论文 智能探雷小车
智能探雷小车
摘要
本作品采用Cygnal公司的51系列单片机C8051F040单片机为控制核心；实现的功能有：（1）电动车从起跑线出发（车体不得超过起跑线），沿引导线到达B点。在“直道区”铺设的白纸下沿引导线埋有1~3个地雷（长度为25cm的薄铁片）。电动车检测到薄铁片时需立即发出声光指示信息，并实时存储、显示在“直道区”检测到的薄铁片数目。（2）电动车到达B点以后进入“弯道区”，沿圆弧引导线到达C点（也可脱离圆弧引导线到达C点）。C点下埋有边长为15cm 的正方形薄铁片，要求电动车到达C点检测到薄铁片后在C点处停车5秒，停车期间发出断续的声光信息。（3）电动车在光源的引导下，通过障碍区进入停车并达到车库（光源处）。电动车必须在两个障碍物之间通过且不得与其接触。（4）电动车完成上述任务后应立即停车，但全程行驶时间不能大于90秒，行驶时间达到90秒时必须立即自动停车。
关键词：PWM直流调速电机、超声波避障、128×64液晶显示
图1 小车运行路线图
1 选题意义
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。全国电子大赛和省内电子大赛几乎每次都有智能小车这方面的题目，全国各高校也都很重视该题目的研究。可见其研究意义很大。本设计按照第六届(2003年)全国大学生电子设计竞赛（E题）的要求设计的智能电动小车。应该能够实时显示时间、速度、里程，具有自动寻迹、寻光、避障、可程控行驶速度、准确定位停车。
2 主系统设计
根据题目的要求，确定如下方案：在自制电动车的基础上，加装光电检测器，实现对电动车的速度、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。本设计采用51系列单片机C8051F040单片机为控制核心，可以自动记录时间、里程和速度，自动寻迹，金属检测等功能。
电机驱动里程计算液晶显示
红外寻线
检测金属声光报警
C8051F040单
片机
超声波避
障寻找光源
图2 系统结构图
3 方案选择及论证
3.1 直流调速系统方案论证与选择
方案一：串电阻调速系统。
方案二：静止可控整流器。简称V-M系统。
方案三：脉宽调速系统。
旋转变流系统由交流发电机拖动直流电动机实现变流，由发电机给需要调速的直流电动机供电，调节发电机的励磁电流即可改变其输出电压，从而调节电动机的转速。改变励磁电流的方向则输出电压的极性和电动机的转向都随着改变，所以G-M系统的可逆运行是很容易实现的。该系统需要旋转变流机组，至少包含两台与调速电动机容量相当的旋转电机，还要一台励磁发电机，设备多、体积大、费用高、效率低、维护不方便等缺点。且技术落后，因此搁置不用。
V-M系统是当今直流调速系统的主要形式。它可以是单相、三相或更多相数，半波、全波、半控、全控等类型，可实现平滑调速。V-M系统的缺点是晶闸管的单向导电性，它不允许电流反向，给系统的可逆运行造成困难。它的另一个缺点是运行条件要求高，维护运行麻烦。最后，当系统处于低速运行时，系统的功率因数很低，并产生较大的谐波电流危害附近的用电设备。
采用晶闸管的直流斩波器基本原理与整流电路不同的是，在这里晶闸管不受相位控制，而是工作在开关状态。当晶闸管被触发导通时，电源电压加到电动机上，当晶闸管关断时，直流电源与电动机断开，电动机经二极管续流，两端电压接近于零。脉冲宽度调制（Pulse Width Modulation），简称PWM。脉冲周期不变，只改变晶闸管的导通时间，即通过改变脉冲宽度来进行直流调速。
与V-M系统相比，PWM调速系统有下列优点：
（1）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。
（2）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。
（3）由于电力电子器件只工作在开关状态，主电路损耗较小，装置效率较高。
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。
脉宽调速系统的主电路采用脉宽调制式变换器，简称PWM变换器。
脉宽调速也可通过单片机控制继电器的闭合来实现，但是驱动能力有限。为顺利实现电动小汽车的前行与倒车，本设计采用了可逆PWM变换器。可逆PWM 变换器主电路的结构式有H型、T型等类型。我们在设计中采用了常用的双极式H型变换器，它是由4个三极电力晶体管和4个续流二极管组成的桥式电路。
3.2 车体方案论证与选择
方案一：购买玩具电动车。购买的玩具电动车具有组装完整的车架车轮、电机及其驱动电路。玩具电动车的电机多为玩具直流电机，力矩小，空载转速快，负载性能差，不易调速。而且这种电动车一般都价格不菲。因此我们放弃了此方案。
方案二：自己制作电动车。经过反复考虑论证，我们制定了左右两轮分别驱动，在校车后面加万向轮转向的方案。即左右轮分别用两个转速和力矩基本完全相同的直流电机进行驱动，车体尾部装一个万向轮。这样，当两个直流电机转向相反同时转速相同时就可以实现电动车的原地旋转，由此可以轻松的实现小车坐标不变的90度和180度的转弯。当小车前进时，左右两驱动轮与后万向轮形成了三点结构，这种结构使得小车在前进时比较平稳。为了防止小车重心的偏移，后万向轮起支撑稳定的作用。对于车架材料的选择，我们经过比较选择了实验室常用的敷铜电路板。用敷铜电路板做的车架比塑料车架更加牢固，比铁制小车更轻便，美观。综上考虑，我们选择了方案二。
图3 智能小车实物图
方案一：采用凌阳公司的16位单片机，它是16位控制器，具有体积小、驱动能力强、可靠性高、功耗低、结构简单、具有语音处理、运算速度快等优点，但考虑到我们小组对这个方案采用的微处理器并不熟悉，使用起来并不是很方便，这对于硬件电路的设计和软件编程增加了难度。我们决定不再使用此方案，考虑其他方案。
方案二：采用C8051F040单片机作为主控制器。Cygnal公司的51系列单片机C8051F040是集成在一块芯片上的混合信号系统级单片机，在一个芯片内集成了构成一个单片机数据采集或控制的智能节点所需要的几乎所有模拟和数字外设以及其他功能部件，代表了目前8位单片机控制系统的发展方向。芯片上有1个12位多通道ADC，2个12位DAC，2个电压比较器，1个电压基准，1个32kB的FLASH存储器，与MCS－51指令集完全兼容的高速CIP－51内核，峰值速度可达25MIPS，并且还有硬件实现的UART串行接口和完全支持CAN2.0A和CAN2.0B的CAN控制器。选择比较普通的更为熟悉的方案二使用C8051F040单片机为我们整个系统的控制核心。
3.4 电源模块论证与选择
方案一：采用12V蓄电池为直流电机供电，将12V电压降压、稳压后给单片机系统和其它芯片供电。蓄电池具有较强的电流驱动能力以及稳定的电压输出性能。但是蓄电池的体积过于庞大，由于我们的车体在设计时空间有限，在小型电动车上使用极为不方便，因此我们放弃此方案。
方案二：采用12V电源为直流电机供电，将12V电压降压、稳压后给单片机系统和其它芯片供电。且小车整体耗电不高，单片机和传感器工作稳定，直流电机工作良好，且电池体积较小，用12V电源供电可满足要求。因此我们选择了方案二。
图4 7805系统供电模块电路
方案一：采用步进电机作为该系统的驱动电机，由于其转动的角度可以精确定位，可以实现小车前进距离和位置的精确定位。虽然采用步进电机有诸多优点，但步进电机的输出力矩较低，随转速的升高而下降，且在较高的转速时会急剧下降，其转速较低时不适于小车等对速度有一定要求的系统。经综合比较分析我们决定放弃此方案。
方案二：采用直流减速电机。直流减速电机转动力矩大，体积小，重量轻，装配简单，使用方便，小车电机内部装有减速齿轮组，所以并不需要考虑调速功能，很方便的就可以实现通过单片机对直流减速电机前进、后退、停止等操作，因此我们选择此方案。
3.6 电机驱动模块论证与选择
方案一：采用分立组件组成的平衡式驱动电路，这种电路可以由单片机直接对其进行操作，但由于分立组件占用的空间比较大，还要配上两个继电器，考虑到小车的空间问题，此方案不够理想,我们决定放弃此方案。
方案二：因为小车电机内部装有减速齿轮组，考虑不需调速功能，采用市面易购的电机驱动芯片L298控制减速电机，该芯片是利用TTL电平进行控制，通过改变芯片控制端的输入电平，即可以对电机进行正转、反转和停止操作，亦能满足直流减速电机的要求，用该芯片作为电机驱动具有的操作方便、稳定性好等优点。
图5 L298电机调速模块电路图
3.7 寻迹模块论证与选择
方案一：用光敏电阻组成光敏探测器。光敏电阻的阻值可以跟随周围环境光线的变化而变化。当光线照射到白线上面时，光线发射强烈，光线照射到黑线上面时，光线发射较弱。因此光敏电阻在白色轨迹上方和黑色轨迹上方时，阻值会发生明显的变化。将阻值的变化值经过比较器就可以输出高低电平。单片机据此来判断小车是否偏离轨道，并根据反馈来不同的电平信号，发出相应的控制操作命令来校验小车的位置。来完成小车的循迹任务。但是这种方案的缺点是受环境中光线的影响很大，不能够稳定的工作。因此我们考虑其它更加稳定的方案。
方案二：用st188st188反射式红外光电传感器完成系统循迹。st188st188反射式红外光电传感器采用高发射功率红外光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大，4-10mm可用。采用非接触检测方式。体积小，结构紧凑。此光电传感器电路简单，工作性能稳定。因此我们选择方案二。
图6 红外光电传感器循迹电路图
3.8 金属传感器模块论证与选择
方案一：采用CCD图像传感器。利用CCD图像传感器可适用于各种量的检测。具有检测的图像清晰、准确，图像界面友好，但是用CCD图像传感器需要处理的信号量太大，价格昂贵，硬件电路设计困难，软件编程复杂，其体积较大对于空间有限的小车上使用存在诸多的不便，故CCD不使用与本系统。
方案二：采用电感式接近开关。电感式接近开关属于一种有开关量输出的位置传感器，它由LC高频振荡器和放大处理电路组成，利用金属物体在接近这个能产生电磁场的振荡感应头时，使物体内部产生涡流。这个涡流反作用于接近开关，使接近开关振荡能力衰减，内部电路的参数发生变化，由此识别出有无金属物体接近，进而控制开关的通或断。这种接近开关所能检测的物体必须是金属物体。其体积较小适合在空间有限的智能小车上使用其电路图如下图所示：
图7 金属检测模块电路图
3.9 里程计算模块选择与论证
方案一：有公式S=v*t,由单片机定时器记录下小车运行的时间，再由单片机计算出小车运行的平均速度，计算得出实时历程数，考虑此方案误差大，且耗费系统资源故放弃此方案。
方案二：由st188st188反射式红外光电传感器检测小车轮子上的黑白间隔的条文，每检测到一次变换计数一次，测量得出平均每计数一次的历程，即可得出相应的实时的里程数了，此方案耗费系统资源少，电路易于实现，误差较小，故采用此方案。
图8 里程计算模块电路图
3.10 报警模块论证与选择
方案一：采用IDS1420可分段录放音模块和功率放大电路。其输出信号通过功率放大电路放大后输出。IDS1420语音芯片可通过单片机进行录放音的控制，但其占用系统资源较多，价格昂贵，而报警要求较简单，故无需采用语音模块。
方案二：采用单片机产生不同的频率信号通过蜂鸣器来完成声音提示功能，其硬件电路和较容易实现，给人直观的提示，考虑的本题目的具体要求，我们决定采用此方案。
图9 声光模块电路图
3.11 双光敏三极管避障模块论证与选择
传感器类型优点缺点
光敏三极管价格合理，夜间不受影响。测量范围小，对天气变化敏感。
视觉
激光雷达MMW雷达易于多目标测量和分类，分辨率
好。
价格相合理，夜间不受影响
不受灯光、天气影响。
不能直接测量距离，算法复杂，处理速
度慢。
对水、灰尘、灯光敏感。
价格贵
方案一：视觉传感器在CW系统中使用得非常广泛。其优点是尺寸小，价格合理，在一定的宽度和视觉域内可以测量定多个目标，并且可以利用测量的图像根据外形和大小对目标进行分类。但是算法复杂，处理速度慢。雷达传感器在军事和航空领域已经使用了几十年。主要优点是可以鲁棒地探测到障碍而不受天气或灯光条件限制。近十年来随着尺寸及价格的降低，在汽车行业开始被使用。但是仍存在性价比的问题。
方案二：将光敏三极管用自制的小黑筒将感应头套住，留出一个方向，当有障碍物挡住这一方向的光源时，光敏三极管接收不到光源，就不导通。反之，当此方向无障碍物时，此光敏三极管导通。在小车上固定住两个光敏三极管用来检测两个不同方向（一个朝小车正前方向，另一个朝小车前方向右30°方向）。一个用来引导小车寻找光源，另一个则用来检测并避开障碍物。当检测到障碍物时（如图10），小车先后退一段距离，之后旋转一个角度，再走直线从而避开障碍物（如图11）。此方案简便易行，且成本很低，性能较好，因此我们选择了方案二。
图10 小车遇到障碍物时情况
说明：当两个方向的光敏三极管都检测不到光源时说明遇到障碍物，应先倒车。
图11 小车旋转避开障碍物时情况
说明：倒车后小车原地旋转，直到正前方向检测到光源，此时说明小车以避
开障碍物，之后沿光源方向直线前进。
图12 双光敏三极管避障模块电路图
3.12 寻光源模块选择与论证
方案一：采用光敏电阻器（photovaristor）又叫光感电阻，是利用半导体的光电效应制成的一种电阻值随入射光的强弱而改变的电阻器；入射光强，电阻减小，入射光弱，电阻增大。光敏电阻器一般用于光的测量、光的控制和光电转换（将光的变化转换为电的变化）。但其灵敏度不够且性价比不高。
方案一：采用光敏三极管，当具有光敏特性的PN 结受到光辐射时，形成光电流，由此产生的光生电流由基极进入发射极，从而在集电极回路中得到一个放大了相当于β倍的信号电流。不同材料制成的光敏三极管具有不同的光谱特性，与光敏二极管相比，具有很大的光电流放大作用，即很高的灵敏度。综合考虑我们选用此方案。
图13 寻光源模块电路图
3.13 显示模块选择与论证
方案一：采用LED数码管显示。LED显示具有硬件电路结构简单、调试方便、软件实现相对容易等优点，但是由于我们计划要显示小车运行时间，LED 数码管无法显示如此丰富的内容，因此我们放弃此方案。
方案二：采用LCD 128*64液晶显示。LCD 128*64液晶具有功耗低、显示内容丰富、清晰，显示信息量大，显示速度较快，界面友好等而得到广泛应用，因
此我们选择此方案。
图14 LCD 128*64电路图
3.14 智能小车最终方案
经过反复的探讨和论证我们最终确定智能小车的如下最终方案：
1. 车体用敷铜电路板手工制作。
2. 采用C8051F040单片机作为整个电路的控制核心。
3. 使用12V电源为系统提供电源。
4. 采用直流减速电机作为智能小车系统的驱动电机。
5. 使用电机专用驱动芯片L298作为直流减速电机的驱动芯片。
6. 用st188st188反射式红外光电传感器完成系统的寻迹任务。
7. 采用接近开关完成金属检测任务。
8. 采用st188st188反射式红外光电传感器完成历程计算模块
10.采用蜂鸣器及发光二极管完成智能小车的报警功能。
11. 采用双光敏三极管避障模块避开障碍物。
12. 采用光敏三极管寻找光源。
13. 采用LCD 128*64显示运行时间、里程数等。
4 软件的设计
软件部分主要包括系统初始化，电机驱动模块，寻线并记录里程模块，金属检测模块，超声波避障模块，寻光源模块，液晶显示等各个模块程序。软件设计主流程图如图14所示。
开始初始化
寻线并记录里程
进入曲线
路径？
寻线并记
录里程
检测到金
属？
声光报警
并记录
寻线并记
录里程
检测到金
属？
声光报警、显示并停留5s Yes
No
Yes No
结束
图15 程序主流程图
5 系统整体性能评估及总结体会
整个作品我们本着低成本，高性能的设计理念来制作完成，微控器我们选用功能较强大的C8051f040单片机，它丰富的资源满足了我们作品性能的要求，市场价格也不贵，堪称物美价廉。整个系统的核心电机调速模块采用由单片机较容易控制的PWM调速技术，使得系统整体运动，循迹部分完成的较好。由st188st188反射式红外光电传感器不断地比较来控制正确的运动方向，简单易行，并由它记录小车轮子旋转的角速度，继而算出小车的历程数。金属检测模块采用的接近开关式传感器可以方便准确的完成检测金属的任务。本作品采用单片机智能控制，完成了智能小车PWM方式直流电机调速，循迹，计算里程数，金属检测，声光报警，超声波避障，寻光源，液晶显示等模块，是一个集各种功能的高性能智能小车。
经过本次大赛作品的设计，感触颇深的是解决问题的方法、技巧。在这些天中，我们遇到许许多多问题，我们在老师指导和自己努力下一一解决，懂得了对待问题要多方法处理，多角度处理等思想。通过这些天的设计竞赛，我们不但增强了实践能力和协作精神，而且懂得了联系实际的重要性，这对我们以后的学习和工作不无裨益。
参考文献：
1 柴钰,单片机原理及应用,陕西：西安电子科技大学出版社,
2 李广弟,单片机基础,北京：北京航空航天大学出版社,
3 何希才,新型实用电子电路400例,电子工业出版社,
4 赵负图,传感器集成电路手册,第一版,化学工业出版社,
5 陈伯时,电力拖动自动控制系统,第二版,北京:机械工业出版社,
6 张毅刚,彭喜元,新编MCS-51单片机应用设计,第一版,哈尔滨工业大学出版社,
附录一：系统总原理图1
智能寻迹小车第18 页共20 页附录二：系统总原理图2
附录三：系统总原理图3
西安科技大学第七届大学生电子设计大赛
学校：西安科技大学
设计题目：智能探雷小车
设计成员：赵九龙姚强吴泽锐
指导老师：西安科技大学教练组
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。
循迹小车的设计与制作毕业设计论文
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
关于毕业论文使用授权的声明 本人在指导老师的指导下所完成的论文及相关的资料（包括图纸、实验记录、原始数据、实物照片、图片、录音带、设计手稿等），知识产权归属华北电力大学。本人完全了解大学有关保存，使用毕业论文的规定。同意学校保存或向国家有关部门或机构送交论文的纸质版或电子版，允许论文被查阅或借阅。本人授权大学可以将本毕业论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用任何复制手段保存或编汇本毕业论文。如果发表相关成果，一定征得指导教师同意，且第一署名单位为大学。本人毕业后使用毕业论文或与该论文直接相关的学术论文或成果时，第一署名单位仍然为大学。本人完全了解大学关于收集、保存、使用学位论文的规定，同意如下各项内容： 按照学校要求提交学位论文的印刷本和电子版本；学校有权保存学位论文的印刷本和电子版，并采用影印、缩印、扫描、数字化或其它手段保存或汇编本学位论文；学校有权提供目录检索以及提供本学位论文全文或者部分的阅览服务；学校有权按有关规定向国家有关部门或者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学校有关数据库和收录到《中国学位论文全文数据库》进行信息服务。在不以赢利为目的的前提下，学校可以适当复制论文的部分或全部内容用于学术活动。 论文作者签名：日期： 指导教师签名：日期： 毕业设计（论文）
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
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
智能超声波避障小车地设计与制作
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 学生姓名 班级 学号 指导教师 完成日期
摘要 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。
Abstract 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.
智能灭火小车设计
目录 1绪论 (1) 1.1研究的背景和意义 (1) 1.2本次论文设计的主要任务 (1) 2系统方案设计 (1) 2.1总体设计框图 (1) 2.2核心控制单元的选择 (2) 避障方案设计 (4) 2.4小车选择 (10) 3主控制模块主程序设计 (11) 3.1红外循迹模块子程序设计 (12) 3.2红外避障模块子程序设计 (14) 3.3电机控制子程序设计 (15) 结论 (17) 参考文献 (18) 附录 (19)
1绪论 1.1研究的背景和意义 在现代化社会中需要使用大量的电器，而当电器使用不当或者是老化的时候可能引 发火灾。当火灾发生后，在消防队 赶来之前有一段时间，这段时间 可能会造成重大的 人员财产伤亡，而且在火势很大的情况下，消防队员可能会有生命危险，在一些恶劣的 情况下人类不方便靠近智能汽车火灾产生于第一次火灾，为了有效地扑灭了火灾，人员 伤亡和财产损失降到最低。 1.2本次论文设计的主要任务 这次研究的课题主要有如下几点 的内容 MCU 控制模块 外部中断程序 2系统方案设计 2.1总体设计框图 MCU 是本系统的控制核心，负责处理由红外对管循迹模块，红外避障模块得到的电 平信号。最后单片机把信号处理的结果传递给小车电机模块，让小车做出正确的反应。 系统结构框图如下图所示。 总体设计框
2.2核心控制单元的选择 AT89C51的主要的特性 ? 4K 字节可编程FLASH 存储器 ?与MCS-51 兼容 ?数据保留时间：10年 ?寿命：1000写/擦循环 三级程序存储器锁定 ?全静态工作：0Hz-24MHz ?32可编程I/O 线 ?128×8位内部RAM ?5个中断源 ?可编程串行通道 ?低功耗的闲置和掉电模式 该系统采用AT89C51单片机为中央处理器。
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
基于单片机的智能寻迹小车毕业设计
基于单片机的智能寻迹小车毕业设计 系统主要由红外避障模块、声控模块、光电寻迹、电机驱动及语音播报模块组成。 采用P89V51单片机作为智能小车控制核心。系统能实现对线路进行寻迹，小 车可以 前进或后退，遇到障碍物可以自行停止并可以实现反向运行，系统可以利用声 音控 制小车的启停。整个系统小巧紧凑，控制准确，性价比高，人机互动性好。 P89V51单片机；红外避障；线路寻迹；直流减速电机 ABSTRACT System is mainly by infrared obstacle avoidance module, voice module, opto-electronics and motor drive tracing module. Used as a single- chip smart car P89V51 control core. System can realize the tracing lines, cars can go forward or backward, encountered obstacles can stop and reverse operation can be achieved, the system can use voice to control the start and stop car. Compact the entire system to control the accurate, cost-effective, good human-computer interaction. KEYWORD: P89V51MCU;Infrared obstacle avoidance；Tracing；DC motor speed 1
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)
基于 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
自动智能灭火小车设计与实现
龙源期刊网 https://www.wendangku.net/doc/d49374287.html, 自动智能灭火小车设计与实现 作者：张倩王逸琳钱志丽金徐冬郑英 来源：《卷宗》2016年第05期 摘要：本设计主要是基于单片机对自动灭火智能小车的控制与制作进行研究。具体方案 则是基于MSP430单片机下，加以电源电路、L298电机驱动、超声波测距火焰传感器、灭火 风扇以及其它电路构成。本系统硬件配置合理经济，控制方案简易优化，基本上实现了灭火小车在一般环境下的避障和灭火的控制。最后，小车能实现在模拟的场地内自动巡逻、自动避障以及发现火源进行自动灭火的目标。 关键词：智能小车；灭火；传感器；电机驱动 1 系统方案及设计 如图一所示，自动智能灭火小车分为电源模块、控制器模块、火焰检测模块、A/D转换模块、超声波测距模块、电机驱动模块、风扇及其驱动模块和显示模块总共8个模块。小车可实现自动巡逻、自动避障以及自动灭火这三个功能。 当没有火源时，小车处于巡逻模式，前面、左面和右面3个超声波测量小车离障碍物的距离反馈给单片机，单片机进行比较使小车实行左转、右转、前进以及后退的动作。当发现火源时，小车切换成灭火模式，火焰传感器将模拟电压值反馈给单片机，单片机进行A/D转换控 制小车的行走方向并通过前面的超声波测量小车与火源的距离使小车准确地停车并打开风扇灭火。 2 硬件设计 2.1 超声波测距模块 本模块最远测试距离是1500mm，测量周期10ms且性能稳定，测量距离精确是专为小车设计的。该模块采用IO触发测距，给至少10us的高电平信号，模块自动发送8个40khz的方波，自动检测是否有信号返回，有信号返回，通过IO输出一高电平，高电平持续的时间就是超声波从发射到返回的时间。测试距离为（高电平时间*声速（340M/S））/2。模块1脚VCC 接电源正极，电压范围为3.8～5.5V，静态电流小于8mA 。2脚接控制端，3脚接接收端，从控制口发一个10us以上的高电平就可以在接收口等待高电平输出。一有输出就可以开定时器计时，当此口变为低电平时就可以读定时器的值，此时就为此次测距的时间，方可算出距离。如此不断的周期测量，就可以算出小车移动时距离物体的值了。4脚接GND电源负极。 2.2 火焰传感器模块
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
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
智能寻迹避障小车寻迹系统设计说明
第二章智能寻迹避障小车寻迹系统设计 1．任务 任务一：产生智能寻迹避障小车沿黑线转圈的控制程序； 任务二：产生智能寻迹避障小车带状态显示沿黑线转圈的控制程序； 2．要求 （1）能控制智能寻迹避障小车沿黑线实现转圈功能； （2）行走过程中小车一直压着黑线走，不得冲出黑线圆圈之外或之； （3）智能寻迹避障小车可以从小于90度的任意方向寻找到黑线圆圈； 2.1 项目描述 该项目的主要容是：在智能寻迹避障小车电机控制系统之上扩展寻迹电路，然后运用C 语言对系统进行编程，使智能寻迹避障小车实现沿黑线转圆圈的功能，并且在行走过程中小车一直压着黑线走，不得冲出黑线圆圈之外或之；当人为将小车拿开，再从小于90度的任意方向放置小车，小车应能重新找回轨道，并沿黑线继续转圈。通过该项目的学习与实践，可以让读者获得如下知识和技能： 继续掌握单片机I/O端口的应用； 掌握红外线收、发对管的工作原理与控制方法； 掌握数码管的工作原理与控制方法； 掌握单片机C语言的编程方法与技巧； 能够编写出智能寻迹避障小车沿黑线实现转圈功能的控制函数； 2.1 必备知识 2.1.1 关于红外线传感器 红外线定义：在光谱中波长自0.76至400微米的一段称为红外线，红外线是不可见光线。所有高于绝对零度（-273.15℃）的物质都可以产生红外线。现代物理学称之为热射线。医用红外线可分为两类：近红外线与远红外线。 红外线发射器：红外线发射管在LED封装行业中主要有三个常用的波段，如下850NM、875NM、940NM。根据波长的特性运用的产品也有很大的差异，850NM波长的主要用于红外线监控设备，875NM主要用于医疗设备，940NM波段的主要用于红外线控制设备。如：红外线遥控器、光电开关、光电计数设备等。 红外线对管应用：本项目中，小车的寻迹功能采用红外线收、发对管实现。具体工作过程如下：两对红外线收、发对管安装在智能寻迹避障小车底盘正前方，红外发射管一直发射信号，接收管时刻准备接收信号。两对对着地的红外管发射红外信号，信号在白色的地面上反射回接收管，通过接收管把信号送回单片机进行处理，完成相应的动作。假如在黑色的地面上，信号被地面吸收，就无信号返回，单片机检测到无信号，根据程序也会做出相应的动作。如图2.1所示为红外线收、发对管外型示意图。
自动智能灭火小车设计与实现
摘要：本设计主要是基于单片机对自动灭火智能小车的控制与制作进行研究。具体方案则是基于msp430单片机下，加以电源电路、l298电机驱动、超声波测距火焰传感器、灭火风扇以及其它电路构成。本系统硬件配置合理经济，控制方案简易优化，基本上实现了灭火小车在一般环境下的避障和灭火的控制。最后，小车能实现在模拟的场地内自动巡逻、自动避障以及发现火源进行自动灭火的目标。 关键词：智能小车；灭火；传感器；电机驱动 1 系统方案及设计 如图一所示，自动智能灭火小车分为电源模块、控制器模块、火焰检测模块、a/d转换模块、超声波测距模块、电机驱动模块、风扇及其驱动模块和显示模块总共8个模块。小车可实现自动巡逻、自动避障以及自动灭火这三个功能。 当没有火源时，小车处于巡逻模式，前面、左面和右面3个超声波测量小车离障碍物的距离反馈给单片机，单片机进行比较使小车实行左转、右转、前进以及后退的动作。当发现火源时，小车切换成灭火模式，火焰传感器将模拟电压值反馈给单片机，单片机进行a/d转换控制小车的行走方向并通过前面的超声波测量小车与火源的距离使小车准确地停车并打开风扇灭火。 2 硬件设计 2.1 超声波测距模块 本模块最远测试距离是1500mm，测量周期10ms且性能稳定，测量距离精确是专为小车设计的。该模块采用io触发测距，给至少10us的高电平信号，模块自动发送8个40khz的方波，自动检测是否有信号返回，有信号返回，通过io输出一高电平，高电平持续的时间就是超声波从发射到返回的时间。测试距离为（高电平时间*声速（340m/s））/2。模块1脚vcc 接电源正极，电压范围为3.8～5.5v，静态电流小于8ma 。2脚接控制端，3脚接接收端，从控制口发一个10us以上的高电平就可以在接收口等待高电平输出。一有输出就可以开定时器计时，当此口变为低电平时就可以读定时器的值，此时就为此次测距的时间，方可算出距离。如此不断的周期测量，就可以算出小车移动时距离物体的值了。4脚接gnd电源负极。 2.2 火焰传感器模块 该模块采用六路火焰传感器，探测范围为180°；能够输出数字信号为ttl电平，也能够输出模拟信号，可以用adc进行采集，易于使用；能够探测火焰发出的波段范围分别为700～1100 nm的短波近红外线，通过电压信号进行输出。该模块工作的信息如下表1。 2.3 电机驱动模块 对于简单的小车设计，用l298n芯片作为电机驱动，操作方便，稳定性好，性能优良。 2.4 其他模块设计 （1）电源模块：采用12v可冲电锂电池供电，节能环保，可持续使用。 （2）显示模块：采用1602液晶显示，工作电压为5v，能够很直观地反应小车的行进情形。 （3）a/d转换模块：采用单片机自带模数转换器对火焰传感器的模拟信号进行采样比较。 （4）灭火模块：用mos管对灭火电机进行驱动，直流电机再驱动风扇实现灭火。工作电压范围为3～7v，启动电流小于120ma，简单方便，易于使用，能够很好的满足要求。 3 软件设计 当没有火源时，小车处于巡逻模式，单片机通过比较前面、右面和左面的距离控制小车的左转、右转、前进、后退进行巡逻和避障。当检测到火源时，单片机采集火焰传感器的模拟电压值并进行比较，使小车朝着最小值的方向走。当小车找到火源并距离火源10cm的时候，停车并灭火。流程图如图二。
arduino循迹小车毕业论文正稿
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 (3) 1.1.1 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) 2.2 51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) 3.1.3 电机驱动电路 (10) 3.2 软件设计 (12) 3.2.1 系统主程序 (13) 3.2.2 本系统编译器 (13) 3.3 实物展示 (14) 3.4 部分程序展示 (15) 结论 (20) 致 (21) 参考文献 (22) 页脚
Arduino循迹小车设计与实现 摘要：循迹小车是Arduino单片机的一种典型应用。本智能小车是由ardiuno 单片机和外部电路组成，包括检测模块，控制模块，电源模块。循迹车设计采用Arduino单片机作为小车的控制核心，采用灰度传感器作为小车的检测模块来识 别绿色路面中央的黑色引导线，采集信号并将信号转换为能被ardiuno单片机识 别的数字信号；采用驱动芯片L298N构成双H桥控制直流电机。其中软件系统采 用C程序。 关键词：Arduino单片机，自动循迹，驱动电路。 引言 自第一台工业机器人诞生以来，机器人的民展已经遍及机械、电子、冶金、交通、宇航、国防等领域。近年来机器人的智能水平不断提高，并且迅速地改变着人们的生活方式。人们在不断探讨、改造、认识自然的过程中，制造能替代人工作的机器一直是人类的目标。单片机是一种可通过编程控制的微处理器，虽其自身不能单独用在某项工程或产品上，但当其与外围数字器件和模拟器件结合时便可发挥强大的功能，现在单片机已广泛应用于众多领域。例如：工业自动化，智能仪器仪表，消费类电子产品，通信方面，武器装备等。 作为与自动化技术和电子密切相关的理工科学生，掌握单片机是最基础的要求。为进一步丰富和巩固单片机知识，也为能更好的联系实际应用，本次毕业设计选择了基于单片机Arduino循迹车，并做出实物。鉴于电子技术、计算机技术以及各种更先进的仿真软件的出现，使用高级语言如C代替汇编语言进行编程和控制已成为现实，单片机C语言编程相对于MC51汇编语言编程有如下优点： 对单片机的指令系统不需要有很深的理解就可以编程操作单片机。寄存器分配、不同存储器的寻址及数据类型等细节完全由编辑器自动处理。程序有规的结构，可分为不同的函数，可使程序结构化。库中包括许多标准子程序，具有较强的处理能力，使用方便。具有方便的模块化编程技术，使已编好的程序便于移植，可极大缩短开发时间，增加程序的可读性和可维护性。 事实上，当今许多硬件的开发都已开始用C语言编程，如各种单片机、DSP、ARM等，用C语言进行工业控制也已成为一种趋势，为了更好的适应当今社会形势，为了更好的面对挑战、把握机遇，此次毕业设计决定尝试用页脚