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单片机寻迹小车

单片机寻迹小车
单片机寻迹小车

单片机寻迹小车设计制作

电气与信息工程学院大学生创新中心组织了首届寻迹小车竞赛。为什么组织寻迹小车作为竞赛项目呢?首先,寻迹小车难度适中,涉及的专业知识是本学院各专业的专业基础课程,如传感器原理与应用、单片机原理与应用、模拟数字电路知识、控制电机等课程,从理论到实际的结合上对学生的专业学习有很大的帮助。其次,寻迹小车投入少,收效大,学生通过设计制作寻迹小车,从传感器选择与应用、单片机硬件软件的学习与应用、PCB设计、电路制作与软件调试,甚至机械设计与安装等方面受到全面的锻炼,第三,通过单片机寻迹小车的培训和锻炼,为学院组队参加全国大学生飞思卡尔智能车竞赛培养了人才。因此,作为大学生参加科技创新活动,完成单片机寻迹小车的设计制作将会使科技创新能力得到极大增强,并为今后进一步参加其他大学生竞赛活动,特别是飞思卡尔智能车大赛打下良好的基础。

单片机寻迹小车主要由光电检测电路(反射式光电传感器)、单片机、直流电机驱动电路、左右电机和万向轮组成。寻迹小车原理方框图如图1所示。光电检测对赛车引导线进行检测,当光电对准黑色寻迹线时,输出高电平,没有对准黑色寻迹线时,输出低电平(当然,电平也可以设计成相反)。根据检测到的二极管输出信号可以反映寻迹小车沿寻迹线的行走状态,根据不同状态可以控制左右驱动电机的转速。当两个电机以相同速度转动,小车按直线行驶了;当左电机速度低于右电机转速,小车将向左转弯,且速度相差越大,转弯的角度也就越大。

图1 寻迹小车原理方框图

寻迹小车采用的直流电机是TT马达,万向轮采用2.5cm小型单轮,TT马达和万向轮如图所示。

根据寻迹小车竞赛规则,在电机、车轮(驱动轮和万向轮)、电池性能一致、在小车按要求跑完全程情况下,判断一辆寻迹小车性能好坏的唯一标准是小车跑完全程的时间越短越好。寻迹小车的关键是控制驱动电机的速度,无论是转弯,还是直行都是通过控制左右两个直流电机的速度来实现的。为了取得好的成绩,在直道时,应该尽量提高小车的行驶速度;而在弯道时,必须根据赛道的弯曲半径的大小降低小车的行驶速度,而且赛道曲率半径越小,小车的速度肯定越低。寻迹小车速度控制的依据来自赛道的光电检测信号。

一、光电寻迹检测

1.电路工作原理

一路光电检测电路原理如图2所示。电路主要由发光二极管LED1和光敏三极管V1组成的反射式光电传感器U1组成。电阻R1为LED1的限流电阻,R2为光敏三极管的集电极电阻,LED2用于输出状态指示,输出端Y1送到单片机检测端。

发光二极管产生的光线照射到赛道上,如果为白色赛道,光线被反射并且被光敏三极管则反射光被光敏三极管接收,光敏三极管导通,输出端Y1为低电平(约0.3V),此时指示发光二极管LED2点亮;如果赛道为黑色,则发光二极管的光线被黑色赛道吸收,几乎没有反射光到达光敏三极管上,这时光敏三极管截止,输出端Y1输出高电平(5V),LED2没有工作电流,故不会被点亮。

5V供电加到U1的发光二极管上,R3为限流电阻,流过发光二极管的电流

ID1=(5V-UD1)÷200

≈(5V-1V)÷200

≈20mA

图2 光电检测电路原理图

2.光电传感器间距和数量的选择

图2检测传感器电路的数量至少需要两个,否则没有办法寻迹。采用两个传感器时,传感器的间距不能太宽,太宽会造成寻迹小车沿寻迹线左右摆动幅度太大。传感器的间距应该在寻迹线宽的1.5~2倍。但是采用两个传感器时,造成寻迹小车速度受到很大限制,速度上不去,因为小车速度较高时,由于惯性会造成小车冲出寻迹线,使小车不能寻迹。

为了克服上述缺陷,可以将图2的传感器电路的数量增加到4~6个,传感器太多控制难度加大,增加单片机控制软件设计和调试的难度和工作量,对控制不一定有好处。我们这里选择了6个反射式光电传感器。

图4表示小车在不同弯道及不同位置时的状态。我们在调试时将对小车在不同位置情况进行编程,反复测试调试是必需的。寻迹小车光电检测状态二极管的指示在分析、调试时有重要作用,它不仅可以帮助我们调试寻迹小车的最佳状态,而且可以指示检测是否正常。

图3 寻迹小车在不同赛道位置的检测情况

如何更有效地检测赛道的弯曲程度,光电检测的前瞻性是很重要要的。从前提高前瞻性考虑,可以将光电传感器以不同的排列方式安装。硬件电路相同,放置方法不同,软件算法却大不相同。

图4 光电检测传感器不同放置方法的比较

3.反射式光电传感器外形

寻迹小车采用反射式光电传感器,外形如下图所示。反射式光电传感器实际由两个独立的器件发光二极管和光敏三极管组成。从器件上可以看出发光二极管和光敏三极管的引脚。

图5 反射式光电传感器外形

4.反射式光电传感器模块

上面的反射式光电传感器还是属于模拟电路,在黑白的边缘时,其输出Y1实际并不能保障输出为0.3V和5V,这对单片机控制是不利的。为了保证控制的可靠性,在输出端加上施密特整形电路,就构成光电传感器模块。

说明:此图是对射式光电传感器

图6 反射式光电传感器模块

二、电机控制电路

1.直流电机工作特性

首先了解直流电机工作的几个名词术语:额定工作电压、额定转速、实际转速和堵转。假设寻迹小车的直流电机的额定电压是9V,在直流电机的电枢上加的电压一般不能超过7V,也就是说,电机的工作电压最大为9V,这时电机的转速最大,空载时达到的转速称为额定转速。负载越大,实际转速会负载增加而减小。对寻迹小车来说,电机的负载是一定的。这时电机加上9V工作电压,小车的速度最大。如果电机加上电压,负载太大,造成电机转不动,这时称电机“堵转”,电机堵转是很危险的,它会造成电机烧毁。因此我们要防止电机堵转发生。

直流电机的速度是如何控制的呢?如果我们改变电机电枢的工作电压,电机的速度就会随之改变。换句话说,改变直流电机的电压就可以控制电机的速度。

图正确吗?

图7 直流电机控制电压与转速的关系

2.PWM用于直流电机控制

单片机控制直流电机不是用调节直流电压大小来控制电机的,而是采用PWM(脉冲宽度调制)信号。PWM是一个周期固定,占空比可以调节的数字信号。

脉冲宽度调制(PWM)是英文“Pulse Width Modulation”的缩写,简称脉宽调制。它是利用微处理器的数字输出来对模拟电路进行控制的一种非常有效的技术,广泛应用于测量,通信,功率控制与变换等许多领域。PWM有定宽调频法、调宽调频法、定频调宽法,常用定频调宽法。

设PWM周期为T,高电平周期为T1,低电平的周期为T2,如图8(a)所示,T=T1+T2。PWM占空比定义为:在一串脉冲序列中,高电平持续的时间与总时间周期之比。可以认为:占空比D=T1/T

D的变化范围为0≤D≤1。当电源电压U不变的情况下,改变的平均值U取决于占空比D的大小,改变D值也就改变了输出电压的平均值,从而达到控制电动机转速的目的,实现PWM调速。

(a)PWM 占空比的定义

(b)占空比较大,等效直流电压较高

(c)占空比较小,等效直流电压较低

图8 PWM波形图

我们使用的电机一般为直流电机,主要用到永磁直流电机、伺服电机及步进电机三种。直流电机的控制很简单,性能出众,直流电源也容易实现。直流电机的驱动及控制需要电机驱动芯片进行驱动。常用的电机驱动芯片有L298、MC33886、ML4428等。也可以采用分立元件制作的H桥电路驱动电机。

图9 电机驱动芯片L298及电路原理图

L298控制很简单,IN1、IN2、ENA控制电机A工作,IN4、IN4、ENB控制电机B工作。如果IN1=1(5V高电平)、IN2=0(0V低电平)且使能端ENA为1时,电机A顺时针转动;如果IN1=0、IN2=1且使能端ENA为1时,电机A逆时针转动;如果使能端ENA=0时,无论IN1、IN2电平如何,电机A都停止转动。电机B的道理与电机A相同,不再复述。L298控制状态如表1所示。

L298在使用上可以分为两种方式:线性放大驱动方式和开关驱动方式。线性放大驱动方式时,半导体功率器件工作在线性区。其优点是控制原理简单,输出波动小,线性好,对邻近电路干扰小。其缺点是功率器件工作在线性区,功耗高和散热问题严重。

开关驱动方式是使半导体功能器件工作在开关状态,通过PWM来控制电机电压,从而实现电机转速的控制。

当驱动信号为高电平时,开关管导通,直流电机电枢绕组两段有电机驱动电压U,T1之后,驱动信号变为低电平,开关截止,电机电枢两端电压为0。T2之后,驱动信号重新变为高电平,开关管的动作重复前面的过程。

电机的电枢绕组两端的电压平均值U为:

U OUT=(T1×U)/T=D×U

式中D为占空比。

(a)电路原理图

(b)印制电路板图

图10 L298驱动电路图

L298有两路电源分别为逻辑电源和电机驱动电源J4接入逻辑电源,J6接入电机动力电源,J1、J2分别为单片机控制两个电机的输入端,J3、J5分别与两个电机的正负极相连。ENA、ENB直接接高电平,使两个电机工作在使能状态。

由于电机是线圈式,电路加入二极管的作用就是在产生反向电流的时候进行泄流,保护驱动芯片的安全。

三、单片机STC89C51

1.STC89C51单片机硬件电路

STC89C51单片机DIP封装引脚如图11所示

STC89C51/52单片机有4个独立的8位输入/输出(I/O)接口。

(1)输入/输出

P0.0 ~P0.7:P0口8位双向口线(32~39脚)

P1.0 ~P1.7 :P1口8位双向口线(1~8脚)

P2.0 ~P2.7 :P2口8位双向口线(21~28脚

P3.0 ~P3.7 :P3口8位双向口线(10~17脚)

图11 单片机DIP封装外形

(2)控制信号

ALE:(30脚)地址锁存控制信号。在系统扩展时,ALE用于控制把P0口输出的低8位地址锁存起来,以实现低位地址和数据的隔离。当单片机不使用外部总线时,此脚不用。

PSEN:(29脚)外部程序存储器读选通信号。在读外部ROM时,低电平有效,以实现外部ROM单元的读操作。

EA:(31脚)访问程序存储控制信号。当EA=1时,对ROM的读操作是内部程序存储器开始,并可延至外部程序存储器。不需要扩展外部存储器时,将接电源VCC。

RST:(9脚)复位信号。当输入的复位信号延续两个机器周期以上的高电平时即为有效,用以完成单片机的复位初始化操作。

XTAL1和XTAL2:(18、19脚)外接晶体引线端。当使用芯片内部时钟时,此二引线端用于外接石英晶体和微调电容;当使用外部时钟时,用于接外部时钟脉冲信号。

VSS:(20脚)地线

VCC:(40脚)+5 V电源。

(3)P3口的第二功能

P3的第二功能涉及到串行口、外部中断、定时器、控制总线控制信号。如表2所示。掌握P3口的应用是学习51单片机的重要内容。

表2 P3口的第二功能

(4)I/O口应用基本要点

①如果单片机内部有足够的程序存贮器空间,也不需要扩展外部存贮器和I/O接口,单片机的4个口均可作为I/O口使用。

② 4个口在作为输入口使用时,均应先对其写“1”,以避免误读端口状态。

③ P0口作为I/O口使用时应外接10K的上拉电阻,其它口则可不必。

④ P3口的某些口线作第二功能时,剩下的口线可以单独作为I/O口线使用。

⑤ I/O口作为通用输入输出功能时,注意其驱动能力。

2.单片机最小系统

单片机工作除了加5V工作电源外,要外接时钟晶体电路和复位电路。单片机18、19脚为外接晶体电路引脚。在XTALl 和XTAL2两端跨接石英晶体,就构成了稳定的自激振荡器,时钟信号直接送入内部时钟电路。对STC单片机晶振的频率范围为2~24MHz,一般采用12MHz。外接晶振时,Cl和C2的值通常选择为20~30pF,Cl、C2对频率有微调作用。

图9 单片机最小系统

单片机9脚RET为复位端,在开机上电时产生一个只要大于两机器周期(在晶体为12MHz时,两机器周期为2μs)的高电平即可让单片机复位。开关S1是上电后的复位开关。

单片机接入电源、时钟电路、复位电路以后,单片机具备了工作的基本硬件工作条件,这样的单片机系统称为单片机最小系统。单片机最小系统如图9所示。

2.STC89C51输入/输出功能

用于控制寻迹小车的光电检测信号、按键控制等信号送入单片机,称为单片机输入;单片机控制电机速度、显示等称为单片机输出。单片机输入/输出功能应用时,必须遵守如前所述的I/O口应用基本要点。本文不是单片机教材,仅以寻迹小车应用进行说明。

假设光电检测信号P11~P16与单片机P1口的P1.0~P1.5连接,P2.0~P2.5与电机驱动模块L298相连,如图9、图10所示。

图10 寻迹小车L298电机驱动电路

单片机I/O口在作为输入口使用时,均应先对其写“1”,再读入I/O口状态,以避免误读端口状态。例如用汇编语言编写程序:

MOV P1, #1111 1111B ;对P1口写1,准备读P1口的状态

MOV A, P1 ;将P1口的状态读入CPU的A累加器P1连接的传感器信号只有先读到A中,单片机才能进行处理。

如果控制左右两个电机正转,使用单片机输出功能。按表1可以得到控制字:1111 0101B=0F5H,我们只要将0F5H送到P2口即可,程序如下:

MOV A, #0F5H

MOV P1, A

你可能已经发现,单片机I/O口输入和输出都要经过累加器A。上面的汇编程序的理解对学习51单片机很有用。

下面我们采用C51程序编写控制电机正反转程序如下:

/*****************************************

实现电机的方向控制的宏定义

******************************************/

#include 51单片机头文件

#define uchar unsigned char

#define uint unsigned int

/*****************************************

端口定义

******************************************/

sbit s1=P1^0; //电机正转开关

sbit s2=P1^1; //电机反转开关

sbit a1=P2^0; //P2.0与电机驱动IN1相连

sbit a2=P2^1; //P2.1与电机驱动IN2相连sbit a3=P2^2; //P2.2与电机驱动IN3相连sbit a4=P2^3; //P2.3与电机驱动IN4相连sbit PWMA=P2^4; //P2.4与电机A使能相连sbit PWMB=P2^5; //P2.4与电机B使能相连

/*****************************************

正转反转函数

******************************************/

void Turn_Go(void) //两电机正转

{

PWMA=1;

PWMB=1;

a1=1;

a2=0;

a3=1;

a4=0;

}

void Turn_Back(void) //两电机反转

{

PWMA=1;

PWMB=1;

a1=0;

a2=1;

a3=0;

a4=1;

}

/*****************************************

主函数

******************************************/

main()

{

while(1)

{

if (s1==0)

Turn_Go();

else if (s2==0)

Turn_Back();

}

}

参见L298电机驱动仿真

在淘宝网上有许多L298控制模块,如图11所示。

图11 L298驱动模块

四、电源电路

小车需要+5V和7.2V~9V两种电源,寻迹小车电源电路如图12所示。寻迹小车由7.2V~9V 电池供电,从POWER端接入。7.2V~9V电压一方面直接向L298的Vs端向电机供电,一方面通过三端稳压器2940转换成+5V,向单片机和L298的VCC端供电。图中开关S2可以接通和切断电池供电,电容C5、C6起到滤波作用。

图12 寻迹小车电源电路

#include

#define std_speed 100 //标准速度

#define f_speed 80 //第一速度

#define s_speed 25 //第二速度

#define t_speed 8 //第三速度

#define L_add 3 //补充速度

sbit l3=P1^0; //左边最外传感器接P1.0

sbit l2=P1^1; //左边中间传感器接P1.1

sbit l1=P1^2; //左边内侧传感器接P1.2

sbit r1=P1^3; //右边内侧传感器接P1.3

sbit r2=P1^4; //右边中间传感器接P1.3

sbit r3=P1^5; //右边最外传感器接P1.3

sbit o1=P2^0; //电机控制信号

sbit o2=P2^1;

sbit o3=P2^2;

sbit o4=P2^3;

sbit ml=P2^5; //L298电机A驱动使能

sbit mr=P2^4; //L298电机B驱动使能

int beforelever=0; //定义变量

int lever=0;

int lastlever=0;

unsigned int LPWM,RPWM;

void delay(unsigned int t)

{

int i,j;

for(i=0;i

{

for(j=0;j<150;j++);

}

}

void detece() //信号灯检测程序

{

lever=0;

if(l3==1)lever=-3;

if(l2==1)lever=-2;

if(l1==1)lever=-1;

if(r1==1)lever=1;

if(r2==1)lever=2;

if(r3==1)lever=3;

if(l1==1 && r1==1)lever=0;

if(l1==0&&l2==0&&l3==0&&r1==0&&r2==0&&r3==0)lever=10;

}

void PWM(unsigned int l,unsigned int r) //PWM设置程序

{

if(l>100)l=100; 定宽调频法调制为0——100 范围

if(r>100)r=100;

if(l<0)l=0;

if(r<0)r=0;

if(LPWM>=l)ml=0; //L298左电机使能信号设置使能信号与pwm同步变化,从而控制电机转速

else ml=1;

if(RPWM>=r)mr=0; //L298右电机使能信号

else mr=1;

if(LPWM>=100)LPWM=0; //LPWM高电平≥100时置LPWM为低电平

if(RPWM>=100)RPWM=0;

}

void control() //电机控制程序

{

switch(lever)

{

case -3:PWM(t_speed+L_add,f_speed);break; //lever=-3最左边的传感器检测到,左轮11/100的速度右轮80/100速度既右大转

case -2:PWM(s_speed+L_add,std_speed);break;左28%右100% 右中转

case -1:PWM(f_speed+L_add,std_speed);break;左83%右100% 右小转

case 0:PWM(std_speed+L_add,std_speed);break;

case 1:PWM(std_speed+L_add,f_speed);break;

case 2:PWM(std_speed+L_add,s_speed);break;

case 3:PWM(f_speed+L_add,t_speed);break;

}

}

void main()

{

P1=0x3f;

o1=1;

o2=0;

o3=1;

o4=0;

TMOD=0x01;

TH0=(65536-1000)/256; //TH0=(65536-x)/256 x为x uS

TL0=(65536-1000)%256; //TL0=(65536-x)%256

TR0=0; //关T0定时器

ET0=0; //关T0定时中断

TR0=1; //开T0定时器

ET0=1; //开T0定时器

EA=1;

PWM(0,0);

delay(1000);

while(1)

{

detece();

if(lever==10&&lastlever==-3)lever=-3; //确保进入轨道不偏离轨道

if(lever==10&&lastlever==3)lever=3;

control();

if(lastlever!=lever)lastlever=lever;

}

}

void time() interrupt 1 //定时器中断函数

{

TH0=(65536-100)/256; //TH0=(65536-x)/256 x为x uS

TL0=(65536-100)%256; //TL0=(65536-x)%256

LPWM++;//开始产生pwm波形

RPWM++;

}

基于stm32的智能小车设计毕业设计

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

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

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

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

智能循迹小车程序

#include #define uchar unsigned char #define uint unsigned int //D0-D7:f,b,a,e,d,h,c,g 共阴依次编码 //74LS04反相器驱动数码管 uchar code table[10] = {0x5F,0x42,0x9E,0xD6,0xC3,0xD5,0xDD,0x46,0xDF,0xD7}; uchar i = 0; //用于0-3数码管轮流显示 uint j = 0; //计时的次数 uint time=0; //计时 uint pwm=16; //占空比 uint speed; //调制PWM波的当前的值 sbit R=P3^2; //右边传感器P3^2 sbit L=P3^3; //左边传感器P3^3 //电机驱动口定义 sbit E NB=P1^0; //前轮电机停止控制使能 sbit E NA=P1^1; //后轮控制调速控制端口 sbit I N1=P1^2; //前轮 sbit I N2=P1^3; //前轮 sbit I N3=P1^4; //后轮 sbit I N4=P1^5; //后轮 void Init() { TMOD = 0x12; //定时器0用方式2,定时器1用方式1 TH0=(256-200)/256; //pwm TL0=(256-200)/256; TH1 = 0x0F8; //定时2ms TL1 = 0x30; EA = 1; ET0 = 1; ET1 = 1; TR0 = 1; TR1 = 1; } void tim0(void) interrupt 1 //产生PWM { speed ++; if(speed <= pwm) //pwm 就相当于占100的比例 { ENA = 1; } else if(speed < 100) { ENA = 0; }

智能循迹小车详细制作过程

(穿山乙工作室)三天三十元做出智能车 基本设计思路: 1.基本车架(两个电机一体轮子+一 个万向轮) 2.单片机主控模块 3.电机驱动模块(内置5V电源输出) 4.黑白线循迹模块 0.准备所需基本元器件 1).基本二驱车体一台。(本课以穿山乙推出的基本车体为 例讲解) 2).5x7cm洞洞板、单片机卡槽、51单片机、石英晶体、红 色LED、1K电阻、10K排阻各一个;2个瓷片电容、排针40 个。 3).5x7cm洞洞板、7805稳压芯片、红色LED、1K电阻各一 个;双孔接线柱三个、10u电解电容2个、排针12个、9110 驱动芯片2个。 4).5x7cm洞洞板、LM324比较器芯片各一个;红外对管三 对、4.7K电阻3个、330电阻三个、红色3mmLED三个。 一、组装车体

(图中显示的很清晰吧,照着上螺丝就行了) 二、制作单片机控制模块 材料:5x7cm洞洞板、单片机卡槽、51单片机、石英晶体、红色LED、1K电阻、10K排阻各一个;2个瓷片电容、排针40个。 电路图如下,主要目的是把单片机的各个引脚用排针引出来,便于使用。我们也有焊接好的实物图供你参考。(如果你选用的是STC98系列的单片机在这里可以省掉复位电路不焊,仍能正常工作。我实物图中就没焊复位)

三、制作电机驱动模块 材料:5x7cm洞洞板、7805稳压芯片、红色LED、1K电阻各一个;双孔接线柱三个、10u电解电容2个、排针12个、9110驱动芯片2个。 电路图如下,这里我们把电源模块与驱动模块含在了同一个电路板上。因为电机驱动模块所需的电压是+9V左右(6—15V 均可),而单片机主控和循迹模块所需电压均为+5V。 这里用了一个7805稳压芯片将+9V电压稳出+5V电压。

基于语音识别的智能小车设计-毕设论文

基于语音识别的智能小车 摘要 随着计算机技术、模式识别和信号处理技术及声学技术等的发展,使得能满足各种需要的语音识别系统的实现成为可能。近二三十年来,语音识别在计算机、信息处理、通信与电子系统、自动控制等领域中有着越来越广泛的应用。本设计是语音识别在控制领域的一个很好实现,它将原本需要手工操作的工作用语音来方便地完成。 语音识别按说话人的讲话方式可分为孤立词(Isolated Word)识别、连接词(Connected Word)识别和连续语音(Continuous Speech)识别。从识别对象的类型来看,语音识别可以分为特定人(Speaker Dependent)语音识别和非特定人(Speaker Independent)语音识别。本设计采用的识别类型是特定人孤立词语音识别。 本系统分上位机和下位机两大方面。上位机利用PC上MATLAB强大的数学计算能力,进行语音输入、端点监测、特征参数提取、匹配、串口控制等工作,根据识别到的不同语音通过PC串口向下位机发送不同的指令。下位机是单片机控制的一个小车,单片机收到上位机传来的指令后,根据不同的指令控制小车完成不同的动作。 该设计对语音识别的现有算法进行了验证和实现,并对端点检测和匹配算法进行了些许改进。本设计达到了预期目标,实现了所期望的功能效果。 关键词:MATLAB,语音识别,端点检测,LPC,单片机,电机控制

SMART CAR GASED SPEECH RECOGNITION ABSTRACT With the development of computer technology,pattern recognition,signal processing technology and acoustic technology etc, the speech recognition system that can meet the various needs of people is more possible to achieve.The past three decades, the voice recognition in the field of computer, information processing, communications and electronic systems, automatic control has increasingly wide range of applications. Speech recognition by the speaker's speech can be divided into isolated word (Isolated Word) identification, conjunctions (Connected Word) and continuous speech recognition (Continuous Speech) identification. Identifying the type of object from the point of view, the voice recognition can be divided into a specific person (Speaker Dependent) speech recognition and non-specific (Speaker Independent) speech recognition. This design uses the identification type is a specific person isolated word speech recognition. This design is of a good implementation of speech recognition in the control field, it does the work that would otherwise require manual operation by the voice of people easily.This system includes two major aspects:the host system and the slave system. The host system use the MATLAB on the computer which has powerful mathematical computing ability to do the work of voice input, endpoint monitoring, feature extraction, matching, identification and serial control,then it send different commands through the PC serial port to slave system according different recognised voice. The slave system is a car controlled by a single-chip micro-controller.It controls the car do different actions according different instructions received.

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。

基于Arduino智能寻迹小车开题报告

云南农业大学 本科生毕业设计开题报告 设计题目:基于Arduino的智能寻迹小车控制系统设计毕业设计起止时间: 年月日~月日(共 17 周) 专业:电气工程及其自动化 姓名: 学号: 指导教师: 报告时间: 云南农业大学教务处制 200 年月日

1. 本课题所涉及的问题在国内(外)的研究现状综述 国外智能车辆的研究历史较长,始于上世纪50年代。它的发展历程大体可以分成三个阶段: 第一阶:20世纪50年代是智能车辆研究的初始阶段。1954年美国Barrett Electronic 公司研究开发了世界上第一台自主引导车系统,该系统只是一个运行在固定路线上的拖车式运货平台,但它却具有了智能车辆最基本的特征即无人驾驶。 第二阶段:从80年代中后期开始,世界主要发达国家对智能车辆开展了卓有成效的研究。在欧洲,普罗米修斯项目开始在这个领域的探索。在美洲,美国成立了国家自动高速公路系统联盟(NAHSC)。在亚洲,日本成立了高速公路先进巡航/辅助驾驶研究会。 第三阶段:从90年代开始,智能车辆进入了深入、系统、大规模研究阶段。最为突出的是,美国卡内基.梅隆大学(Carnegie Mellon University)机器人研究所一共完成了Navlab系列的10台自主车(Navlab1—Navlab10)的研究,取得了显著的成就。 相比于国外,我国开展智能车辆技术方面的研究起步较晚,开始于20世纪80年代。而且大多数研究处在于针对某个单项技术研究的阶段。虽然我国在智能车辆技术方面的研究总体上落后于发达国家,并且存在一定得技术差距,但是我们也取得了一系列的成果,主要有: (1)中国第一汽车集团公司和国防科技大学机电工程与自动化学院与2003年研制成功我国第一辆自主驾驶轿车。 (2)南京理工大学、北京理工大学、浙江大学、国防科技大学、清华大学等多所院校联合研制了7B.8军用室外自主车,该车装有彩色摄像机、激光雷达、陀螺惯导定位等传感器。 可以预计,我国飞速发展的经济实力将为智能车辆的研究提供一个更加广阔的前景。因此,对智能小车进行深入细致的研究,不但能加深课堂上学到的理论知识,更能将理论转化为实际运用,为将来打下坚实的基础。 2.本人对课题提出的任务要求及实现预期目标的可行性分析

智能寻迹小车以及程序

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。

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

智能寻迹小车

智能寻迹小车 作者:李毅卢仁义吴甜解放军炮兵学院(安徽合肥230031) 时间:2008-06-18 来源:电子产品世界 浏览评论推荐给好友我有问题个性化定制 关键词:51单片机智能小车光电对管寻迹脉冲宽度调制 摘要:本文介绍了一种基于51单片机的小车寻迹系统。该系统采用两组高灵敏度的光电对管,对路面黑色轨迹进行检测,并利用单片机产生PWM波,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。 关键词:智能小车;光电对管;寻迹;脉冲宽度调制 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

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

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: 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

智能寻迹小车设计报告

~ 目录 1.项目设计目的 (1) 2.项目设计正文 (3) .项目分析及方案制定 (3) .设计步骤及流程图 (4) 寻迹设计步骤 (4) 流程图 (4) ( .主要模块介绍 (4) LM393的主要特点 (4) LM393引脚图及内部框图 (5) LM393 功能简介 (5) 89C2051 (5) 89C2051简介 (5) 89C2051 主要性能参数 (5) 89C2051 功能特性概述 (6) 。 .电路设计及PCB绘制 (6) 电源电路 (6) 红外收发电路 (6) 电机驱动电路 (7) 单片机最小系统 (7) 整体电路 (8)

PCB板的绘制 (8) . 成品展示 (9) \ 3.项目设计总结 (9) 4.参考文献 (10) 智能寻迹小车 ——CDIO三级项目 王君杰 (电子信息工程 1501 6) 一、项目设计目的 在科技飞速发展的今天,智能化的概念已经渗入到各行各业,自动控制系统也出现在生活的方方面面,早到工厂的机械化生产,近到目前的自动驾驶。越来越多的领域涉及到电控制技术。特别是使用单片机一类的MCU的控制,在生活中越来越常见。因此,基于单片机控制的电路的学习和时间对于我们来说就显得尤为重要。同时,对于单片机作为软件主控单元,结合模电数电的硬件电路支持的综合项目开发,也是作为大学生需要了解并且熟练运用的基础。掌握了这些知识,对于我们以后的职业发展也有着莫大的帮助。 二、? 三、项目设计正文 、项目分析及方案制定 首先对于“智能寻迹小车”这个标题而言,我们可以分为两个部分:小车和智能寻迹。“小车”决定了硬件电路的大致构成:电源、电容、电阻、开关、电机、LED。而“智能”则决定了一些高级电路的选用:MCU、传感器、电机驱动、电位器及一些IC。 其次,假如去掉“智能”两字,仅关注如何做成一个能够行驶的小车,那么电路的搭建将会变得尤为简单。假如做一个“上电即跑”的小车,那么连开关都不需要,仅需要电源(干电池即可),两个电机 (3V/100mA)和两个限流电阻按图一方式连接即可。当然,这样的 小车只能实现向一个方向前进,无法实现跑道的自动识别和转向。 不过,这个电路也是所有行驶工具的基础,所有的行驶工具,都是 在这个电路的基础上按照想要实现的功能进行拓展开发。 接着让我们来到“智能”的环节。所谓智能,也就是需要小车 有人的思想,正如同课题所述——寻迹。智能的小车需要具备自动识别跑道的能力。同时,在采集到跑道信息后要做出相应的处理。在我们这个课题中,也就是需要及时并

智能循迹避障声控小车设计__毕业设计

智能循迹避障声控小车设计 摘要 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。 关键词: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

毕业设计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/

智能循迹避障小车方案设计书

封面

作者:PanHongliang 仅供个人学习 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 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 Abstract:Based infrared detection of black lines and theroad 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 第一章绪论 1.1智能小车的意义和作用 自第一台工业机器人诞生以来,机器人的发展已经遍及机械、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,制造能替代人劳动的机器一直是人类的梦想。 随着科学技术的发展,机器人的感觉传感器种类越来越多,其中视觉传感器成为自动行走和驾驶的重要部件。视觉的典型应用领域为自主式智能导航系统,对于视觉的各种技术而言图像处理技术已相当发达,而基于图像的理解技术还很落后,机器视觉需要通过大量的运算也只能识别一些结构化环境简单的目标。视

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 0 第一章绪论 0 1.1智能小车的意义和作用 0 1.2智能小车的现状 (1) 第二章方案设计与论证 (2) 2.1 主控系统 (2) 2.2 电机驱动模块 (2) 2.3 循迹模块 (3) 2.4 避障模块 (3) 2.5 机械系统 (4) 2.6电源模块 (4) 第三章硬件设计 (5) 3.1 AT89S52单片机的简介 (5) 3.2总体设计 (8) 3.3驱动电路 (9) 3.4信号检测模块 (10) 3.5主控电路 (10) 第四章软件设计 (10) 4.1主程序框图 (10) 4.2电机驱动程序 (10) 4.3循迹模块 (11) 4.4避障模块 (15) 结束语 (19) 致谢 (20) 附录一循迹加红外避障综合程序 (22) 附录二实物图 (25)

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 第一章绪论 1.1智能小车的意义和作用 自第一台工业机器人诞生以来,机器人的发展已经遍及机械、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,制造能替代人劳动的机器一直是人类的梦想。 随着科学技术的发展,机器人的感觉传感器种类越来越多,其中视觉传感器成为自动行走和驾驶的重要部件。视觉的典型应用领域为自主式智能导航系统,

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