智能循迹小车论文
arduino循迹小车毕业论文
福建船政交通学院目录摘要 (2)引言 (2)1Arduino智能小车设计方案与参数 (3)1.1Arduino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)2Arduino与51单片机的区别 (5)2.1Arduino单片机 (5)2.1.1Arduino单片机的介绍 (5)2.1.2Arduino单片机的特色 (5)2.1.3Arduino单片机的功能 (5)2.251单片机 (6)2.2.151单片机的介绍 (6)2.2.251单片机的功能 (6)2.3Arduino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)1Arduino循迹小车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 (144)3.4部分程序展示 (145)结论 (20)致谢 (21)参考文献 (22)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:A rduino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。
《2024年自循迹智能小车控制系统的设计与实现》范文
《自循迹智能小车控制系统的设计与实现》篇一一、引言随着人工智能与自动控制技术的快速发展,智能小车已经广泛应用于各种领域,如物流配送、环境监测、智能家居等。
本文将详细介绍一种自循迹智能小车控制系统的设计与实现过程,该系统能够根据预设路径实现自主循迹、避障及精确控制。
二、系统设计(一)系统概述自循迹智能小车控制系统主要由控制系统硬件、传感器模块、电机驱动模块等组成。
其中,控制系统硬件采用高性能单片机或微处理器作为主控芯片,实现对小车的控制。
传感器模块包括超声波测距传感器、红外线测距传感器等,用于感知周围环境并实时传输数据给主控芯片。
电机驱动模块负责驱动小车行驶。
(二)硬件设计1. 主控芯片:采用高性能单片机或微处理器,具备高精度计算能力、实时响应和良好的可扩展性。
2. 传感器模块:包括超声波测距传感器和红外线测距传感器。
超声波测距传感器用于测量小车与障碍物之间的距离,红外线测距传感器用于检测小车行驶路径上的标志线。
3. 电机驱动模块:采用直流电机和电机驱动器,实现对小车的精确控制。
4. 电源模块:为整个系统提供稳定的电源供应。
(三)软件设计1. 控制系统软件采用模块化设计,包括主控程序、传感器数据处理程序、电机控制程序等。
2. 主控程序负责整个系统的协调与控制,根据传感器数据实时调整小车的行驶状态。
3. 传感器数据处理程序负责对传感器数据进行处理和分析,包括距离测量、方向判断等。
4. 电机控制程序根据主控程序的指令,控制电机的运转,实现小车的精确控制。
(四)系统实现根据设计需求,通过电路设计与焊接、传感器模块的安装与调试、电机驱动模块的安装与调试等步骤,完成自循迹智能小车控制系统的硬件实现。
在软件方面,编写各模块的程序代码,并进行调试与优化,确保系统能够正常运行并实现预期功能。
三、系统功能实现及测试(一)自循迹功能实现自循迹功能通过红外线测距传感器实现。
当小车行驶时,红外线测距传感器不断检测地面上的标志线,并根据检测结果调整小车的行驶方向,使小车始终沿着预设路径行驶。
《2024年自循迹智能小车控制系统的设计与实现》范文
《自循迹智能小车控制系统的设计与实现》篇一一、引言随着科技的不断发展,智能小车作为智能交通系统的重要组成部分,在日常生活和工业生产中得到了广泛的应用。
自循迹智能小车控制系统作为小车的核心部分,其设计与实现对于提高小车的自主导航能力和运行效率具有重要意义。
本文将详细介绍自循迹智能小车控制系统的设计与实现过程。
二、系统需求分析在系统设计之前,首先需要对自循迹智能小车控制系统的需求进行分析。
该系统需要具备以下功能:能够自主循迹、避障、路径规划以及实时反馈信息等功能。
此外,还需要考虑系统的实时性、稳定性和可靠性。
在明确了需求之后,我们才能有针对性地进行系统设计。
三、硬件设计自循迹智能小车的硬件设计主要包括传感器模块、控制模块、驱动模块和电源模块等部分。
传感器模块包括红外传感器、摄像头等,用于检测道路信息和障碍物信息;控制模块采用高性能的微控制器,负责处理传感器信息并发出控制指令;驱动模块根据控制指令驱动小车前进、后退、左转或右转;电源模块为整个系统提供稳定的电源。
四、软件设计软件设计是自循迹智能小车控制系统的核心部分,主要包括算法设计和程序编写。
算法设计包括循迹算法、避障算法和路径规划算法等。
循迹算法通过分析道路信息,使小车沿着预定路线行驶;避障算法通过分析障碍物信息,使小车能够及时避开障碍物;路径规划算法根据实时道路信息和障碍物信息,为小车规划出最优路径。
程序编写采用C语言或Python等编程语言,实现算法的逻辑控制和数据交互。
五、系统实现在硬件和软件设计完成后,开始进行系统的实现。
首先,将传感器模块与微控制器连接,实现传感器信息的采集与传输;其次,编写程序实现算法的逻辑控制和数据交互;最后,对驱动模块进行控制,使小车按照预定路线行驶。
在实现过程中,需要注意系统的实时性、稳定性和可靠性。
六、实验与测试为了验证自循迹智能小车控制系统的性能,我们进行了实验与测试。
首先,在室内和室外环境下进行循迹实验,测试小车是否能够准确沿着预定路线行驶;其次,进行避障实验,测试小车是否能够及时避开障碍物;最后,进行路径规划实验,测试小车是否能够根据实时道路信息和障碍物信息规划出最优路径。
智能循迹小车论文
智能循迹小车玉林师范学院电子与通信工程学院队员:满建良方凯平陈文秋第一页前言摘要随着现代化的不断发展,自动化越来越普及,对传感器的应用越来越多,要求精度越来越搞高,本设计面向机械自动化发展,采用了A T89S52单片机作为控制核心,利用红外对管传感器检测黑线达到循迹目的,以及自动停车,自动寻迹,整体系统的电路结构简单,可靠性能高。
采用技术主要有:(1)A T89S52单片机应用;(2)L298电机驱动及PWN电机调速;(3)传感器的有效应用;(4)程序算法的应用。
关键字A T89S52 红外对管循迹 L298N PWM调速 18B20 霍尔传感元件Intelligent follow obstacle-avoidance carAbstractWith the continuous development of modernization and automation increasingly popular, the application of sensor, demanding more and more get high, the precision mechanical automation development, design oriented adopted as control core and AT89S52 SCM by infrared sensor detects the pipe to follow black with ultrasonic ranging tracing purpo se, the principle of automatic control electric cars and to detect obstacles obstacle avoidance, the color of speed, speed, and automatic parking, automatic tracing, overall system circuit structure is simple, reliable performance is high. This design is according to guangxi university students electronic design competition first stage three senior undergraduate group of topic, the topic request as table 1.Using technology mainly include:(1)AT89S52 Microcomputer application;(2)L298 motor drive and PWN; motor speed(3)Sensor effective application;(4)Program use of the algorithm.Keyword A T89S52 Infrared to tube follow mark PWM Ultrasonic obstacle avoidanc TCS230 Color sensors1、系统方案的选择1.1 智能循迹小车的主控芯片的选择方案一:采用Atmel公司的AT89S52单片机作为智能小车的主控芯片,AT89S52 是一种低功耗、高性能CMOS8位微控制器,工作电压为5V,32个I/O 口,具有 8K 在系统可编程Flash 存储器。
循迹小车毕业论文
循迹小车毕业论文循迹小车毕业论文引言:在如今科技高速发展的时代,机器人技术逐渐走入人们的生活,成为了一种热门的研究领域。
其中,循迹小车作为机器人的一种,具有广泛的应用前景。
本文将围绕循迹小车展开讨论,探索其原理、设计以及未来发展。
一、循迹小车的原理循迹小车是一种能够根据特定轨迹行驶的机器人。
它通过搭载的传感器,如红外线传感器或摄像头,实时感知周围环境,并根据预设的循迹算法进行行驶。
该算法能够分析传感器所接收到的信号,并判断车辆应该如何转向,从而保持在特定轨迹上行驶。
二、循迹小车的设计1. 传感器设计循迹小车的传感器设计是关键之一。
红外线传感器是常用的传感器之一,它能够通过接收反射的红外线信号,判断车辆是否偏离轨迹。
除此之外,摄像头也是一种常见的传感器选择,它能够实时捕捉车辆周围的图像,并通过图像处理算法判断车辆的位置和方向。
2. 控制系统设计循迹小车的控制系统设计是确保车辆按照预设轨迹行驶的核心。
控制系统通常由微控制器、电机驱动器和电源组成。
微控制器负责接收传感器的信号,并根据循迹算法控制电机驱动器实现车辆的转向和速度调整。
电源则提供所需的电能。
3. 车体结构设计循迹小车的车体结构设计需要考虑到载重能力、稳定性和机动性。
车体通常由轮子、底盘和支撑结构组成。
轮子的选择要考虑到摩擦力和抓地力,底盘的设计要考虑到重心的稳定性,支撑结构的设计则要保证车体的整体稳定性。
三、循迹小车的应用循迹小车作为一种机器人技术,有着广泛的应用前景。
1. 工业领域循迹小车在工业领域可以应用于自动化生产线上,实现物料的自动搬运和分拣。
它能够减轻人力负担,提高生产效率。
2. 物流领域循迹小车在物流领域可以应用于仓储管理,实现货物的自动存储和取出。
它能够提高物流效率,减少人为错误。
3. 教育领域循迹小车在教育领域可以应用于机器人教育和编程教育。
学生可以通过操控循迹小车,学习机器人技术和编程知识。
四、循迹小车的未来发展随着科技的不断进步,循迹小车也将不断发展和创新。
循迹小车毕业论文
循迹小车毕业论文本文介绍了一个基于单片机的循迹小车设计。
该系统主要由两个模块组成:传感器模块和控制模块。
传感器模块使用红外线传感器和光敏电阻来检测黑色轨道和白色背景之间的反差,从而确定小车运动的轨迹。
控制模块使用PID 控制算法来调整小车的方向和速度,以保持小车在轨道上运动。
该系统通过语音识别模块和蓝牙通信模块与外部设备交互,具有较好的可扩展性和交互性。
关键词:循迹小车;单片机;传感器;PID 控制算法一、引言随着科技的不断发展,智能控制系统在各个领域得到了广泛应用。
循迹小车作为一种常见的智能控制系统,已经成为了学生课程设计、科技展览、科普教育等方向的研究热点。
本文基于单片机设计了一个循迹小车,以介绍该系统的设计思路和实现细节。
二、系统设计循迹小车的设计主要分为两个模块:传感器模块和控制模块。
传感器模块通过红外线传感器和光敏电阻来检测轨道,控制模块使用PID 控制算法来调整小车的方向和速度,以保持小车在轨道上运动。
该系统还加入了语音识别模块和蓝牙通信模块,增强了其可扩展性和交互性。
1. 传感器模块循迹小车的传感器模块主要用于检测小车运动的轨迹,以实现自动驾驶。
本文采用了两种传感器:红外线传感器和光敏电阻。
红外线传感器(Infrared Sensor)是一种能够感知红外线辐射并将其转化为电信号的传感器。
其原理是利用红外线反射率的不同,通过发射和接收红外线来判断物体的位置、距离或者形状。
在本文中,我们使用红外线传感器来检测黑色轨道和白色背景之间的反差,从而确定小车运动的轨迹。
光敏电阻(Photoresistor)是一种可以感知光强度变化并将其转化为电信号的传感器。
其原理是利用半导体材料的光电效应,当光照射在其表面时,其电阻值会发生变化。
在本文中,我们使用光敏电阻来检测环境中的光线强度,从而判断小车是否处于黑色轨道上。
2. 控制模块循迹小车的控制模块主要用于控制小车的方向和速度,以保持小车在轨道上运动。
智能循迹小车 毕业论文
智能循迹小车毕业论文一、前言随着科技的发展,智能机器人已经成为人们关注的热门话题。
智能机器人的出现和应用,不仅可以提高生产效率,减少劳动强度,并且可以创造出很多新的应用领域。
其中,智能循迹小车作为一种基于仿生学和机器人学的新型机器人,已经逐渐应用到许多领域,如环境监测、病毒检测等。
本文着重介绍智能循迹小车的设计和实现,以期为相关研究提供参考。
二、智能循迹小车的需求分析智能循迹小车主要用于环境监测和物品巡检。
为了保证循迹小车的运转效果,需要进行以下需求分析:1.循迹精度高:循迹小车的自主导航是基于视觉和控制系统完成的,因此需要保证循迹精度高,以便更准确地定位目标位置。
2.交通状况适应性强:循迹小车需适用于不同的路况和环境,如转向直接性、弯道安全性、山地路段行驶性等。
3.控制系统稳定性高:为了确保循迹小车的运转稳定,控制系统需稳定、耐用。
4.多功能性:循迹小车需具备多种传感器和设备,以实现环境监测和物品巡检等多项功能。
三、智能循迹小车的设计方案1.硬件设计智能循迹小车由四个电动轮驱动,需要具备以下硬件配置:1) 微型处理器:采用单片机实现控制、通信等功能。
2) 直流电机:用于驱动小车前进和后退。
3) 舵机:控制小车方向。
4) 金属质量传感器:检测循迹目标的位置,并对小车进行控制。
5) 视觉传感器:采集路面图像,并进行图像处理。
6) 电源模块:提供小车稳定的电力来源。
2.软件设计1) 系统设计:采用嵌入式系统,将设备的物理特性和功能与程序环境相结合,实现对小车的控制和行为规划。
2) 控制算法设计:采用视觉处理和运动控制算法实现对小车的控制,并对其交通状况和循迹精度进行优化。
3) 通信协议设计:采用串口通信协议实现与上位机的数据传输。
四、智能循迹小车的实现演示智能循迹小车的实现演示中,需要注意以下几点:1. 使用电源模块为小车提供稳定的电力来源。
2. 通过视觉传感器采集并处理路面的图像信息。
3. 通过金属质量传感器检测循迹目标的位置。
智能循迹小车毕业论文
智能循迹小车毕业论文本篇论文主要研究了基于Arduino控制器的智能循迹小车设计与实现。
智能循迹小车是一种常见的机器人应用,其主要应用于物流和仓库管理、生产工艺控制等领域。
本文利用Arduino Uno作为核心控制器,通过电机控制模块和红外避障模块等外部组件,实现了小车的轨迹匹配和避障功能。
同时,通过DHT11湿度传感器和MQ-2烟雾传感器,实现了小车的环境检测功能。
论文最后进行了实际测试,验证了智能循迹小车的正确性和实用性。
关键词:智能小车;Arduino;循迹;避障;环境检测1.引言随着科技的不断进步,人工智能、机器人等技术的发展越来越快速。
智能小车作为机器人领域的典型应用,主要应用于物流和仓库管理、生产工艺控制等领域。
因此,设计和制作一种高效、准确的智能小车成为当今热门的研究方向。
2.设计方案2.1硬件设计(1)Arduino UnoArduino Uno是一个基于ATmega328P微控制器的开源电子原型平台,其支持无需编程或者其他硬件电路就可以快速轻松地开发嵌入式系统。
(2)红外避障模块红外避障模块是一种基于红外线探测距离的传感器模块,通过测量物体与小车之间的距离,判断小车前方是否有障碍物。
(3)电机控制模块电机控制模块是小车的驱动部分,其主要作用是控制小车的行进方向和速度。
(4)DHT11湿度传感器DHT11湿度传感器是一种能够测量环境温度和湿度的传感器,通过该传感器可以实现小车的环境检测功能。
(5)MQ-2烟雾传感器MQ-2烟雾传感器是一种能够检测空气中是否含有有害的烟雾气体的传感器,可以实现小车的环境检测功能。
2.2软件设计设计程序采用C++编写,主程序根据小车周围环境的变化情况,不断地调用各部分模块,实现小车的循迹、避障、环境检测等功能。
3.实现方法和结果3.1循迹实现在小车轮下安装两个红外传感器,实现对黑线的检测和识别。
根据黑线的信号变化情况,调整小车行进的方向和速度。
3.2避障实现在小车前端安装红外避障模块,通过判断距离来实现小车遇到障碍物时自动停车,避免发生碰撞。
智能循迹小车设计论文
摘要:循迹小车采用传感器来识别白色路面中央的黑色引导线,通过C8051F310单片机实现对转向舵机和驱动电机的PWM控制,利用检测器检测道路上的标志,使小车实现快速稳定地循线行驶。
分模块阐述了循迹小车的原理、软硬件设计及制作过程.针对路径特点对循迹小车的方向控制和速度控制提出了舵机分级转向、速度分段控制的解决方案。
实验表明,循迹小车能够较快速、平稳地完成对各种曲率引导线的循迹行驶任务。
关键词:单片机、电机、传感器、循迹。
Summary:Tracing car photoelectric sensor to identify the white road to guide the central black line through the C8051F310 microcontroller and drive to achieve the steering servo motor PWM control, the use of detector on the road signs to make the car look fast and stable line-line, down. Sub-module describes the principles of tracing the car, hardware and software design and production process.Path tracing for the characteristics of the car’s direction and speed control servo proposed classification steering, speed control sub-solutions. Experiments show that, tracing the car can be more rapid and smooth completion of the guide line of curvature of the driving task of tracing. Keywords:Microcontroller, motors, sensors, tracing.目录第一章引言一、设计目的 (4)二、设计方案 (4)三、报告内容安排 (4)四、技术方案概要 (5)第二章硬件部分一、单片机最小系统 (6)二、电源电路 (7)三、H桥电机驱动电路 (7)四、传感器输入电路 (8)五、硬件电路原理图 (9)第三章软件部分一、软件设计框架 (10)二、端口初始化 (10)三、PWM初始化 (11)四、功能函数 (12)第四章程序清单 (14)第五章总结 (19)参考文献 (20)附录 (21)第一章引言随着微电子技术的不断发展,微处理器芯片的集成度越来越高,单片机已可以在一块芯片上同时集成CPU、存储器、定时器/计数器、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,这种技术促进机器人技术也有了突飞猛进的发展。
毕业论文智能循迹避障小车解析
2.1
本次设计的智能小车实现的基本功能如下:
实时检测路径,并按照指定路线行驶;
实时检测障碍物,并躲过继续行驶;
通过声音传感器,来对小车实现声控;
为此以AT89C51为主控芯片,主要包括避障模块、电源模块、声控模块、电机驱动模块等,系统框图如图2.3所示。通过寻迹及避障传感器来采集周围环境信息来反馈给CPU,通过主控的处理,来控制电机的运转,从而实现寻迹与避障,达到智能行驶。且本设计添加了声控效果,通过声音传感器来对小车发出指令,让其行驶与停止。
3
3.1
AT89C51单片机拥有4KbiteROM(Read Only Memory),且具有低电压、高性能8位微处理器的工作特性[7]。
目前,在不断改进生产技术,不断提高自动化技术的环境下,智能车的发展得到了空前的发展,且已在众多行业中得到广泛应用,智能车及相关产品的开发已日渐成熟。而且,在世界经济多元化的环境下,很多国家都在积极开展研究和开发智能车。在二十世纪高新技术不断发展的时代,移动机器人是成为机器人技术的一个重要分支[1]。从1966年开始,斯坦福研究院Nils Nilssen和charles Rosen等人经过6年的研究,终于开发出一种自主式的移动机器人,且完成了机器人系统的自主推理、规划和控制。自此时以来,从无到有的移动机器人产生了,伴随着智能车数量的不断增加,移动机器人越来越受到人们的关注,且人类的生活水平也得到了一个提升。
毕业论文(设计)
论文题目:
自动寻迹、避障智能小车设计
学生姓名:
XXX
学号:
XXXX
所在院系:
电气信息工程学院
专业名称:
电子信息科学与技术
届次:
XXX
指导教师:
XXX
循迹小车 毕业论文
摘要本设计是一种基于单片机控制的简易自动寻迹小车系统,其研究意义涵盖了工业、生活、勘探以及人类关注的探月工程。
设计旨在设计出一款可以自主按照人类预设的轨迹行走(或者完全自主行走)并完成指定任务的小车。
从设计的功能要求出发,设计包括小车机械构成设计和控制系统的软硬件设计。
为了适应复杂的地形我采用稳定性比较高的四轮构架式,用后轮驱动前轮换向的控制模式。
控制系统以STC89C52为控制核心, 用单片机产生PWM波,控制小车速度。
利用红外光电传感器对路面黑色轨迹进行检测,并确定小车当前的位置状态,再将路面检测信号反馈给单片机。
单片机对采集到的信号予以分析判断,及时控制驱动电机以调整小车转向,从而使小车能够沿着黑色轨迹自动行驶,实现小车自动寻迹的目的。
关键词:循迹小车,单片机,红外传感器ABSTRACTThe design is a simple microcontroller-based control automatically tracing the car system, and its significance covers the industry, life, exploration, and human concern lunar exploration. The design aims to design a can of independent walking in accordance with the trajectory of human default (or completely autonomous walking) and to complete the tasks assigned to the car. The design includes the functional requirements from the design of car mechanical design and control system hardware and software design. Relatively high stability of the four trusses in order to adapt to the complex terrain, before the rotation of the rear-wheel drive control mode. Control system to control the core to STC89C52 microcontroller PWM wave to control the car speed. Using infrared photoelectric sensor to detect the black track on the road and to determine the current status of the car, and then the road detection signal is fed to the microcontroller. Microcontroller to be collected signal analysis and judgment, and timely control of the drive motor to adjust the steering of the car, so that the car is traveling along the black track to achieve the purpose of the car automatically tracing.Keywords:car tracking;microcontroller;Infrared sensors目录1 绪论 (1)1.1 研究背景和发展现状 (1)1.2 研究目的和意义 (1)1.3 研究内容 (2)2方案设计与论证 (3)2.1 总体方案设计 (3)2.2主控系统 (3)2.2 电机驱动模块 (4)2.3 驱动电机选择 (5)2.4 循迹模块 (5)2.5 机械系统 (6)3 主要器件介绍 (7)3.1 STC89C52的介绍 (7)3.2 L298N的介绍 (10)3.2.1 L298的引脚功能 (10)3.2.2 L298的运行参数 (11)3.2.3 L298的逻辑控制 (11)3.3 TCRT5000的介绍 (11)3.4 LM324的介绍 (12)4 硬件设计 (14)4.1总体设计 (14)4.2 STC89C52单片机控制电路 (16)4.2.1 时钟电路 (16)4.2.2 复位电路 (17)4.2.3 EA/VPP(31 脚)的功能和接法 (17)4.2.4 P0 口外接上拉电阻 (17)4.3TCRT5000黑色轨迹识别电路 (18)4.4LM324电压比较电路 (19)4.5电机驱动电路 (20)4.5.1驱动电路 (20)4.5.2 PWM调速原理 (21)5程序设计 (23)5.1主程序 (23)5.2TCRT5000扫描程序 (25)5.3 PWM编码产生程序 (26)6调试 (28)6.1硬件调试 (28)6.1.1电池可靠性 (28)6.1.2TCRT5000探头 (29)6.1.3 L298N马达驱动模块 (29)6.2软件调试 (29)6.2.1调试平台介绍 (29)6.3 测试结果与分析 (30)结束语 (32)参考文献 (33)致谢 (34)附录 (35)附录1:源程序 (35)附录2:原理图 (39)附录3:PCB设计 (40)1 绪论1.1 研究背景和发展现状随着电子技术、计算机技术、智能控制技术的飞速发展,产品的智能化和小型化越来越成为人们关注的热点。
《2024年自循迹智能小车控制系统的设计与实现》范文
《自循迹智能小车控制系统的设计与实现》篇一一、引言随着科技的飞速发展,智能小车作为智能交通系统的重要组成部分,已经广泛应用于军事、工业、民用等多个领域。
自循迹智能小车控制系统的设计与实现,成为了智能化进程中一个关键环节。
本文旨在阐述自循迹智能小车控制系统的设计原理和实现过程,分析系统结构与功能,为相关研究与应用提供参考。
二、系统设计1. 硬件设计自循迹智能小车控制系统硬件主要包括:电机驱动模块、传感器模块、主控制器模块等。
其中,电机驱动模块负责驱动小车前进、后退、转向等动作;传感器模块包括红外传感器、超声波传感器等,用于检测小车周围环境及路径信息;主控制器模块采用高性能微控制器,负责协调各模块工作,实现小车的自主循迹。
2. 软件设计软件设计包括控制系统算法设计和程序编写。
控制系统算法主要包括路径识别算法、速度控制算法、避障算法等。
程序编写采用模块化设计思想,将系统功能划分为多个模块,如电机控制模块、传感器数据采集模块、路径识别与决策模块等。
各模块之间通过通信接口进行数据交换,实现小车的自主循迹。
三、实现过程1. 传感器数据采集与处理传感器模块负责采集小车周围环境及路径信息,包括红外传感器、超声波传感器等。
这些传感器将采集到的数据传输至主控制器模块,经过数据处理与分析,提取出有用的信息,如障碍物位置、路径边界等。
2. 路径识别与决策路径识别与决策模块根据传感器数据,判断小车当前位置及目标路径,并制定相应的行驶策略。
当小车偏离目标路径时,系统会自动调整行驶方向,使小车重新回到目标路径上。
此外,避障算法也在此模块中实现,当检测到障碍物时,系统会及时调整小车的行驶方向,避免与障碍物发生碰撞。
3. 电机控制与驱动电机控制与驱动模块根据主控制器的指令,控制电机的运转,实现小车的前进、后退、转向等动作。
通过调整电机的转速和转向,可以实现对小车速度和行驶方向的精确控制。
四、实验结果与分析通过实验测试,自循迹智能小车控制系统能够在不同环境下实现自主循迹和避障功能。
智能循迹避障小车毕业论文
智能循迹避障小车摘要:本设计是一种基于单片机控制的简易自动寻迹小车系统,包括小车系统构成软硬件设计方法。
小车以STC89C52单片机为控制核心, 用L298N驱动小车的两个直流电动机,用单片机产生PWM波,控制小车速度。
利用红外对管对路面黑色轨迹和障碍物进行检测,并将路面检测信号反馈给单片机。
单片机对采集到的信号予以分析判断,及时控制驱动直流电机以调整小车转向,从而使小车能够避开障碍物沿着黑色轨迹自动行驶,实现小车自动寻迹的目的。
关键词:智能小车;STC89C52单片机;L298N;红外对管Intelligent tracking and obstacle-avoid car(Electrical Engineering College, Longdong University, Qingyang 745000, Gansu, China) Abstract:This design is a kind of automatic tracing based on single-chip microcomputer control system used, including trolley systems hardware and software design method. Car STC89C52 single chip microcomputer to control the core, L298N driving two DC motors for car, monolithic integrated circuit PWM wave, controlling car speed. Using infra-red tube black track and detect obstacles on pavement and pavement detection signal back to the MCU. MCU on the collected signals analysis, control drive DC motors to adjust the car turning in a timely manner, so as to enable the car to avoid the obstacles along the black path automatically, achieve the purpose of car automatic tracing.Keywords: Smart Car; STC89C52 MCU; L298N; Infrared Emitting Diode1.引言 (3)2.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)3.硬件设计 (7)3.1总体设计 (7)3.2驱动电路(参考文献[4]) (8)3.3信号检测模块 (9)3.4主控电路 (10)4.软件设计 (11)4.2电机驱动程序 (11)4.3循迹模块 (12)P0_0=!P0_0; (13)P0_1=!P0_1; (14)4.4避障模块 (14)5.制作安装与调试 (18)5.1 PCB的设计制作与安装 (18)结束语 (18)参考文献 (19)1.引言随着机械自动化的不断发展,人们在生活的各个方面都希望能够利用自动化的操作来提高工作效率,使生产发展能够得到不断的提高。
《2024年自循迹智能小车控制系统的设计与实现》范文
《自循迹智能小车控制系统的设计与实现》篇一一、引言随着科技的发展和社会的进步,自动化、智能化设备越来越普及。
自循迹智能小车控制系统就是这一技术应用的典型案例。
该系统采用先进的控制算法和传感器技术,实现小车的自主寻迹、避障和导航等功能。
本文将详细介绍自循迹智能小车控制系统的设计思路、实现方法以及应用场景。
二、系统概述自循迹智能小车控制系统主要由硬件和软件两部分组成。
硬件部分包括电机、车轮、电池、传感器等;软件部分则包括控制系统算法、路径规划算法等。
该系统通过传感器获取环境信息,利用控制系统算法对小车进行控制,实现自主寻迹、避障和导航等功能。
三、系统设计1. 硬件设计硬件部分包括电机、车轮、电池、传感器等。
电机和车轮负责小车的运动,电池为小车提供动力,传感器则负责获取环境信息。
传感器包括红外传感器、超声波传感器等,用于检测前方的障碍物和路线。
此外,还需要一个主控芯片来处理传感器信息和控制电机。
2. 软件设计软件部分主要包括控制系统算法和路径规划算法。
控制系统算法负责处理传感器信息,根据环境变化调整小车的运动状态。
路径规划算法则负责规划小车的行驶路径,避免碰撞和偏离路线。
此外,还需要一个友好的人机交互界面,方便用户对小车进行控制和监控。
四、实现方法1. 传感器信息获取传感器通过检测前方障碍物和路线的信息,将数据传输给主控芯片。
主控芯片对传感器数据进行处理,提取出有用的信息,如障碍物的位置、大小、速度等。
2. 控制系统算法实现控制系统算法根据传感器信息,判断小车的运动状态,如前进、后退、左转、右转等。
然后通过控制电机,调整小车的运动状态,使其能够顺利地沿着路线行驶。
3. 路径规划算法实现路径规划算法根据环境信息和目标位置,规划出一条最优的行驶路径。
在行驶过程中,小车会根据实时环境信息对路径进行调整,避免碰撞和偏离路线。
4. 人机交互界面设计人机交互界面需要具备友好的操作界面和丰富的功能。
用户可以通过界面控制小车的运动状态和导航目标,同时也可以实时监控小车的运行状态和环境信息。
毕业设计智能循迹小车
大学生电子设计大赛(论文)智能循迹小车学生姓名:张旭朱元派王辉学号:1040830623 ,1040710625 ,1040710637 完成日期 2011 年4月27日摘要本次设计的智能循迹小车是以单片机STC89S52 为主控制器,运用反射式红外传感器来进行路径检测和霍尔传感器监测行驶路程,并将实时数据传送到LCD12232显示模块,同时传感器组成的循迹模块路径检测状态传回单片机进行处理,用单片机产生PWM 波等方式来控制小车的行进速度,实时控制小车的行进状态。
另外,在小车上还扩展了LCD12232 作为人机交互界面,以便于实时了解监测传感器的状态和小车行驶中的实时数据,由于本次设计的是智能自动循迹小车,整个任务过程无需人工的任何干预,故而没有进行键盘及遥控等的人工操作设备。
用多路传感器的实时监测和算法的紧密配合来保证小车的顺畅完成任务。
关键字:智能循迹小车,红外传感器,霍尔传感器,12232液晶。
AbstractThis design's intelligence follows the mark car is by the monolithic integrated circuit STC89S52 primarily controller, carries on the way examination and the Hall sensor monitor travel distance using the reflection type infrared sensor, and transmits the real-time data to the LCD12232 display module, simultaneously the sensor composes follows the mark module way examination condition to feed in the monolithic integrated circuit to carry on processing, has ways and so on PWM wave with the monolithic integrated circuit to control car's approaching speed, the real-time control car marches forward the condition.other, also expanded LCD12232 on the car to take the man-machine interaction contact surface, was advantageous for the real-time understanding to monitor in sensor's condition and the car travel real-time data, what because this design was the intelligence follows the mark car automatically, the entire duty process did not need the artificial any intervention, therefore has With the multi-channel sensor's real-time monitors and the algorithm close coordination guaranteed that the car completes the task smoothly.key words: The intelligence follows the mark car, infrared sensor, Hall sensor, 12232 liquid crystals.第一章总体方案论证与设计1.实现功能:基本功能:小车智能循迹LCD12232显示时间;附加功能:时分显示行驶路程显示2.硬件结构:分为下面几部分:(1)处理器模块:采用AT89S52(2)小车主体设计模块方案购买玩具坦克进行改装。
智能循迹小车 毕业论文
智能循迹小车毕业论文智能循迹小车毕业论文引言:智能循迹小车是一种基于人工智能技术的智能机器人,它能够通过感知环境中的路径信息,自主地沿着预定的轨迹行驶。
本文将探讨智能循迹小车的原理、应用以及未来的发展前景。
一、智能循迹小车的原理智能循迹小车的核心原理是通过传感器感知环境中的路径信息,并通过算法进行实时处理和决策。
传感器通常包括红外线传感器、摄像头等,它们能够感知地面上的路径线或标志物。
通过收集和处理传感器数据,智能循迹小车能够判断自身位置和方向,并做出相应的行驶决策。
二、智能循迹小车的应用智能循迹小车在现实生活中有着广泛的应用。
首先,它可以用于物流行业,实现自动化的仓储和运输。
智能循迹小车能够准确地遵循预定的路径,将货物从仓库中送到指定地点,提高了物流效率。
其次,智能循迹小车可以应用于智能家居领域。
它可以根据用户设定的路径,自动清扫地面或搬运物品,为人们的生活提供便利。
此外,智能循迹小车还可以应用于农业领域,用于自动化的播种、施肥和除草等操作,提高农作物的生产效率。
三、智能循迹小车的挑战虽然智能循迹小车在应用领域有着广泛的前景,但是它也面临着一些挑战。
首先,路径感知的准确性是关键。
由于环境的复杂性和不确定性,智能循迹小车需要具备高精度的传感器和算法,以确保准确地感知路径信息。
其次,智能循迹小车的自主决策能力也是一个挑战。
在复杂的环境中,智能循迹小车需要能够根据实时的路径信息做出灵活的决策,以应对各种情况。
最后,智能循迹小车的安全性也是一个重要问题。
在行驶过程中,它需要能够识别和避免障碍物,确保行驶的安全性。
四、智能循迹小车的未来发展随着人工智能技术的不断发展,智能循迹小车有着广阔的未来发展前景。
首先,智能循迹小车可以与其他智能设备进行联动,实现更加智能化的操作。
例如,智能循迹小车可以通过与智能家居设备的连接,实现更加智能化的家庭服务。
其次,智能循迹小车可以进一步提高自身的感知和决策能力,实现更加高效和安全的行驶。
智能循迹避障小车-论文设计【范本模板】
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 carXiao WeiSchool of Physics and Electronic Information,Grade 2006 Class 9 ,Instructor:Liu HankuiAbstract: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。
智能循迹避障小车论文
自动化专业导论智能循迹避障小车学生姓名:学号:指导教师:目录摘要引言第一章绪论1.1智能小车的背景1.2智能小车的现状第二章设计方案2.1设计任务2.2方案及轨道选择2.3智能小车元件介绍第三章硬件设计3.1总体设计3.2驱动电路3.3信号检测模块3.4主控线路第四章软件设计4.1主程序模块4.2电机驱动程序4.3循迹模块4.4避障模块第五章制作安装与调试作品总结致谢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;红外对管引言2004年1月3日和1月24日肩负着人类探测火星使命的“勇气”号和“机遇”号在火星不同区域着陆,并于2004年4月5日和2004年4月26 日相继通过所有“考核标准”。
火星车能够在火星上自主行驶:当火星车发现值得探测的目标,它会驱动六个轮子向目标行驶;在检测到前进方向上的障碍后,火星车会去寻找可能的最佳路径。
据悉,中国的登月计划分三步进行:第一步,发射太空实验室和寻找贵重元素的月球轨道飞行器;第二步,实现太空机器人登月;第三步,载人登月。
随着“神舟”系列飞船和“嫦娥”月球探测卫星的成功发射,第一步接近成熟;第二步中太空机器人登月计划中的太空机器人应该能在月球上自主行驶,进行相关探测。
因此对于我国来说,类似于美国“勇气”号和“机遇”号火星车的智能车技术研究也显得迫在眉睫。
目前,城市交通的安全问题己引起各国政府有关部门的高度重视和全民的关注,专家、学者在分析城市交通事故的原因时,普遍认为事故原因主要包括:人员素质、运输车辆、道路环境和管理法规等四个方面,而车辆性能的提高即研发高性能的智能汽车是其中很重要的一个环节。
美国研究认为,包括智能汽车研究在内的智能运输系统对国家社会经济和交通运输有着巨大的影响,其意义和价值在于:大量减少公路交通堵塞和拥挤,降低汽车的油耗,可使城市交通堵塞和拥挤造成的损失分别减少25%-40%左右,大大提高了公路交通的安全性及运输效率,促进了交通运输业的繁荣发展。
智能循迹避障小车-论文设计
单片机的应用与开发智能循迹避障小车作者:***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 红外对管第一章绪论1.1单片机的简介一.微型计算机(Single Chip Microcomputer)微型计算机的主要特点:CPU集成于一个芯片中。
单片机(Micro Controller Unit)是把组成微型计算机的各功能部件:CPU、RAM、ROM、定时/计数器、中断控制器、并行和串行接口均集成在一个芯片中。
其一个芯片就构成了一个比较完整的计算机系统。
微型计算机与单片机是微电子领域的两个分支。
微型计算机的特点是运算速度快、存储容量大,适合于信息管理、科学计算等领域;而单片机的特点为体积小、价格低,适合于仪器、设备的控制,常常嵌入到仪器、设备中。
故单片机也称作微控制器(Microcontroller)。
二.单片机的生产与发展(1).单片机的生产:目前世界上单片机的生产公司有上百家,如Intel、Philips、Microchip、Motorola、Siemens、NEC、AMD、Zilog、TI、Atmel等。
但在国内广泛应用的只有Intel 系列和Microchip PIC系列,(2).单片机的发展:第1阶段(1976~1980):单片机发展初级阶段。
集成了8位CPU、RAM、ROM、定时器、并行口(无串行口)等部件,但性能低,寻址范围小(≤4KB),中断系统、定时器也简单。
典型机型:Intel MCS-48系列。
第2阶段(1980~1983):高性能单片机阶段。
此阶段的单片机普遍带有串行口,有多级中断处理系统,多个16位定时/计数器,片内ROM、RAM的容量加大,寻址范围达64KB。
典型机型:Intel MCS-51系列。
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智能循迹小车
****电子与通信工程学院
队员:*** *** ***
前言
摘要
随着现代化的不断发展,自动化越来越普及,对传感器的应用越来越多,要求精度越来越搞高,本设计面向机械自动化发展,采用了AT89S52单片机作为控制核心,利用红外对管传感器检测黑线达到循迹目的,以及自动停车,自动寻迹,整体系统的电路结构简单,可靠性能高。
采用技术主要有:
(1)AT89S52单片机应用;
(2)L298电机驱动及PWN电机调速;
(3)传感器的有效应用;
(4)程序算法的应用。
关键字AT89S52 红外对管循迹 L298N PWM调速 18B20 霍尔传感元件
Intelligent follow obstacle-avoidance car
Abstract
With the continuous development of modernization and
automation increasingly popular, the application of sensor, demanding more and more get high, the precision mechanical automation development, design oriented adopted as control
core and AT89S52 SCM by infrared sensor detects the pipe
to follow black with ultrasonic ranging tracing purpose,
the principle of automatic control electric cars and to
detect obstacles obstacle avoidance, the color of speed, speed, and automatic parking, automatic tracing, overall system circuit structure is simple, reliable performance
is high. This design is according to guangxi university students electronic design competition first stage three
senior undergraduate group of topic, the topic request as
table 1.
Using technology mainly include:
(1)AT89S52 Microcomputer application;
(2)L298 motor drive and PWN; motor speed
(3)Sensor effective application; (4)Program use of the algorithm.
Keyword AT89S52 Infrared to tube follow mark PWM Ultrasonic obstacle avoidancTCS230 Color sensors。