
课程设计时间： 单片机系统课程设计任务书
目录 1概述 ----------------------------------------------------------------------- 4 1.1研究背景------------------------------------------------------------- 4 1.2设计思想及基本功能 ------------------------------------------------- 4 2总体方案设计 -------------------------------------------------------------- 5 2.1方案论证------------------------------------------------------------- 4 2.2系统框图------------------------------------------------------------- 5 2.3总体方案设计 -------------------------------------------------------- 6 3硬件电路设计 -------------------------------------------------------------- 7 3.1电源电路------------------------------------------------------------- 9 3.2晶振电路------------------------------------------------------------ 10 3.3复位电路------------------------------------------------------------ 10 3.4键盘电路------------------------------------------------------------ 10 3.5显示电路------------------------------------------------------------ 10 3.6超声波测距电路----------------------------------------------------- 12 3.7舵机电路------------------------------------------------------------ 13 3.8电机驱动电路 ------------------------------------------------------- 13 3.9电机转速测量电路--------------------------------------------------- 15