无线智能遥控小车--电子设计实验报告
智能小车控制实验报告
一、实验目的本次实验旨在通过设计和搭建一个智能小车系统,学习并掌握智能小车的基本控制原理、硬件选型、编程方法以及调试技巧。
通过实验,加深对单片机、传感器、电机驱动等模块的理解,并提升实践操作能力。
二、实验原理智能小车控制系统主要由以下几个部分组成:1. 单片机控制单元:作为系统的核心,负责接收传感器信息、处理数据、控制电机运动等。
2. 传感器模块:用于感知周围环境,如红外传感器、超声波传感器、光电传感器等。
3. 电机驱动模块:将单片机的控制信号转换为电机驱动信号,控制电机运动。
4. 电源模块:为系统提供稳定的电源。
实验中,我们选用STM32微控制器作为控制单元,使用红外传感器作为障碍物检测传感器,电机驱动模块采用L298N芯片,电机选用直流电机。
三、实验器材1. STM32F103C8T6最小系统板2. 红外传感器3. L298N电机驱动模块4. 直流电机5. 电源模块6. 连接线、电阻、电容等7. 编程器、调试器四、实验步骤1. 硬件搭建:- 将红外传感器连接到STM32的GPIO引脚上。
- 将L298N电机驱动模块连接到STM32的PWM引脚上。
- 将直流电机连接到L298N的电机输出端。
- 连接电源模块,为系统供电。
2. 编程:- 使用Keil MDK软件编写STM32控制程序。
- 编写红外传感器读取程序,检测障碍物。
- 编写电机驱动程序,控制电机运动。
- 编写主程序,实现小车避障、巡线等功能。
3. 调试:- 使用调试器下载程序到STM32。
- 观察程序运行情况,检查传感器数据、电机运动等。
- 调整参数,优化程序性能。
五、实验结果与分析1. 避障功能:实验中,红外传感器能够准确检测到障碍物,系统根据检测到的障碍物距离和方向,控制小车进行避障。
2. 巡线功能:实验中,小车能够沿着设定的轨迹进行巡线,红外传感器检测到黑线时,小车保持匀速前进;检测到白线时,小车进行减速或停止。
3. 控制性能:实验中,小车在避障和巡线过程中,表现出良好的控制性能,能够稳定地行驶。
智能小车实验报告心得(3篇)
第1篇一、引言随着科技的不断发展,人工智能技术逐渐渗透到我们生活的方方面面。
作为人工智能的一个典型应用,智能小车实验为我们提供了一个将理论知识与实践操作相结合的平台。
在本次智能小车实验中,我深刻体会到了理论知识的重要性,同时也感受到了动手实践带来的乐趣和成就感。
以下是我对本次实验的心得体会。
二、实验目的本次实验旨在通过设计、搭建和调试智能小车,让学生掌握以下知识:1. 传感器原理及在智能小车中的应用;2. 单片机编程及接口技术;3. 电机驱动及控制;4. PID控制算法在智能小车中的应用。
三、实验过程1. 设计阶段在设计阶段,我们首先对智能小车的功能进行了详细规划,包括自动避障、巡线、遥控等功能。
然后,根据功能需求,选择了合适的传感器、单片机、电机驱动器等硬件设备。
2. 搭建阶段在搭建阶段,我们按照设计图纸,将各个模块连接起来。
在连接过程中,我们遇到了一些问题,如电路板布局不合理、连接线过多等。
通过查阅资料、请教老师,我们逐步解决了这些问题。
3. 编程阶段编程阶段是本次实验的核心环节。
我们采用C语言对单片机进行编程,实现了小车的基本功能。
在编程过程中,我们遇到了许多挑战,如传感器数据处理、电机控制算法等。
通过查阅资料、反复调试,我们最终完成了编程任务。
4. 调试阶段调试阶段是检验实验成果的关键环节。
在调试过程中,我们对小车的各项功能进行了测试,包括避障、巡线、遥控等。
在测试过程中,我们发现了一些问题,如避障效果不稳定、巡线精度不高、遥控距离有限等。
针对这些问题,我们再次查阅资料、调整程序,逐步优化了小车的性能。
四、心得体会1. 理论与实践相结合本次实验让我深刻体会到了理论与实践相结合的重要性。
在实验过程中,我们不仅学习了理论知识,还通过实际操作,将所学知识应用于实践,提高了自己的动手能力。
2. 团队合作在实验过程中,我们充分发挥了团队合作精神。
在遇到问题时,我们互相帮助、共同探讨解决方案,最终完成了实验任务。
智能小车实训报告5页
智能小车实训报告5页一、实验目的本实验旨在通过图像识别技术和单片机控制技术,构建一辆具有自主巡线和避障功能的智能小车。
二、实验器材硬件器材:1. Arduino UNO 控制器2. 舵机驱动模块4. 红外遥控模块5. 平衡车底盘6. 直流电机7. 陀螺仪传感器8. 红外线反射传感器软件工具:2. Python 编程语言三、实验步骤1. 硬件连接将舵机驱动模块和电机驱动模块连接至 Arduino 控制器上,并将红外遥控模块和陀螺仪传感器两个模块连接到 Arduino 子板上。
2. 巡线程序设计编写巡线程序,使小车能够自主巡线。
巡线程序的主要功能是利用红外线反射传感器检测地面上黑白交替的线条,然后控制小车转向或停止。
4. 远程控制程序设计编写远程控制程序,使小车能够通过红外线遥控器进行操作。
远程控制程序的主要功能是接收红外遥控信号,并进行相应的操作。
5. 整合程序将巡线程序、避障程序和远程控制程序整合到一个程序中,使小车能够在不同情况下实现自主巡线、避障和远程控制操作。
四、实验结果在巡线实验中,小车能够准确地检测到地面上黑白交替的线条,并在此基础上实现正确的转向和运动。
在避障实验中,小车通过陀螺仪传感器检测到自身的倾斜角度,进而避免与障碍物发生碰撞。
总结本实验通过对图像识别和单片机控制技术的应用,实现了自主巡线、避障和远程控制等多种功能的智能小车。
实验过程充满挑战,但通过不断调试和优化,最终实现了预期的效果。
这个实验让我深刻认识到了图像识别和控制技术的重要性和广泛性,也让我更加坚定了今后学习和研究相关领域的决心。
智能小汽车实验报告
智能小汽车实验报告1. 引言智能小汽车是一种结合了先进的无线通信技术和人工智能算法的交通工具。
它可以自主感知环境、规划路径和执行动作,使得交通更加安全和高效。
本实验旨在通过实际操作智能小汽车来了解其工作原理和性能特点,以及学习相关的技术知识。
2. 实验目标本实验的主要目标有以下几点:1. 了解智能小汽车的组成结构和工作原理;2. 掌握智能小汽车的控制方法和调试技巧;3. 熟悉智能小汽车的环境感知和路径规划算法。
3. 实验步骤3.1 硬件连接首先,我们需要连接智能小汽车所需的硬件设备。
将智能小汽车的控制单元与传感器、执行器等设备进行适当的连接。
确保连接正确无误后,进行下一步操作。
3.2 软件配置在开始编写控制程序之前,我们需要对智能小汽车的软件环境进行配置。
根据实际情况,选择合适的开发工具和操作系统。
安装必要的驱动程序和支持库,并进行相应的设置。
3.3 控制程序编写编写智能小汽车的控制程序。
根据实验要求,选择合适的编程语言和开发平台。
利用所学知识,实现智能小汽车的基本功能,如前进、后退、转弯等。
同时,可以根据需要添加其他功能,如自动避障、跟踪等。
3.4 调试和测试在编写完控制程序后,我们需要对智能小汽车进行调试和测试。
利用模拟环境或者实际场景,测试智能小汽车的各项功能和性能。
检查控制程序是否存在问题,并进行必要的调整和优化。
3.5 总结和分析在完成调试和测试后,我们需要对实验结果进行总结和分析。
记录智能小汽车在各种情况下的行为和性能表现,并进行相应的评估。
比较实际结果和预期结果的差异,找出问题的原因和改进的方向。
4. 实验结果经过实验,我们得到了以下主要结果:1. 智能小汽车能够自主感知环境,包括障碍物、道路状况等;2. 智能小汽车能够根据感知结果进行路径规划,并做出相应的控制动作;3. 智能小汽车的控制程序能够良好地运行,并且能够适应不同的工作条件;4. 智能小汽车在某些特定情况下表现出较佳的性能,如避开障碍物、精确转弯等。
智能小车设计实验报告
智能小车设计实验报告简介智能小车是一种集机械、电子、计算机和通信技术于一体的设备。
通过传感器收集环境信息、通过处理器进行运算、通过电机实现运动,具有自动避障、巡线、遥控等功能。
本实验旨在设计一种智能小车,并测试其在避障和巡线任务中的性能。
设计方案硬件1. 底盘:使用一块稳定且坚固的底板作为小车的基础结构,确保小车运动时的稳定性。
2. 电机:选用两个直流电机,用于驱动小车前进和转向,通过电机控制模块与处理器进行通信。
3. 传感器:- 超声波传感器:用于探测前方障碍物距离,实现智能避障功能。
- 红外线传感器:用于检测地面上的黑白线,实现巡线功能。
4. 处理器:采用Arduino开发板作为处理器,接收传感器数据,根据算法控制电机的运动。
5. 电源:选择一个稳定且容量适当的电池供电。
软件1. 避障算法:- 获取超声波传感器数据。
- 判断是否存在前方障碍物。
- 若存在障碍物,根据距离远近调整电机转速和方向。
- 否则,前进。
- 循环执行以上步骤。
2. 巡线算法:- 获取红外线传感器数据。
- 判断当前传感器是否在黑线上。
- 若在黑线上,调整电机转速和方向。
- 否则,旋转寻找黑线。
- 循环执行以上步骤。
实验过程避障功能测试1. 搭建实验场地,放置障碍物。
2. 小车启动后,执行避障算法,前进并实时检测前方障碍物。
3. 当检测到障碍物时,小车自动调整转速和方向,避免碰撞。
4. 实时记录小车克服障碍物的时间和距离。
巡线功能测试1. 在地面上绘制黑白线条,构建巡线场地。
2. 小车启动后,执行巡线算法,沿着黑线行驶。
3. 当检测到离线时,小车调整转速和方向,重新寻找黑线。
4. 实时记录小车完成巡线任务所花费的时间和路径。
实验结果与分析避障功能在实验中,小车能够成功避开放置的障碍物,且响应迅速,避免了碰撞。
通过记录的时间和距离可以评估小车的避障性能,进而对算法进行优化。
巡线功能在巡线任务中,小车能够识别黑线,并且根据需要进行转向。
wifi智能小车实训报告
wifi智能小车实训报告一、实训内容概述为了更好地培养我们计算机科学与技术专业的学生的实际操作能力,我们学校开展了一次为期一个月的Wifi智能小车实训。
该实训旨在通过设计并组装Wifi智能小车来锻炼同学们的动手能力和技术能力,同时也为同学们提供了一个了解物联网相关技术的机会。
二、实训过程详述1、选购器材在实训之前,我们需要先选购实验所需的器材。
其中包括Wifi模块、HC-SR04距离传感器、小车底盘、直流电机、轮子等材料。
我们采购时不仅需要关注价格,同时也需要注意品质和适配程度,以保证实训顺利进行。
2、组装小车底盘我们首先要组装小车底组,这就需要将小车底盘、直流电机和轮子等器材放在一起进行组装。
这一步需要大家仔细阅读说明书,并在老师的指导下逐步进行。
3、添加HC-SR04距离传感器为了使小车具备自主避障能力,我们需要为小车添加 HC-SR04距离传感器。
至于如何添加,就需要我们具备一定的编程开发知识,老师为我们介绍了 Arduino IDE 和 MicroPython 两种编程工具。
4、编写程序代码在添加完传感器之后,接下来就要编写程序了。
代码的编写包含了两个部分,一个是确定小车的移动方向和速度,并通过串口监视器将数据实时传输到电脑端;另外一个部分是实现HC-SR04距离传感器的功能,保证小车能够自主避障。
5、本地测试和远程调试经过以上步骤,我们可以在本地使用电脑的串口通信端口来测试小车的各项功能。
当测试通过后,我们就可以将代码迁移到ESP8266 Wifi 模块中进行远程调试。
这意味着我们可以通过手机等电子设备操作小车,并进行观察调试。
三、实训成效总结通过本次实训,我们不仅学会了组装小车、添加传感器和编写程序代码等技能,还了解了IoT物联网相关知识。
在实验过程中,我们遇到了一些组装困难、调试难度大等问题,经过不断尝试,最终成功解决了问题。
整个过程让我们切实感受到了科技带给我们的便利和乐趣,进一步增强了我们对于计算机技术的热爱。
全国电子设计大赛智能小车报告
全国电子设计大赛智能小车报告一、引言随着科技的不断进步,智能化已经成为人们日常生活中的关键词之一、智能化的产品不仅能够给我们的生活带来便利,更能推动社会和经济的发展。
本文报告的主题为全国电子设计大赛中的智能小车设计与制作。
在本报告中,我们将介绍我们团队设计并制作的智能小车的具体细节,并探讨一些设计过程中遇到的挑战以及解决方案。
二、设计目标我们的智能小车设计目标是能够自主导航、避障、遥控操控以及具有图像识别功能。
通过这些功能,智能小车能够在各种环境中安全行驶并完成既定任务。
三、硬件设计智能小车的硬件设计主要包括底盘、电机驱动模块、传感器模块、图像识别模块和通信模块。
1.底盘设计:我们选择了一款坚固耐用、稳定性强的底盘作为智能小车的基础。
该底盘具有良好的承载能力和抗震性能,可以保证小车稳定行驶。
2.电机驱动模块:我们使用了直流无刷电机作为智能小车的动力源,并配备了电机驱动模块来控制电机的转速和转向。
通过对电机驱动模块的精确控制,小车能够实现自主导航和遥控操控。
3.传感器模块:为了实现避障功能,我们使用了红外传感器、超声波传感器以及巡线传感器。
这些传感器能够及时感知到前方障碍物的距离,从而通过控制电机驱动模块来避免碰撞。
4.图像识别模块:为了实现图像识别功能,我们使用了摄像头作为图像输入的设备,并搭建了图像识别系统。
通过对摄像头采集到的图像进行处理和分析,我们能够实现小车对特定物体的识别和追踪。
5.通信模块:为了实现遥控操控功能,我们使用了无线通信模块来远程控制小车的运动。
通过与遥控器的通信,我们可以实时控制小车的方向和速度。
四、软件设计智能小车的软件设计主要包括嵌入式控制程序和图像处理算法。
1.嵌入式控制程序:我们使用C语言编写了嵌入式控制程序,该程序负责控制小车的运动、避障和遥控操控等功能。
通过与硬件的紧密配合,控制程序能够实现对小车各个部分的精确控制。
2.图像处理算法:为了实现图像识别功能,我们使用了计算机视觉技术和机器学习算法。
无线遥控小车设计报告
实现对小车的运动状态的控制。
掌握NRF24L0无线模块的通信协议及使用方法
掌握脉冲宽度调制(PWM的原理及应用
掌握直流电机调速的方法
课题研究的背景
随着社会的发展,人们对科学技术的要求越来越高,在我们的身边随处 都可见一些高科技的产物,这些是时代的产物。本设计采用 根据控制器的原理来控制小车的启步与停止以及根据人的操作做出相应的动 作。信息社会的支柱之一是通信技术,它是 信息社会化的基础,也是实现信息社会 化的手段。而近年来,信息通信领域中,发展最快,应用最广的就是无线通信技术。
Cortex-多新特性。
较之ARM7TDMI,Cortex-M3拥有更强劲的性能、更高的代码密度、位带操作、可
嵌套中断、低成本、低功耗等众多优势。脉宽调制的全称为:Pulse
WidthModulator,简称PWM由于它的特殊性能、常被用于直流负载回路中、
电池电压:12V
STM32F103ZET最小系统:供电电压
NRF24L0优线模块:供电电压
360度舵机
降压模块
课程设计要求与参数
课设要求
参数
日程安排
第一章 课题研究的目的、背景、意义
课题研究的目的
课题研究的背景
课题研究的意义
第二章 设计方案
设计思路
硬件设计方案
软件设计方案
第三章 硬件设计
STM32F103ZET简介
NRF24L01无线模块
NRF24L01无线模块简介
无线模块与微控制器的连接
舵机
BTN7971B电机驱动模块
遥控器设计
10
第四章 软件设计
11
智能小车实验报告
智能小车实验报告1. 引言近年来,随着科技的快速发展,人工智能成为了研究的焦点之一。
智能小车作为人工智能的应用之一,具有广阔的发展前景。
本实验旨在探索智能小车的设计与实现,并通过实践掌握相关技术。
2. 设计与搭建2.1 电路设计根据实验要求,我们使用了Arduino开发板作为智能小车的控制中心。
通过连接电机驱动模块和超声波传感器,实现了对小车的控制与感知。
电路设计中充分考虑了稳定性与可靠性,保证了智能小车的正常运行。
2.2 程序设计为了实现智能小车的自主导航功能,我们编写了相应的程序。
程序通过读取超声波传感器的测量数据,并结合事先设定的目标,实现了小车的精准避障与循迹。
通过巧妙的算法设计,我们成功地实现了智能小车的自主导航。
3. 实验结果与分析3.1 避障能力在实验中,我们设置了不同的障碍物来测试智能小车的避障能力。
经过多次尝试与优化,智能小车成功地避开了各类障碍物,展现了出色的避障能力。
这一结果验证了我们算法设计的合理性,同时也为智能小车的实际应用提供了保证。
3.2 循迹性能为了测试智能小车的循迹性能,我们在实验中布置了黑白交替的赛道。
通过对小车上的循迹传感器进行调试与测试,我们成功地实现了小车的自主循迹。
无论是直线还是弯道,智能小车始终保持在指定的轨迹上,展示出了出色的循迹性能。
4. 应用前景与展望智能小车作为人工智能的一个典型应用,具有广泛的应用前景。
随着自动驾驶技术的发展,智能小车有望在物流、仓储和无人配送等领域发挥重要作用。
此外,智能小车还能够应用在环境监测、安防巡检等方面,为人们提供更加便利与安全的服务。
然而,目前智能小车仍面临一些挑战。
例如,在复杂环境下的导航和避障问题仍然存在挑战性。
此外,智能小车对高精度的地图与感知数据的依赖性也限制了其在某些场景下的应用。
因此,进一步的研究和技术创新仍然是必要的。
总结通过本次智能小车实验,我们深入了解了智能小车的设计与实现原理,掌握了相关的电路和程序设计技术。
无线遥控小车实训报告
一、实训背景随着科技的不断发展,自动化和智能化技术日益普及。
无线遥控小车作为自动化领域的一个典型应用,不仅可以锻炼学生的动手能力,还能提高对电子技术、单片机原理、无线通信等方面的理解。
本次实训旨在通过设计和制作无线遥控小车,使学生掌握相关电子技术和编程技能。
二、实训目的1. 熟悉无线通信技术在遥控系统中的应用。
2. 掌握单片机编程及外围电路设计。
3. 了解电机驱动电路的设计原理。
4. 培养团队合作精神和实践能力。
三、实训内容1. 硬件选型本次实训所选用的硬件包括:- 主控芯片:AT89C51单片机- 无线通信模块:nRF24L01- 电机驱动模块:L298N- 电机:直流电机- 电源模块:锂电池- 其他元件:电阻、电容、二极管等2. 系统设计无线遥控小车系统主要由以下几个部分组成:- 遥控器:负责发送控制信号- 接收模块:接收遥控器发送的控制信号- 主控模块:根据接收到的信号控制小车运动- 电机驱动模块:驱动电机实现小车运动3. 软件设计软件设计主要包括以下内容:- 遥控器程序:实现按键扫描和信号发送- 接收模块程序:实现信号接收和解码- 主控模块程序:根据接收到的信号控制小车运动4. 系统调试在完成硬件组装和软件编写后,进行系统调试,确保小车能够按照预期运行。
调试过程中,主要关注以下几个方面:- 无线通信是否稳定- 控制信号是否准确- 小车运动是否平稳四、实训过程1. 硬件组装根据系统设计,将各个模块连接起来,包括单片机、无线通信模块、电机驱动模块、电机等。
2. 软件编写使用C语言编写遥控器、接收模块和主控模块的程序。
在编写过程中,注意以下事项:- 代码结构清晰,便于阅读和维护- 代码注释完整,便于理解- 注意信号处理和电机控制算法3. 系统调试在完成硬件组装和软件编写后,进行系统调试。
首先,检查无线通信是否稳定,确保遥控器能够发送和接收信号。
然后,测试控制信号是否准确,观察小车运动是否平稳。
电子产品小车实训报告
一、实训目的本次电子产品小车实训旨在通过实际操作,让学生了解电子产品小车的开发过程,掌握电子元器件的选用、电路设计与焊接、程序编写与调试等基本技能。
通过本次实训,培养学生动手能力、创新能力和团队协作精神,提高学生对电子技术的兴趣和实际应用能力。
二、实训内容1. 电子产品小车概述电子产品小车是一种集传感器、控制器、执行器于一体的智能小车,能够实现自主控制、避障、循迹等功能。
本次实训将设计一款具有循迹功能的电子产品小车。
2. 硬件设计(1)传感器选择传感器是电子产品小车的感知器官,用于获取小车周围环境信息。
本次实训选用以下传感器:①红外线传感器:用于检测小车行驶路径上的黑线,实现循迹功能。
②超声波传感器:用于检测小车前方障碍物距离,实现避障功能。
(2)控制器选择控制器是小车的大脑,负责处理传感器信息,控制小车行驶。
本次实训选用以下控制器:①单片机:作为小车的核心控制器,负责执行循迹、避障等任务。
②蓝牙模块:用于实现手机APP与小车之间的无线通信。
3. 软件设计(1)循迹算法循迹算法是小车实现循迹功能的关键。
本次实训采用以下循迹算法:①利用红外线传感器检测黑线,通过比较左右红外线传感器的输出信号,判断小车行驶方向。
②根据小车行驶方向,调整舵机角度,使小车保持直线行驶。
(2)避障算法避障算法是小车实现避障功能的关键。
本次实训采用以下避障算法:①利用超声波传感器检测前方障碍物距离,当距离小于一定值时,小车停止前进。
②根据超声波传感器检测到的障碍物距离,调整舵机角度,使小车绕过障碍物。
4. 电路设计与焊接(1)电路设计根据硬件设计要求,绘制电子产品小车电路原理图,包括单片机、传感器、执行器等模块。
(2)焊接根据电路原理图,进行焊接操作,将各个电子元器件焊接在一起,确保电路连接正确。
5. 程序编写与调试(1)程序编写使用C语言编写电子产品小车控制程序,实现循迹、避障等功能。
(2)调试将编写好的程序烧录到单片机中,通过调试,确保小车能够正常工作。
遥控小车实验报告
一、实验目的1. 了解遥控小车的构造和工作原理。
2. 掌握遥控小车的基本操作方法。
3. 通过实验,提高动手能力和创新意识。
二、实验原理遥控小车是一种利用无线电波进行遥控的玩具,主要由电源、电机、遥控器、接收器、驱动电路等组成。
当遥控器发出指令时,接收器接收指令,通过驱动电路控制电机转动,从而实现小车的行走、转向等功能。
三、实验器材1. 遥控小车1台2. 电源1块3. 遥控器1个4. 万用表1个5. 钳子、螺丝刀等工具四、实验步骤1. 检查遥控小车各部件是否完好,包括电源、电机、遥控器、接收器等。
2. 连接电源,打开遥控器,确保遥控器与接收器通信正常。
3. 检查电机转动是否顺畅,有无异常噪音。
4. 学习遥控器的基本操作,包括前进、后退、转向等。
5. 进行遥控小车的基本操作实验,观察小车运行状态,分析问题。
6. 对遥控小车进行改装,提高其性能。
五、实验内容1. 遥控小车的基本操作(1)打开电源,确保遥控器与接收器通信正常。
(2)使用遥控器控制小车前进、后退、转向等。
(3)观察小车运行状态,确保小车在操作过程中稳定、可靠。
2. 遥控小车改装实验(1)改装小车底盘,提高小车通过性。
(2)更换高性能电机,提高小车速度。
(3)增加电池容量,延长小车续航时间。
(4)优化遥控器接收范围,提高遥控距离。
六、实验结果与分析1. 实验结果通过实验,我们掌握了遥控小车的基本操作方法,了解了遥控小车的构造和工作原理。
在改装实验中,我们对小车进行了以下改进:(1)更换高性能电机,提高小车速度。
(2)增加电池容量,延长小车续航时间。
(3)优化遥控器接收范围,提高遥控距离。
2. 实验分析(1)遥控小车的基本操作实验结果表明,小车在操作过程中稳定、可靠,达到了预期效果。
(2)通过改装实验,我们对遥控小车进行了优化,提高了其性能,使其在实际应用中更加出色。
七、实验总结1. 通过本次实验,我们了解了遥控小车的构造和工作原理,掌握了遥控小车的基本操作方法。
智能小车实验报告
一、实验目的1. 了解智能小车的基本组成和工作原理。
2. 掌握智能小车各个模块的功能和作用。
3. 学会使用传感器和微控制器进行智能控制。
4. 提高动手实践能力和创新思维。
二、实验原理智能小车是一种集传感器、微控制器、执行器于一体的自动化小车。
它通过传感器感知周围环境,微控制器对传感器数据进行处理,然后控制执行器进行相应的动作,从而实现自动行驶、避障、巡线等功能。
三、实验器材1. 智能小车平台2. 编码器电机驱动模块3. 8路灰度传感器4. MPU6050六轴传感器5. OLED显示屏6. 电池7. 连接线8. 实验台四、实验步骤1. 搭建智能小车平台,将各个模块连接到主控板上。
2. 连接电池,给小车供电。
3. 编写程序,实现以下功能:(1)无指示线直行:通过MPU6050六轴传感器获取小车姿态的偏航角,结合编码器脉冲值,采用PID控制算法实现小车直线行驶。
(2)有指示线弯道行驶:通过8路灰度传感器获取小车在指示线上的实时运动方位,输出模拟量,结合编码器脉冲值,采用PID控制算法实现小车沿指示线行驶。
(3)OLED显示屏显示小车状态信息。
(4)红色LED及蜂鸣器声光提示单元,用于提示小车行驶状态。
4. 编译程序,烧录到主控板上。
5. 对小车进行测试,观察各项功能是否正常。
五、实验结果与分析1. 无指示线直行:小车在无指示线的情况下,能够根据MPU6050六轴传感器获取的姿态信息,实现直线行驶。
通过调整PID参数,可以优化小车行驶的稳定性和精度。
2. 有指示线弯道行驶:小车在有指示线的情况下,能够根据8路灰度传感器获取的实时运动方位,实现沿指示线行驶。
通过调整PID参数,可以优化小车转弯的幅度和精度。
3. OLED显示屏显示小车状态信息:通过OLED显示屏,可以实时查看小车的行驶状态,如速度、位置等。
4. 红色LED及蜂鸣器声光提示单元:在行驶过程中,红色LED和蜂鸣器能够提示小车行驶状态,提高安全性。
遥控小车研究报告
遥控小车研究报告引言遥控小车是一种拥有遥控功能的小车,可以通过远程遥控器来控制其行动。
本文将对遥控小车进行研究,并分析其原理、应用和未来发展趋势。
1. 原理遥控小车的原理是利用无线通信技术将指令信号从遥控器发送到小车,再通过电子控制模块实现对车辆的控制。
其基本原理包括以下几个方面:1.1 无线通信技术遥控小车使用无线通信技术,通常采用射频(RF)或红外(IR)通信。
RF通信适用于较大距离和复杂环境,而IR通信则适用于较短距离和简单环境。
无线通信技术可以将信号从遥控器传输到小车,实现遥控功能。
1.2 电子控制模块遥控小车的电子控制模块负责接收来自遥控器的信号,并将其转换为对小车电机的控制信号。
电子控制模块通常包括微控制器、电机驱动电路和信号解码器等组件。
1.3 电机驱动小车上通常配备有多个电机,用于控制车轮的转动。
电机驱动模块接收来自电子控制模块的信号,并通过控制电机的电流和电压来控制车轮的转动。
1.4 动力源遥控小车通常需要一个动力源来提供能量,常见的动力源包括电池和太阳能板。
电池通常用于应对室内环境,而太阳能板则可用于室外环境。
2. 应用遥控小车在很多领域都有广泛的应用,主要包括以下几个方面:2.1 娱乐遥控小车是一种受欢迎的娱乐设备。
人们可以通过遥控器控制小车在户外或室内进行赛车、越野等活动,增加乐趣和刺激。
2.2 科研遥控小车在科研领域也有诸多应用,例如在矿井、地下管道等复杂环境中进行勘探、检测和救援工作。
科研人员可以通过遥控小车来获取环境信息,减少人员的风险。
2.3 教育遥控小车也被广泛应用于教育领域,可以用于教学或科普活动。
通过遥控小车,学生可以学习电子电路、通信原理等知识,培养动手能力和创造力。
2.4 工业在工业领域,遥控小车被应用于物流搬运、仓库管理等场景。
通过遥控小车,可以实现货物的自动搬运、库存管理等功能,提高生产效率。
3. 未来发展趋势遥控小车在未来可能会出现以下一些发展趋势和创新点:3.1 自动驾驶技术随着人工智能和自动驾驶技术的发展,遥控小车可能会实现自动驾驶功能。
无线遥控车制作实训报告
一、实训目的通过本次实训,掌握无线遥控车的制作方法,熟悉相关电子元器件的使用,了解无线通信原理,提高动手能力和创新意识。
二、实训内容1. 硬件选型与准备(1)选择合适的无线通信模块:本次实训采用433MHz无线通信模块,具有传输距离远、抗干扰能力强等特点。
(2)选择合适的控制芯片:选用89C51单片机作为控制核心,具有较强的性能和丰富的外设资源。
(3)选择合适的电机驱动模块:选用L293D电机驱动模块,具有驱动能力强、工作电压范围宽等特点。
(4)准备其他元器件:包括直流电机、舵机、电源、电池、连接线等。
2. 无线遥控车设计(1)电路设计:根据硬件选型,设计无线遥控车的电路图,包括无线通信模块、单片机、电机驱动模块、传感器等部分。
(2)程序设计:编写单片机程序,实现无线通信、电机驱动、传感器检测等功能。
(3)外观设计:根据实际需求,设计无线遥控车的车身、底盘等部分。
3. 无线遥控车组装与调试(1)组装:按照电路图,将元器件焊接在电路板上,组装好无线遥控车。
(2)调试:对无线遥控车进行调试,包括无线通信、电机驱动、传感器检测等功能。
4. 无线遥控车测试与改进(1)测试:测试无线遥控车的各项功能,如无线通信距离、电机驱动速度、传感器检测精度等。
(2)改进:根据测试结果,对无线遥控车进行改进,提高性能。
三、实训过程1. 硬件选型与准备根据实训要求,我们选择了以下元器件:(1)无线通信模块:433MHz无线通信模块(2)控制芯片:89C51单片机(3)电机驱动模块:L293D电机驱动模块(4)其他元器件:直流电机、舵机、电源、电池、连接线等2. 无线遥控车设计(1)电路设计:根据元器件特性,设计无线遥控车的电路图,包括无线通信模块、单片机、电机驱动模块、传感器等部分。
(2)程序设计:编写单片机程序,实现无线通信、电机驱动、传感器检测等功能。
(3)外观设计:根据实际需求,设计无线遥控车的车身、底盘等部分。
3. 无线遥控车组装与调试(1)组装:按照电路图,将元器件焊接在电路板上,组装好无线遥控车。
制作遥控汽车实习报告
一、实习背景随着科技的发展,遥控汽车逐渐走进了人们的生活。
它不仅可以作为一种娱乐工具,还可以作为一种科技实践的平台。
为了提高自己的动手能力和创新意识,我选择了制作遥控汽车作为实习项目。
二、实习目的1. 学习遥控汽车的基本原理和制作方法;2. 提高自己的动手能力和创新意识;3. 了解遥控汽车在不同领域的应用。
三、实习内容1. 遥控汽车的基本原理遥控汽车是一种利用无线电波进行遥控的模型汽车。
它主要由以下几个部分组成:(1)遥控器:负责发送控制信号;(2)接收器:负责接收遥控器发送的控制信号;(3)驱动电机:负责驱动汽车行驶;(4)电池:为遥控汽车提供动力;(5)车架:支撑整个遥控汽车的结构。
2. 遥控汽车的制作步骤(1)选材:根据制作要求,选择合适的遥控汽车配件,如车架、驱动电机、电池等;(2)组装:将选好的配件按照说明书进行组装,确保各个部分连接牢固;(3)调试:对遥控汽车进行调试,确保遥控器可以正常控制汽车行驶;(4)测试:在平坦的地面上测试遥控汽车的性能,调整驱动电机、电池等参数,使汽车行驶更加稳定。
3. 遥控汽车的创新设计(1)增加LED灯:在车头、车尾等部位安装LED灯,使遥控汽车在夜间行驶更加醒目;(2)增加传感器:在遥控汽车上安装传感器,如红外传感器、超声波传感器等,实现避障功能;(3)增加智能控制:利用单片机控制遥控汽车,实现自动驾驶等功能。
四、实习过程1. 学习阶段:通过查阅资料、观看视频等途径,了解遥控汽车的基本原理和制作方法;2. 实践阶段:按照制作步骤,进行遥控汽车的组装和调试;3. 创新阶段:结合所学知识,对遥控汽车进行创新设计。
五、实习成果1. 成功制作了一辆遥控汽车;2. 掌握了遥控汽车的基本原理和制作方法;3. 提高了动手能力和创新意识。
六、实习总结通过本次实习,我深刻体会到了以下几方面:1. 动手能力的重要性:在制作遥控汽车的过程中,我学会了如何组装、调试和测试,提高了自己的动手能力;2. 创新意识的重要性:在创新设计阶段,我充分发挥了自己的想象力,为遥控汽车增加了新的功能,提高了自己的创新意识;3. 团队合作的重要性:在实习过程中,我与同学们互相学习、互相帮助,共同完成了实习任务。
遥控小车实验报告
遥控小车实验报告一、实验背景随着科技的发展,近年来单片机等微型处理器在控制方面的应用越来越多。
加之其易于使用、性价比高,所以用该类型芯片开发的产品成本低廉且使用方便。
我们正是看中了单片机处理器的这些优点,经过性价比的分析设计了出了基于51系列的A T89S52处理器的电动遥控小车。
本作品主要采用红外发送和红外接收技术,利用PC838红外接收管接收红外遥控发出的信号,然后将数据传送至AT89S52单片机中进行数据处理,从而控制L297电机驱动。
实现小车遥控控制的功能。
二、模块分析1、红外控制模块方案一:红外发射器使用PT2262/PT2272芯片搭建而成,红外接收模块使用PC838红外接收管搭建。
方案二:红外发射器直接使用市场现成的红外发射模块。
由于自己搭建的红外发射器不稳定,且干扰因素多,综合考虑,红外发射器采用市场现成模块电路。
红外接收模块由红外接受管PC838及相应器件搭建。
红外遥控原理:一般红外遥控器的输出都是用编码后串行数据对38~40kHz的方波进行脉冲幅度调制而产生的。
当发射器按键按下后,即有遥控码发出,所按的键不同遥控编码也不同。
这种遥控码具有以下特征:采用脉宽调制的串行码,以脉宽为0.565ms、间隔0.56ms、周期为1.125ms 的组合表示二进制的“0”;以脉宽为0.565ms、间隔1.685ms、周期为2.25ms 的组合表示二进制的“1”。
上述“0”和“1”组成的32位二进制码经38kHz的载频进行二次调制,然后再通过红外发射二极管产生红外线向空间发射。
一般电视遥控器的遥控编码是连续的32位二进制码组,其中前16位为用户识别码,能区别不同的红外遥控设备,防止不同机种遥控码互相干扰。
后16位为8位的操作码和8位的操作反码,用于核对数据是否接收准确。
根据红外编码的格式,发送数据前需要先发送9ms的起始码和4.5ms的结果码。
遥控串行数据编码波形如下图所示:接收方一般使用TL0038一体化红外线接收器进行接收解码,当TL0038接收到38kHz红外信号时,输出端输出低电平,否则为高电平。
智能遥控小车报告
智能遥控小车摘要本设计以两片单片机AT89S52为控制核心,通过红外遥控控制小车的运行模式。
其中包括前进,左转,右转,暂停,寻迹,避障,还原和停止等控制方式并可以自动记录行驶时间。
小车采用自制三轮双电机驱动形式,由专用电机驱动芯片L298N 控制直流减速电机以适当的转矩和速度工作;使用光电传感器寻迹,沿着黑色轨道前行;通过反射式红外对障碍物进行探测并使小车转向避开障碍物;红外遥控部分分为发射与接收模块,发射38KHz红外信号采用51的串行通信来传送信息,控制小车运动;液晶显示总的所用时间。
此设计能以优异指标、快速准确地完成题目基础部分和发挥部分的全部要求。
关键词:单片机,光电传感器,红外通信AbstractBased on two pieces of microcontrollers AT89S52for the control of the core. Through the infrared remote control opration mode of the car. The control including forward, turn left, turn right, pause, track finding, obstacle avoidance, reduction and cessation,and can automatically record driving time.By introducing PWM to the system, we can able to control motor revolving speed dynamically and precisely. The conclusion is we can finish the whole requirements quickly and ing the photoelectric sensor to do the track finding.To obstacle avoidance though the reflective infrared sensor. Launching and receiving information by the serial communication of the microcontroller.Liquid crystal show the time of the process.The conclusion is we can finish the whole requirements quickly and accurately.Key Words: Microcontroller, Photoelectric Sensor,IrCOMM Ir Communications 1系统方案设计与论证1.1 路面识别方案的选择小车沿着黑色胶带行驶,探测此黑线的基本原理是:光线照射到板面并反射,由于黑线和白线对光的反射系数不同,所以可以根据接收到的反射光的强弱来判断这两种颜色的线条。
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****************大学班级:****** 作者:******指导老师:****电 子设 计 之无线遥控智能小车1引言1.1编写目的本概要设计说明书是针对电子设计的课程要求而编写。
目的是对该项目进行总体设计,在明确系统需求的基础上划分系统的功能模块,进行系统开发的分工,明确各模块的接口,为进行后面的详细设计和实现做准备。
满足无线遥控爱好者对智能小车的设计要求,想通过这份概要设计给爱好者一个好的设计思路,设计方法进行参考。
本概要设计说明书的预期读者为本项目小组成员以及无线遥控爱好者。
1.2背景a.实践题目的名称:无线遥控智能小车b.项目的任务提出者:***,***,***c.项目的开发者:***,***,***d.面向用户:所有无线遥控爱好者,对智能小车感兴趣,想借此提高动手能力的用户。
鉴于电子设计课程要求,需要一份设计实品,加之小组成员对智能小车有着独特的爱好,所以这次设计选择了遥控智能小车作为电子设计的题目。
2总体设计2.1需求规定●所设计智能小车功能:主要功能:无线遥控,避障;附加功能:超声波测距、速度调节、液晶显示、音乐、流水灯和散热系统。
★通过无线串口对小车进行无线遥控,可以在遥控,避障这两个主要功能之间自由切换。
★遥控时,通过遥控器上的按钮可以方便灵活地控制小车前进,后退,左转和右转等。
★避障时,利用红外传感器探测障碍物,从而达到避障的目的。
●小车安装了超声波传感器,可以进行距离测量,如果距离过近,蜂鸣器发出警报,并将距离等数据实时传到液晶屏上显示。
★通过按钮同时控制一些其他功能,如音乐,风扇和流水灯等。
2.2运行环境最好是室内平地2.3基本设计概念和处理流程整体框图:2.4所需器件★小车模型(三轮,带电机)★ATMAGE16单片机最小系统(3个,小车上两个一个负责接受无线,控制电机,另外一个则是负责其他功能,最后一个遥控器上的)★直流电机驱动模块,采用两个LM298驱动模块分别控制两个电机★传感器模块,采用红外传感器2个,超声波传感器两个★无线串口模块★电源模块(5v,12v)★按键模块,用于无线遥控小车★LCD1602液晶一块★电机一个★蜂鸣器一个★锂电池一块★南孚电池若干节★发光二级管若干★键盘(8个按钮)3接口设计3.1用户接口小车主要有避障和遥控两种模式,通过控制小车上的一个模式选择开关,手动遥控时自动模式无效,同样小车处于自动状态时,手动遥控无效。
无线手动遥控小车有一控制键盘,基于atmega16有向前,向后,左拐,右拐四个键,可以控制小车。
当小车处于自动避障模式,通过红外线蔽障躲避障碍物,小车处于自动运行状态。
另外通过遥控器上的其他按钮可实现一些其他功能例如音乐,风扇和流水灯等。
3.2内部接口电机模块同小车上的最小系统一起,通过无线模块将遥控板和小车系统联系起来,在小车系统上核心无疑是MCU构成,通过此将小车各个功能联系起来。
4运行设计4.1运行模块组合说明对系统施加不同的外界运行控制时所引起的各种不同的运行模块组合,说明每种运行所历经的内部模块和支持软件。
1)无线遥控,当小车置于无线遥控时,小车主要是通过无线模块进行控制。
通过手上的控制键,当一个控制键被按下,产生低电平,当手中的单片机检测到低电平发出通过无线模块发送相应信号,这时小车上的无线模块接受到信号,通过小车上的A Tmeta16识别信号,对电机模块产生相应的信号,从而对电机产生控制,达到相应的控制。
2)蔽障时,这时小车当处于自动运行状态时,通过红外线检车小车前方是否有障碍物,当遇到障碍物,红外开关检测到,产生相应信号,告诉单片机,有单片机根据相应程序算法判断转向,同时告诉电机模块,产生相应信号,从而控制电机转速,产生相应的状态。
3)电源模块只负责给各个部分供电。
5硬件设计一、电源转换模块电池供电电压为7.4V,而需要的电压为5V和3.3v,分别使用了常用的5V稳压芯片7805和常用的3.3V稳压芯片ASM1117。
7805的最大输出电流为1.5A,远远超过系统所需的电流,且只需接两个电容即可稳定工作,在系统工作时,7805上的压降为2.4V系统最大的大流不超过400MA,7805上的功耗不超过1W故省略了散热器,节省了整车的空间。
AMS1117仅为低功耗的MSP430供电,可以十分宽松的为其供电,保证其正常工作。
本次小车设计中,使用的就是这样是一个电压转换模块。
二、电机驱动模块电路图如下:L298N能够提供高达2A的电流,能够满足本系统中电机的功耗,图中D1~D8使用1N4001,作用是防止电机中因电磁感应产生的电流倒灌,烧坏L298N,图中6脚和11脚位使能端,当输入高时,输入脚5,7,10,12才对输出脚2,3,13,14有控制作用,其中5脚、7脚和10脚、12脚分别可以控制电机B和A的正转、反转和停止,逻辑功能如下表:三、无线通信模块小车中的无线遥控使用的是无线串口XL02-232AP1。
XL02-232AP1是UART 接口半双工无线传输模块,可以工作在433MHz公用频段。
它可以用于点对点通信,使用简单,在对串口的编程时,只要记住其为半双工通信方式,时刻注意收发的来回时序就可以了。
XL02-232AP1模块正常工作时默认在数据接收状态。
性能参数:★300米传输距离★工作频率在428.8-435.1MHz,(默认433.92MHZ)★可设置ID:范围0-65535,默认ID:12345★串口速率1.2K---115.2KBPS. (默认9.6KBPS)★数据格式8N1★方便快捷的参数设置XL02-232接单片机示意图:电源的使用:XL02-232AP1无线透明传输模块使用的是直流电源,工作电压为+5V,最大工作电流不超过60mA,电源可以和别的设备公用,但要注意电源的质量和接地的可靠性,如可以的话尽量不要用开关电源,用纹波系数小的线性电源,如必须用的请注意开关电源的开关频率不要对模块产生干扰,为防止静电或强电击穿,在系统设备中使用时,需要可靠的接地。
四、红外传感器模块在避障模块中使用的是红外传感器E18-D80NK。
E18-D80NK是一种集发射与接收于一体的光电传感器,发射光经过调制后发出,接收头对反射光进行解调输出。
有效的避免了可见光的干扰。
透镜的使用,也使得这款传感器最远可以检测80厘米距离的问题(由于红外光的特性,不同颜色的物体,能探测的最大距离也有不同;白色物体最远,黑色物体最近)。
检测障碍物的距离可以根据要求通过尾部的电位器旋钮进行调节。
技术参数:1、输出电流DC/SCR/继电器Control output:100mA/5V供电2、消耗电流DC<25mA3、响应时间<2ms4、指向角:≤15°,有效距离3-80CM可调5、检测物体:透明或不透明体6、工作环境温度:-25℃~+55℃7、标准检测物体:太阳光10000LX以下,白炽灯3000LX以下8、外壳材料:塑料传感器内部原理图:五、超声波测距模块超声波传感器是用来测量物体的距离。
首先,超声波传感器会发射一组高频声波,一般为40-45KHz,当声波遇到物体后,就会被反弹回,并被接受到。
通过计算声波从发射到返回的时间,再乘以声波在媒介中的传播速度(344m/s空气)。
就可以获得物体相对于传感器的距离值了。
即D=c*t/2,其中D为传感器与被测障碍物之间的距离,c为声波在介质中的传输速率。
小车采用ATMEGA16来实现对polaroid600系列传感器和polaroid6500系列超声波距离模块的控制。
单片机通过p1.0引脚经反相器来控制超声波的发送,然后单片机不停的检测int0 引脚,当int0 引脚的电平由高电平变为低电平时就认为超声波已经返回。
计数器所计的数据就是超声波所经历的时间,通过换算就可以得到传感器与障碍物之间的距离。
超声波测距的硬件示意图如下图:系统程序流程图:工作时,微处理器ATMEGA16先把p1.0置0,启动超声波传感器发射超声波,同时启动内部定时器t0开始计时。
由于我们采用的超声波传感器是收发一体的,所以在发送完16个脉冲后超声波传感器还有余震,为了从返回信号识别消除超声波传感器的发送信号,要检测返回信号必须在启动发射信号后2.38ms才可以检测,这样就可以抑制输出得干扰。
当超声波信号碰到障碍物时信号立刻返回,微处理器不停的扫描int0 引脚,如果int0 接收的信号由高电平变为低电平,此时表明信号已经返回,微处理器进入中断关闭定时器。
再把定时器中的数据经过换算就可以得出超声波传感器与障碍物之间的距离。
六、最小系统模块小车在设计过程中,一共用了3个最小系统模块,一个用于遥控器,另外两个供小车上各个模块的使用。
七、附加功能部分(1)音乐(2)液晶显示(3)变速调节(4)流水灯(5)风扇音乐我们用的是单片机MCU3的P36端口的控制蜂鸣器,其原理大概如下:首先要让单片机出一定频率的波形(理论上最好是正弦波,实际上用方波也能凑合),因为音符的差别就是频率的差别,网上有音符频率对照表,可以参考。
这里我们在晚上找到相依的两首歌曲(新年好和两只老虎),再做微修改下,大部分的程序数组已经写好,我们主要控制何时播放,程序其实已经写好,但实现时用到单片机之间相互通信,实现过程中刚开始还行,随着程序的复杂,这部分功能也遇到了一些小问题,所以就没演示。
液晶显示这里应用了1602液晶作为显示屏,由单片机MCU3的PB作为数据口,PD4,PD5,PD6分别作为控制口在程序上模块化,运用写指令void write_com(uchar com),写数据void write_dat(uchar dat) ,初始化void init_1602(),显示数字void write_num(uint x)四个子函数,在将来的调用上极大的方便了显示过程。
变速调节这里我们使用的是功能键0x08进行控制有两个LDE小灯作为指示,小车速度有个最大值,有个最小值,在调节过程中是循环的,他会由最大速度变到最小速度,当达到最小速度又返回到最大速度,这时两个LED小灯同时亮。
通过按键控制变量speed,每次按动speed时其值做相应的增加如speed+=20,又通过speed来控制电机PWM波的产生频率,从而达到控制速度。
流水灯首先要说明一点的是流水灯是独立小车的一个其他功能,它是4*4点阵式16个LED灯组成,由八个输出端口控制,这里我们使用单片机receive的PC口进行控制,其实原理很简单,只要低四位端口有输出高电平,高四位有输出低电平,就会有相应的LED灯亮。
风扇设计灵感来自于是进行电源模块的散热而,其实原理就是控制电机使其转动,电路图有一个三极管放大电路,通过按键进行控制风扇的开关,相对应的端口是单片机receive的PB0口控制。