智能汽车寻迹控制

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智能汽车及智能汽车控制系统的研究_龙志军

智能汽车及智能汽车控制系统的研究_龙志军当前，世界各国的汽车总量在迅速增加，其中我国的增量更是⾮常明显。

越来越多的汽车给城市带来了交通事故增多、道路更加拥挤等⼀系列问题，为了解决这⽅⾯的问题，世界各国的汽车研究者提出了很多的想法，其中把现代⾼科技与汽车技术相结合，研究智能汽车，成为应对现代城市交通问题最可⾏的⼀种先进的解决⽅案。

智能汽车⼀直是现代汽车研究领域的热点和难点，伴随着控制理论的发展，越来越多新的控制理论和控制⽅法被应⽤于智能汽车的⾃主循迹控制，这使得如何根据不同的道路环境和⾏驶⼯况选择最适合的控制⽅法成为⼀门新的课题。

⽬前，许多研究学者将精⼒⼤都集中在⾃主控制型智能汽车上，其借助车载雷达、GPS、惯导与中央控制系统导引车辆实现安全⾏驶，中央控制系统依据检测到的路况信息发送前⾏、加速、转向、避让、刹车等各种指令到执⾏机构，由执⾏机构完成相应操作。

1智能汽车的特点智能汽车也称⽆⼈驾驶汽车，属于轮式移动机器⼈的⼀种，是⼀个集环境感知、规划决策、⾃动驾驶等多功能于⼀体的综合系统。

智能汽车技术将计算机科学、⼈⼯智能、图像处理、模式识别和控制理论等许多领域联系在⼀起。

智能汽车控制系统的研究是⼀项复杂的系统⼯程，其中包括机械、传感器检测、电机控制、模式识别、图像分析、信号处理、嵌⼊式系统等多个学科融合。

智能汽车与⼀般所说的⾃动驾驶有所不同，它更多指的是利⽤GPS 和智能公路技术实现的汽车⾃动驾驶。

由于智能汽车装有相当于⼈的“眼睛”“⼤脑”“脚”的电视摄像机、电⼦计算机、⾃动操纵系统之类的装置，所以能和⼈⼀样会“思考”“判断”“⾏⾛”，既可以⾃动启动、加速、刹车，还可以⾃动绕过地⾯障碍物。

在复杂多变的道路交通环境下，根据⾃⾝的运动状态，能随机应变，⾃动选择最佳⽅案，控制汽车安全、合法、⾼效地⾏驶，从⽽实现汽车的⾃动⾏驶、最优化路径等功能。

智能汽车控制系统具有⾃动跟踪、⾃动驾驶、⾃动学习等特点，具有⼴阔的发展前景。

智能小车自动循迹智能化操作设计

设计，使得整个小车的外形达到了整个智能的基础ｌ１１。２．电机选择。我们选择使用直流电机，直流电机的控制方法是最简单
的，只需要给他两根最简单的控制线再加上适当的电压就能够使得电机转动起来，电压越高转动的速度也就越高，这种电机的速度的调节是很好控制的，还有一种控制方法就是改变方波的频率，以此来改变电机的转速，这种改变需要电机进行编程，才能够使得电机更加容易使用。电机对于汽车来说是重中之重，只有具有一个良好的电机才能够使得整个的驱动系统达到最
佳状态
３．电机驱动设计。电机的驱动设置的是Ｌ２９８Ｎ芯片，这话总芯片为单块的集成电路，它最大的特点是高电压、高电流，还能够通过四个通道进行驱动，直接对电机进行控制，不需要对整个电路进行分段，通过对单片机的控制来控制整个控制端的电压大小，也就是能够对电机进行正反转，停止的操作也很方便，同时还能够满足直流的电机的电流的要求，在调试的时候应该依照着整个表上的要求，输入正确的程序代码，规定其动作的完成指令，实
现。一
参考文献
旦涉及出来必将是亮点之作６．电源设计这也是整个设计最突出的一点，采用的是双电源，采用双电源是为了确保单片机的控制的部分和后轮的驱动的部分之间不会互相影响，如果他们互相影响的话就会造成整个电路系统无法使用，同时还要讲单
［１】韩梦媛，姜丽丽，智能汽车的自动循迹，智能生活，２０１２（５）【２１蒋子文，陈晓晓，智能汽车的自动循迹系统的应用，未来智能，２０１１

智能小车循迹项目总结汇报

智能小车循迹项目总结汇报智能小车循迹项目总结汇报一、项目背景智能小车循迹项目是一个基于图像识别技术的智能汽车控制系统。

随着人工智能和物联网技术的快速发展，智能汽车正在成为一个热门领域。

循迹技术是智能汽车中的关键技术之一，它可以让汽车沿着指定的轨迹行驶，自动避开障碍物，给人们带来更方便、更安全的出行体验。

二、项目目标本项目的目标是设计一个能够自动循迹的智能小车。

通过使用图像识别技术，小车能够识别道路上的黑色轨迹，并沿着轨迹行驶。

同时，小车还具备自动避障功能，能够检测到前方的障碍物并自动停下来。

此外，小车还具备远程控制功能，用户可以通过手机APP控制小车的运动。

三、项目实施1. 硬件准备为了实现项目目标，我们购买了一些需要的硬件设备，包括智能小车底盘、摄像头模块、避障传感器、控制电路板等。

2. 硬件搭建我们首先进行了硬件的搭建工作。

将摄像头模块和避障传感器连接到控制电路板上，并将电路板安装到小车底盘上。

确保硬件设备能够正常工作。

3. 软件开发在硬件搭建完成后，我们开始了软件开发工作。

首先，我们搭建了一个图像识别模型，使用卷积神经网络训练来识别道路上的黑色轨迹。

然后，我们编写了控制算法，根据摄像头传回的图像识别结果，控制小车沿着轨迹行驶。

4. 测试与优化在软件开发完成后，我们进行了测试与优化工作。

通过对小车在道路上的行驶进行测试，我们发现小车在某些情况下行驶不稳定，有时无法循迹。

于是，我们对控制算法进行了优化，通过增加反馈控制机制，解决了这个问题。

四、项目成果经过一段时间的努力，我们成功地完成了智能小车循迹项目。

最终的成果是一个能够自动循迹的智能小车。

该小车能够识别道路上的黑色轨迹，并沿着轨迹行驶。

同时，小车还具备自动避障功能，能够检测到前方的障碍物并自动停下来。

另外，小车还通过手机APP实现了远程控制功能。

五、项目总结通过这个项目，我学到了许多有关智能汽车和图像识别技术的知识。

我了解到智能汽车是一个复杂的系统工程，需要涉及多个领域的知识，包括机械、电子、计算机等。

循迹模块原理

循迹模块原理循迹模块是一种广泛应用于机器人、智能车辆等领域的技术，它能够帮助设备识别和跟踪特定路径或线路，实现自主导航和避障功能。

循迹模块的原理主要基于传感器感知、数据处理和控制系统三个方面，下面将详细介绍循迹模块的原理及其工作过程。

传感器感知是循迹模块的基础，其主要任务是通过搭载在设备上的传感器实时感知周围环境的信息。

常用于循迹模块的传感器包括红外线传感器、摄像头、激光雷达等。

红外线传感器可以检测地面上的黑色线条，摄像头可以拍摄道路图像进行分析，激光雷达可以高精度地获取周围环境的三维信息。

传感器感知到的数据将被传输到数据处理模块进行处理。

数据处理模块是循迹模块的核心，它对传感器感知到的数据进行处理和分析，提取出有用的信息并作出相应的决策。

数据处理模块通常由微处理器或嵌入式系统构成，其算法包括图像处理、机器学习、路径规划等。

通过对感知数据的处理，数据处理模块可以确定设备当前位置、识别路径或障碍物，并制定相应的控制策略。

控制系统是循迹模块的执行机构，其根据数据处理模块的指令控制设备进行移动和操作。

控制系统通常由电机、舵机、液压系统等组成，通过改变设备的速度、方向或姿态来实现循迹和避障。

控制系统能够实时响应数据处理模块的指令，保证设备按照预定路径行驶或避开障碍物。

循迹模块的工作原理主要包括传感器感知、数据处理和控制系统三个方面。

传感器感知周围环境的信息，数据处理模块对感知数据进行处理和分析，控制系统根据处理结果控制设备进行移动和操作。

循迹模块的原理虽然简单，但在实际应用中却能够帮助设备实现自主导航、避障和跟踪等功能，极大地提升了设备的智能性和自主性。

相信随着技术的不断发展和创新，循迹模块将在各个领域发挥更加重要的作用，为人们的生活和工作带来更多便利和效益。

基于STM32的智能小车自动循迹及倒车入库设计

在STM32控制器中，通过C语言编写循迹和倒车算法。具体实现过程如下：
（1）循迹算法：根据光敏传感器和红外线传感器的信号，判断小车是否偏离了预定线路。如果偏离，则通过电机驱动模块调整小车的运动方向和速度，使其回到预定线路。
（2）倒车算法：根据库位规划和预设路径，控制小车的运动方向和速度，使其能够顺利地倒车入库。在倒车过程中，不断调整小车的运动方向和速度，以实现精确的倒车入库。
通过实验测试，本次演示设计的自动循迹小车能够有效地识别道路颜色和磁场变化，实现稳定可靠的循迹效果。在实验中，小车能够准确地按照预定线路行驶，并且在遇到弯道和障碍物时能够自动调整运动方向和速度，以实现稳定的循迹效果。
2、倒车入库效果分析
通过实验测试，本次演示设计的倒车入库小车能够实现精确可靠的倒车入库。
4、无线通信模块：使用HC-05蓝牙模块实现遥控器控制和手机APP实时监控等功能。
5、系统调试：通过SD卡存储循迹路径，实现系统调试功能。同时，可以通过LED指示灯观察小车的运行状态。
三、性能测试
在实验室环境中对智能循迹小车的性能进行测试。通过多次试验，观察小车的循迹精度、避障效果、运行稳定性等方面的情况。根据实验结果对小车的软硬件进行优化和改进。
自动循迹设计
1、传感器选择
在自动循迹设计中，传感器是至关重要的组成部分。本次演示选用光敏传感器和红外线传感器两种传感器相结合的方式来获取道路信息。光敏传感器主要用来检测路面颜色变化，而红外线传感器则能够检测道路上的磁场变化，从而实现循迹功能。
2、循迹算法设计
循迹算法是实现自动循迹的关键部分。本次演示采用基于阈值和滤波的算法来实现循迹。首先，通过预处理去除传感器信号中的噪声，然后根据道路和障碍物的不同特性，设定合适的阈值，将传感器信号转化为二值化信号，最后通过不断的迭代，使小车能够稳定地按照预定线路行驶。

智能小车的循迹避障行驶说明书

智能小车的循迹避障行驶目录摘要 (III)Abstract (IV)第一章绪论 (1)1.1 课题背景 (1)1.2 研究目的及意义 (1)1.3 本设计完成的工作 (2)第二章总体设计方案 (3)2.1 方案选择及论证 (4)4446662.2 最终方案 (7)第三章硬件设计 (8)3.1 主控器STC89C52 (8)3.2 单片机复位电路设计 (10)3.3 单片机时钟电路设计 (10)3.4 避障模块 (10)3.5 电源设计 (11)3.6 电机驱动模块 (12)3.7 红外循迹模块 (13)3.8 小车车体总体设计 (15)第四章软件设计 (16)4.1 主程序流程图 (16)第五章系统的安装与调试 (18)5.1 系统的安装 (18)5.2 电路的调试 (19) (20)205.3 测试结果与分析 (20)结论 (21)参考文献 (22)致谢........................................................ 错误!未定义书签。

附录1 整机电路原理图.. (22)附录2 部分源程序 (23)智能小车的循迹避障行驶摘要在现代化的生产生活中，智能机器人已经渐渐普及到国防、工业、交通、生活等各个领域。

为了使生产更加有效率更加安全，使生活更加方便、轻松，智能机器人起到了越来越重要的作用。

智能小车属于智能机器人的一种，同样能给生产生活带来极大的便利。

它能够自己判断路面情况，并将各种信息反馈给单片机。

所用到的学科有自动控制原理、传感器技术、计算机和信息技术等多门学科。

智能车能够在一定程度上解放人的双手、减小工作强度从而改善人们的生活，提高生产的质量和效率。

能够自动循迹和避绕障碍物行驶则是智能小车需要的最基本的功能。

小车之所以能够自动避开障碍物并进行循迹是因为它可以感测引导线和行进路上的障碍物，因此这里采用超声波测距模块和红外传感器来实现这些功能。

本文先介绍了选题的背景及发展前景，描述了智能车在生产和生活中发展和应用的情况；接着对硬件部分所用器件的原理和特点进行了介绍；然后对软件设计和机械部分进行说明；在文章的最后就整个过程的体会及智能机器人的发展进行了总结和展望。

循迹智能汽车的设计与实现

ＩｌｍｅｔｔｎａｄＡｐｌａｏｆｈＣｏｍｐｅｎａｏｎｉｐｉｔｎｏｔｅｍｍｕｉａｉｎＢｃｉｎｃｔｏｅ嗍
ＡｂｔａｔＴｈｓＰＤｒｔｋｓｔｅｉｔｒａｅｃｍｍｕｉａｉｎｂｔｅｎｙｌＥＫＳｓｒｓＤＣＳａｄＰ２２ｓｓｅｏｎｓｃ：ｉａｅａｅｎｅｆｃｏｒｈｎｃｔｅｏｗｅｎＨｏｅｗｅｌＰｅｉｅｎＬＣＲＳ３ｙｔｍｆｅｏｅｕｐｎｓａｘｍｐｅＭａｎｙｉｔｏｕｅａｍｅｈｄｏｒｔｃｌａｓｏｍａｉｎｎｔｒｏｓｒｃｉｎｓｆｗａｅｃｎｇｒｔｎｑｉｍｅｔｎｅａｌ．ｉｌｒｄｃｔｏｆｏｏｏｎｆｒｔｅｗｏｋｃｎｔｕｔ，ｏａｎｐｒｔｏｏｔｒｏｆｕａｉｉｏａｄｃｍｍｉｓｏｉｇｆｒＤＣＳａｄＰＣｌｃｍｍｕｉａｉｎＩａｓｎｌｚｓｔｅｋｙｔｃｎｑｅｄｔｅｔｏｂｅｈｏｉｇｍｅｈｄｎｏｓｉｎｎｏｎＬｔｅｏｅｎｃｔ．ｔｌｏａａｙｅｅｈｉｕｓｏｈｅｎｈｒａｕｌｓｏｔｔｏｎ
ｌ系统概述
１１ＣＳ系统．Ｄ
ＤＳＤｓｉｔｏｔｌｙｔ国内习惯性地称为集散Ｃ（ｉｒｕｅＣｎｒｓｍ）ｔｂｄｏＳｅ
模拟式输入／出控制各种类型的机械或生产过程。完整的输
结合当前车模运行速度和舵机摆角等四个因素，综合决定当

寻迹小车智能控制系统的设计与制作设计

毕业设计（论文）任务书题目寻迹小车智能控制系统的设计与制作主要内容、基本要求、主要参考资料等：1、主要内容1）利用摄像头采集道路行车线基本信息；2）分析车体的空间位置；3）提出车速控制及优化方案；4）舵机调节控制方案的设计与实现。

2、基本要求设计四轮小车自动行驶方案，优化道路边线自动识别算法及基本调速方案，完成实物制作。

3、参考资料[1] 河南工程学院本科毕业设计管理规范。

[2] 姚佳. 智能小车的避障及路径规划[D].东南大学，2005.[3] 毛建国，顾筠.移动机器人避障规划的一种实现方法[J].重庆工学院学报(自然科学版);2009，(09):213-216.[4] 史久根，徐胜生. 基于文化粒子群算法的机器人路径规划算[C].2011中国仪器仪表与测控技术大会论文集，2011。

完成期限：指导教师签名：专业负责人签名：年月日目录摘要 (I)ABSTRACT (II)1 绪论 (1)1.1 智能循迹小车概述 (1)1.1.1 循迹小车的发展历程回顾 (1)1.1.2 智能循迹分类 (2)1.1.3 智能循迹小车的应用 (3)1.2 智能循迹小车研究中的关键技术 (4)2总体设计方案 (5)2.1 整体设计方案 (5)2.1.1 无线遥控器的设计方案 (5)2.1.2 循迹小车的设计方案 (6)2.2 系统设计步骤 (6)2.3 确定整体控制系统方案 (7)3 系统的硬件设计 (8)3.1 单片机电路 (8)3.1.1 单片机的简介 (8)3.1.2 单片机的主要特点 (9)3.2 路径检测模块 (10)3.2.1 TSL1401线性CCD简介 (10)3.2.2 线性CCD的主要工作原理 (11)3.2.3 环境光影响问题 (12)3.3 无线模块 (12)3.3.1 无线NRF24L01简介 (12)3.3.2 无线NRF24L01的工作原理 (13)3.4 避障模块 (15)3.4.1 超声波HC-SR04简介 (15)3.4.2 超声波的主要工作原理 (15)3.5 显示模块 (17)3.5.1 NOKIA5110液晶显示简介 (17)3.5.2 液晶的主要工作原理 (18)3.6 电机驱动电路 (19)3.7 红外测速电路 (22)4 系统的软件设计 (24)4.1 程序设计框图 (24)4.2 AD程序 (25)4.3 nokia5110程序 (27)4.4 NRF24L01无线程序 (30)4.5 TSL1401线性CCD程序 (31)4.6 超声波HC_SR04程序 (32)4.7 电机驱动程序 (33)5 制作安装与调试 (35)5.1 小车的安装 (35)5.2 小车的调试 (35)5.3 智能小车的功能 (36)结束语 (37)致谢 (38)参考文献 (39)附录一小车循迹控制系统原理图 (40)附录二无线遥控器原理图 (41)附录三部分程序代码 (42)寻迹小车智能控制系统的设计与制作摘要本文论述了基于单片机的智能循迹小车的控制过程。

基于51单片机控制的循迹小车

毕业设计（论文）课题名称：基于单片机控制的循迹小车指导教师：系别：专业：班级：姓名：摘要本文论述了基于单片机的智能循迹小车的控制过程。

智能循迹是基于自动引导机器人系统，用以实现小车自动识别路线，以及选择正确的路线。

智能循迹小车是一个运用传感器、单片机、电机驱动及自动控制等技术来实现按照预先设定的模式下，不受人为管理时能够自动实现循迹导航的高新科技。

该技术已经应用于无人驾驶机动车，无人工厂，仓库，服务机器人等多种领域。

本设计采用89C52单片机作为小车的控制核心；采用RPR220红外反射式开关传感器作为小车的循迹模块来识别白色路面中央的黑色引导线，采集信号并将信号转换为能被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，本设计的电路结构简单，容易实现，可靠性高目录摘要 (1)目录 (1)第1章绪论 (2)1.1课题背景 (2)1.2课题研究的目的和意义 (3)1.3 本设计的意义 (4)第二章方案论证 (4)2.1 控制器方案论证 (4)2.2 供电单元方案论证 (5)2.3 智能循迹小车电源模块的选择 (5)2.4智能循迹小车电机驱动电路的选择 (5)2.5 检测循迹模块 (5)2.5 显示模块论证 (6)第三章智能循迹小车硬件部分 (6)3.1 系统总体方案 (6)3.2 单片机最小系统 (7)3.3 电源模块 (8)3.4 电机驱动模块 (9)3.5 循迹单元电路 (10)3.6测速模块电路 (13)3.7 显示模块电路 (13)第四章循迹小车项目软件流程图 (14)4.1 总体软件流程图 (14)4.2小车循迹流程图 (15)4.3中断程序流程图 (16)第五章总结 (17)第六章致谢 (18)第七章参考文献 (18)附图设计总体图 (19)封底.................................................................................................................... 错误！未定义书签。

关于直立平衡和智能循迹的小车控制系统结构设计

关于直立平衡和智能循迹的小车控制系统结构设计第一章引言1.1 智能车的发展历史智能车的研究始于20世纪50年代初美国 Barrett Electric 公司开发出的世界上第一台自动引导车辆系统(Automated Guided Vehicle System,AGVS)。

1974年，瑞典的Volvo Kalmar轿车装配工厂与Schiinder-Digitron公司合作，研制出一种可装载轿车车体的AGVS，并由多台该种AGVS组成了汽车装配线，从而取消了传统应用的拖车及叉车等运输工具。

20世纪80年代，伴随着与机器人技术密集相关的计算机、电子通信技术的飞速发展，国外掀起智能机器人研究热潮，其中各种具有广泛应用前景和军用价值的移动式机器人受到西方各国的普遍关注。

全国大学生智能汽车竞赛是在统一汽车模型平台上，使用飞思卡尔半导体公司的8位、16位微控制器作为核心控制模块，通过增加道路传感器、设计电机驱动电路、编写相应软件以及装配模型车，制作一个能够自主识别道路的模型汽车，按照规定路线行进，以完成时间最短者为优胜。

该竞赛涵盖了控制、模式识别、传感技术、电子、电气、计算机、机械等多个学科交叉的大学生课外科技创意性比赛。

1.2 智能车竞赛内容和主要研究全国大学生智能汽车竞赛已经成功举办了七届，比赛规模不断扩大、比赛成绩不断提高。

该竞赛涵盖了控制、模式识别、传感技术、电子、电气、计算机、机械等多个学科交叉的大学生课外科技创意性比赛。

通过比赛培养大学生的综合知识运用能力、基本工程实践能力和创新意识，激发大学生从事科学研究与探索的兴趣和潜能,倡导理论联系实际、求真务实的学风和团队协作的人文精神。

赛车采用飞思卡尔32位微控制器MK60作为核心控制单元，由学生自主构思控制方案及系统设计，包括传感器信号采集处理、控制算法及执行、动力电机驱动、直立转向控制等，完成智能车工程制作及调试。

为完成本系统，主要做得内容分为以下几部分：（1）对车模机械部分进行详细的分析和调整；（2）分析控制电路各模块的要求，计算出各模块器件的参数，设计完成硬件控制电路；（3）通过CCD传感器采集赛道信息；（4）对数据进行分析，设计控制算法并编写控制程序。

基于AT89S52单片机及PID算法实现循迹避障功能的智能小车【毕业论文,绝对精品】

关键词:单片机；传感器；PWM调速；循迹避障；pid控制算法
Abstract
This paper introduced an kind ofintelligent car that use AT89S52 SCM as control core , combine with multiple sensors and PIDcontrolalgorithmto achieve the function that find track and avoid obstacles.the electrical car uses reflective photoelectric sensor to detect black line to achieve track-finding,uses ultrasonic sensors to detect obstacles on the road to avoid obstacles automatically.The entire system has the function that trace route automatically,find light and test speed.Among them, AT89S52 which has 8-bit single-chip is used as the control part.Because of useing easily and having multi-function ,it suffers large users. The motor driver uses the common way--PWM for the motor controlling speed. the speed of car is displayed by the LCD screen .The circuit structure of the whole system is relatively simple, high reliability, and it can meet the requirements of the various design.With the continuous improvement of high technology and the stead process in industrial automation in our country,the Intelligence-car which gradually access to people's attention has been widely applied to design a variety of toys and other products,which greatly enriched people's lives.

基于STM32的智能小车自动循迹及倒车入库设计

2020年第13期信息与电脑China Computer & Communication 软件开发与应用基于STM32的智能小车自动循迹及倒车入库设计朱伟枝　杨亚萍　戴金龙（广东理工学院，广东肇庆　526100）摘　要：为了推动智能机器人的发展，实现信息化的路径规划，笔者设计了一个能完成S 形循迹、直角转弯和倒车入库三项功能的智能小车设计方案。

该设计以STM32单片机为基础，使用L298N 电机驱动模块进行驱动，利用循迹和避障模块在控制系统中进行协同检测。

实验结果表明，该智能小车能满足要求。

关键词：智能小车；STM32；循迹；避障中图分类号：TP23 文献标识码：A 文章编号：1003-9767（2020）13-094-02Design of Automatic Tracking and Reverse Storage of Smart Car Based on STM32Zhu Weizhi, Yang Yaping, Dai Jinlong(Guangdong Polytechnic College, Zhaoqing Guangdong 526100, China)Abstract: In order to promote the development of intelligent robot and realize the path planning of informatization, the author designs a set of intelligent car design scheme which can complete the three functions of S-shaped tracking, right angle turning and reversing and warehousing. This design is based on STM32 single chip microcomputer, uses L298N motor drive module to drive, uses tracking and obstacle avoidance module to carry out collaborative detection in the control system. The experimental results show thatthe intelligent car can meet the requirements.Key words: smart car; STM32; track; avoidance０　引言在智能设备逐渐普及的时代，各种传统机械产品正在向着更加智能化的方向发展。

智能循迹小车___

智能循迹小车设计摘要：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交通标志并根据其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成为一体，并在自动控制和工业领域中占据着举足轻重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。

作为机械行业中与我们生活密不可分的代表产品—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，未来也许会发展为人工智能工具。

光智能机电一体化人才的培养不论是在国外还是国内，都已经广泛开放与应用，教育机构对于此类人才的发展也相当重视，主要表现在大学生的各种大型的创新比赛。

其实，国内不论是在机械还是电气领域，与国外的差距还是很明显的，特别是属于具有广泛前景的光信技术人才，将快捷环保的光能源运用到智能机电产业中，是时代与发展的方向和需求，我们需要做的，是通过理论联系实际，将所学的知识运用到创新发展上去，将想法与操作结合，将知识转化为可操作的科技产品，为逐步赶上国外先进水平并超过之而努力。

为了适应光智能机电一体化的发展在汽车智能化方向的发展要求，提出简易智能小车的构想，目的在于：通过独立设计并制作一辆具有简单智能化的简易小车，获得项目整体设计的能力，并掌握多通道多样化传感器综合控制的方法。

循迹小车原理

循迹小车原理
循迹小车原理是一种自动导航的机器人，它通过感应地面上的黑线来确定运动方向。

循迹小车通常由线路传感器、控制系统和驱动器组成。

线路传感器是循迹小车最关键的部件之一。

常见的线路传感器是红外线传感器，它可以检测地面上的黑线。

当传感器探测到黑线时，会发送信号给控制系统。

控制系统是循迹小车的核心部分，它接收线路传感器发送的信号，并根据信号来控制驱动器的运动。

如果传感器检测到黑线，控制系统会使驱动器向相应的方向前进；如果传感器没有检测到黑线，控制系统会使驱动器停止或改变方向。

驱动器是循迹小车的动力系统，它根据控制系统的指令来驱动车轮运动。

根据设计需求，驱动器可以采用不同的形式，如直流电机、步进电机或有轮微动机构等。

循迹小车通过不断检测地面上的黑线，并根据传感器信号做出相应的控制，从而实现沿着黑线行驶的功能。

这种原理使循迹小车在工业自动化、家庭娱乐等领域具有广泛的应用前景。

基于STM32的智能循迹避障小车

基于STM32的智能循迹避障小车作者：刘芳张田田牛梦豪来源：《科技风》2019年第19期摘要：智能小车综合利用传感器、人工智能、自动控制、视觉计算、体系结构设计等多项技术，是计算机科学、模式识别和智能控制技术发展到一定高度的产物，也是未来智能汽车的发展趋势。

本文介绍了一种基于STM32单片机的智能循迹避障小车硬件系统和软件系统的设计。

该智能小车以STM32单片机为主控芯片，采用红外对管和超声波传感器作为检测元件，使小车能按预定的轨道稳定行驶，能正确地识别路径、避障。

关键词：循迹避障;STM32F103ZET6;红外对管传感器;超声波传感器;舵机智能小车是一种可以进行自主信息检测、自主决策以及自主行驶的高度智能化设备，涉及的学科主要包括单片机原理、软件编程、电机自动控制、数字电路、模拟电路，以及硬件设计、信息采集、信号处理技术和人工智能技术等等。

本文基于STM32主控芯片设计的智能小车包括两个单元，其一是循迹单元，其二是避障单元。

主要利用循迹单元、避障单元的外围硬件设备结合软件控制，设计出一个较为完整的自主控制系统，使智能小车分别能够按预设标线完成循迹行驶和自主避障行驶。

1 工作原理智能循迹避障小车的控制系统主要由以下四个模块组成：红外对管模塊、超声波模块、舵机模块、电机驱动模块。

循迹小车的控制原理是将红外对管传感器固定在小车前端，实时采集道路信息，将采集到的信息传输到STM32处理器，处理器根据预设的程序调整小车电机的转速进而使小车可以按照预先规划好的路线行驶实现循迹。

避障小车的控制原理是将超声波传感器固定在舵机上并置于小车前端，由STM32处理器根据设定的程序调整超声波测量角度，测量小车与障碍物的距离，从而实现避障功能。

2 硬件设计（1）主控制器单元。

该智能循迹小车的主控制器单元采用STM32F103ZET6单片机，使用的是时钟频率为72MHz的ARM Cortex系列处理器。

单片机的PB1、PB2端口用于循迹时红外传感器的输入;PA2、PA3端口分别用于避障时超声波传感器的输入和输出;PB0端口用于舵机的输入控制;PA4、PA5、PA6、PA7分别用于电机的正反转控制。

基于单片机的智能循迹小车(文献综述) (2)

2013年4月11日基于MCS-51单片机智能小车控制器设计与实现电子技术、计算机技术和制造技术的飞速发展，数码相机、DVD、洗衣机、汽车等消费类产品越来越呈现光机电一体化、智能化、小型化等趋势。

各种智能化小车在市场玩具中也占一个很大的比例。

根据美国玩具协会的调查统计，近年来全球玩具销量增幅与全球平均GDP增幅大致相当。

而全球玩具市场的内在结构比重却发生了重大改变：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。

美国玩具市场的高科技电子玩具的年销售额2004年交2003年增长52%，而传统玩具的年销售额仅增长3%。

英国玩具零售商协会选出的2001圣诞节最受欢迎的十大玩具中，有7款玩具配有电子元件。

从这些数字可以看出，高科技含量的电子互动式玩具已经成为玩家行业发展的主流。

如今知识工程、计算机科学、机电一体化和工业一体化等许多领域都在讨论智能系统，人们要求系统变得越来越智能化。

显然传统的控制观念是无法满足人们的需求，而智能控制与这些传统的控制有机的结合起来取长补短，提高整体的优势更好的满足人们的需求。

随着人工智能技术、计算机技术、自动控制技术的迅速发展，智能控制必将迎来它的发展新时代。

计算机控制与电子技术融合为电子设备智能化开辟了广阔前景。

因此，遥控加智能的技术研究、应用都是非常有意义而且有很高市场价值的。

我国开始使用单片机是在1982年，短短五年时间里发展极为迅速，当前世界上各大芯片制造公司推出了自己的单片机，从八位、16位到32位，但它们各具特色，护成互补。

在2003年七月，91student.con在上海、广州、北京等大城市所做的一次专业人才需求报告，但偏偏人才需求量位居世界第一。

单片机的应用在后PC时代得到了前所未有的发展，但对处理器的综合性能要求也越来越高。

综观单片机的发展，以应用需求为目标，市场越来越细化，充分突出以“单片”解决问题，而不像多年前以MCS51/96等处理器为中心，外扩各种接口构成各种应用系统。