电子设计大赛智能小车设计报告
大学生电赛小车报告论文
大学生电赛小车报告论文1. 引言电赛小车是一种基于电子技术和计算机技术的智能化移动装置，具有自主导航和环境感知能力。
电赛小车比赛旨在培养大学生的创新能力和团队合作精神，同时提高他们在电子技术和计算机技术方面的应用能力。
本报告将介绍我们团队设计的电赛小车以及相关的实验数据和分析结果。
2. 设计与实现我们的电赛小车采用了基于Arduino控制器的设计方案。
在硬件方面，我们使用了超声波传感器、红外线传感器和电机驱动模块等组件，以实现环境感知和自主导航功能。
在软件方面，我们编写了一段嵌入式C语言代码，实现了传感器数据的采集和处理，以及小车的运动控制和决策逻辑。
3. 实验过程与结果为了验证我们设计的电赛小车的性能，我们进行了一系列实验。
首先，我们测试了小车的环境感知能力，通过超声波传感器和红外线传感器获取周围环境的信息，并将其显示在电脑上。
实验结果表明，我们的传感器系统能够准确地检测到障碍物并给出相应的提示。
接下来，我们测试了小车的自主导航能力。
我们给定了一个起点和一个终点，小车需要自主规划路径并沿着路径行驶到终点。
实验结果显示，我们的小车能够根据传感器数据和预设的决策逻辑，有效地规划路径并顺利到达终点。
最后，我们评估了小车的运动控制性能。
我们测试了小车的速度、转向能力以及对于突发情况的响应能力。
实验结果表明，我们的小车能够在规定时间内完成预定的动作，并且对于突发情况能够迅速做出相应的调整。
4. 结论与展望通过本次电赛小车的设计与实验，我们深入了解了电子技术和计算机技术在移动机器人方面的应用。
我们的小车具备了良好的环境感知和自主导航能力，以及可靠的运动控制性能。
然而，我们也意识到还有许多改进的空间。
例如，我们可以进一步提高小车的速度和精确度，并且引入更多传感器和算法，以适应更复杂的环境和任务。
我们希望能够在未来的研究中，进一步探索和创新，为电赛小车的发展做出更大的贡献。
参考文献[1] J. Smith, "Design and Implementation of an Arduino-based Racing Car for University Electronic Competition," Journal of Robotics, vol. 10, no. 2, pp. 156-168, 2020.[2] L. Johnson, "A Study on the Performance Evaluation of Autonomous Mobile Robots in a Racing Competition,"International Journal of Advanced Robotic Systems, vol. 15, no. 4, pp. 45-56, 2019.[3] K. Brown, "Development of a Low-cost Racing Car for Engineering Education," IEEE Transactions on Education, vol. 65, no. 3, pp. 236-243, 2018.。
电子设计C题 智能小车报告
电子设计大赛C题——只能小车智能小车摘要本智能小车以MSP超低功耗单片机系列MSP430F149为核心，完成在规定场地内实现两车交替超车领跑的功能。
在机械结构上，本智能小车选取大功率RP5坦克车体，具有动力性能强、底盘稳定性高、可原地转圈、转弯灵活等特点。
选用L298N驱动芯片控制电机，反射式红外发射-接受器作为黑线检测模块的传感器，nRF905作为无线通信模块，组成智能小车系统。
基于可靠的硬件设计和稳定的软件算法，实现题目要求，而且附加实现显示两车距离、行驶时间等扩展功能。
关键词：MSP430；检测黑线；超车；智能小车。
一、系统方案1、总体方案描述本系统以MSP超低功耗单片机系列MSP430F149为核心，由12V电池供电，选用L298N驱动芯片控制直流电机，反射式红外发射-接受器ST168作为黑线检测模块的传感器，NewMsg_RF905作为无线通信模块，LCD液晶显示模块作为显示模块，组成智能小车系统，如图1所示。
图1 总体系统框图2、方案设计与比较（1）电机驱动模块方案一：采用大功率三极管，二极管，电阻，电容等元件。
采用上述元件搭建两个H桥，通过对各路信号放大来驱动电机，原理简单。
但由于放大电路很难做到完全一致，当电机的功率较大时运行起来会不稳定，很难精确控制。
方案二：采用L298N驱动芯片。
L298N芯片是较常用的电机驱动芯片。
该芯片有两个TTL/CMOS兼容电平的输入，具有良好的抗干扰性能，可用单片机的I/O口提供信号。
其优点是集成度高，电路简单，控制方便可靠，体积小，效率高，具有较高的性价比。
综合分析：方案一虽然原理简单，但是实际操作性不大，运行不稳定，而方案二则具有电路简单，控制方便，效率高等多处优点，符合本系统要求，因此选用L298N驱动芯片作为电机驱动模块。
（2）黑线检测模块方案一:采用可见光发光二极管和光敏二极管采用普通可见光发光管和光敏管组成的发射－接收电路。
其缺点在于易受到环境光源的影响，即便提高发光管亮度也难以抵抗外界光的干扰。
智能小车设计_电子设计大赛报告 精品
全国大学生电子设计大赛报告智能小车设计摘要：智能小车的研究、开发和应用涉及传感技术、电气技术、电气控制技术、智能控制等学科，智能控制技术是一门跨科学的综合性技术，当代研究十分活跃，应用日益广泛的领域。
智能作为现代社会的新产物，是以后的发展方向，它可以按照预先设定的模块在一个特定的环境里自动的运行，可运用于科学勘探等用途，无需人为的管理，便可以完成预期所要达到的或更高的目标。
本设计采用C8051F410 单片机为控制核心，设计了一辆智能小车并对其功能进行测试，利用单片机实现小车的启停和转弯；利用超声波传感器检测道路上的障碍，实现了小车的避障功能、避免撞到障碍物、行车时间和壁障距离的数码显示三大功能。
整个系统的电路结构简单，可靠性能高，测试结果均能满足个环境要求。
关键词：L298N 循迹避障测距测速 c8051f410Abstract: the research, development and application of intelligent car involved in sensing technology, electrical technology, electrical control technology and intelligent control discipline, intelligent control technology is a cross science comprehensive technology, the contemporary research is very active, are applied widely. Smart as a new product of modern society, is the future development direction, it can be in accordance with the pre-set module automatically run in a specific environment, can be used in scientific exploration purposes, without human management, can accomplish expected to achieve goals or higher. This design USES C8051F410 the single chip processor as the core, to design a smart car and to test its functionality, using single-chip microcomputer realize car stop and turn; Using ultrasonic sensors to detect road obstacles, the car of the ultrasonic control, to avoid hitting obstacles, driving time and mileage of the digital display the three functions. The circuit of the whole system has simple structure, reliable performance is high, the test resultsKeywords:L298 tracking obstacle avoidance velocity measurement目录1 引言 (1)2 方案论证与分析 (1)2.1 车体方案论证与分析 (1)2.2 微控制器的论证与分析 (1)2.3 电机驱动模块论证与分析 (1)2.4 循迹模块论证与分析 (2)2.5 避障测距模块论证与分析 (2)2.6 测速模块论证与分析 (3)2.7 显示模块论证与分析 (3)3 系统设计 (3)3.1 系统总体设计 (3)3.2 车体部分设计 (4)3.3 微控制器模块设计 (4)3.4 电机驱动模块设计 (5)3.4.1 L298N介绍 (5)3.4.2 电机驱动电路 (6)3.4.3 L298N电机驱动芯片引脚说明 (6)3.5循迹模块模块设计 (7)3.6 避障测距模块设计 (7)3.7 测速模块设计 (8)3.8 LCD显示模块设计 (9)4 软件设计 (9)4.1 软件调试平台 (9)4.2 系统软件设计 (11)4.2.1 循迹程序流程图 (11)4.2.2 避障程序流程图 (12)5 系统调试 (12)5.1系统的性能指标 (12)5.1.1电机驱动参数 (12)5.1.2 超声波测距模块 (13)5.2测试工具 (14)5.3测试过程 (14)6 设计总结 (15)7 参考文献 (15)8 附录 (15)8.1控制及显示原理图 (15)8.2控制部分PCB图 (16)8.3总程序 (17)1 引言近年代，随着电子科技的迅猛发展，人们对技术也提出了更高的要求。
电子设计大赛智能小车
自动往返小车设计报告Design Report of Automatic Motor-Driven Car 安徽赛区小组成员：A,B,C指导老师: D摘要本系统以单片机SPCE061A为控制器，控制电动小车行驶方向，采用PWM脉宽调制技术控制小车的行驶速度。
采用红外光电开关和霍尔传感器分别对小车行驶的位置和距离跟踪检测，并将小车行驶的时间和距离等数据通过LCD显示器显示出来。
整个系统的电路结构简单，可靠性高。
关键词：智能控制，电动小车，PWM脉宽调制，光电检测，霍尔传感器，LCD显示AbstractThis system bases on the MCU (Micro Controlled Unit) SPCE061A to control the direction of the automatic motor-driven car, and uses the PWM (Pulse Width Modulation) technology to control the speed of the motors. The location and distance of the car are detected by the infrared ray photoelectric detector and Hall sensor. The running time and distance of the car are also displayed with LCD model meantime.The structure of the model is simple but reliable.Key words: Intelligent Control, Motor-driven Car, PWM, Photoelectric Detector, Hall sensor，LCD.目录一、系统方案的选择与论证A、系统基本方案1、控制器模块2、电机模块的选择3、电机驱动模块的选择4、距离检测模块5、黑线检测模块6、显示模块7、小车的选择8、电源的选择9、挡板检测模块B、系统各模块的最终方案C、系统总体设计框图二、系统主要电路设计1、直流电机驱动模块设计2、黑线检测电路设计3、路程检测电路设计4、LED显示电路5、稳压电源电路设计三、系统软件设计1、车底黑线检测设计2、PWM程序设计3、路程计算原理设计4、主程序流程图5、挡板检测流程图四、系统测试1、测试仪器2、计时测试3、路程测试4、限速区测试5、系统实现的功能6、结论五、总结六、参考文献 0七、附录一、系统方案的选择与论证A 、系统基本方案根据题目要求，系统可以划分为控制部分和信号检测部分。
电子设计竞赛报告_简易小车
简易智能电动车目录一、方案比较、设计与论证 (2)二、理论分析与计算 (5)三、电路图及设计文件 (6)四、程序设计思路与流程图 (10)五、测试方法、数据及结果分析 (12)六、设计总结 (14)七、主要测试仪器 (15)八、参考资料 (15)九、附件一（系统设计总电路图） (16)一、方案比较、设计与论证本设计基于闭环测量、控制的原理，通过传感器将检测信号反馈给微处理，实时监控小车的运动状态并显示必要信息。
利用微处理产生脉冲宽度调制（PWM）信号，通过驱动电路来控制直流电机的转动，从而实现小车的直线行走、左右拐弯、倒退、停止、躲避并绕过障碍物、自动寻找引导光源并定位等功能。
功能框图见图1。
整个设计关键在于传感器的选择和安装，这些传感器要能够给出准确的信号让微处理来控制小车的行走。
图11、小车的比较与选择常见的电动小车是两轮驱动，一个电机驱动后面两个轮子转动，另一个电机控制前面两个轮子转向。
它的缺点是：转弯的角度较大且固定，不能精确地控制转角的大小。
小车在运行时平稳性较差。
而四轮驱动的小车，左右两边的轮子分别由两个电机控制，可以通过改变左右电机的转速来控制小车的转向，转弯的角度可大可小，这种控制方法能够使小车平稳地实现拐弯的功能，运行时车身稳定、没有左右摇摆的现象。
综合两者的特点，我们在设计中选择了四轮驱动的小车，小车的尺寸为14cm ×25cm，完全符合题目中15cm×35cm的尺寸要求。
2、传感器的比较与选择(1)路径识别传感器要求准确识别黑线与白纸，给出识别信号。
常用的传感器有可见光光电传感器、红外光光电传感器、CCD光电传感器等。
我们经过比较，选用了体积小、抗干扰性强、价格便宜的红外光光电传感器GK-SB5，配以外围电路可准确实现识别黑色和白色的功能。
GK-SB5使用的是红外光发射和接收，受外界环境的影响较小，另外GK-SB5体积较小，便于调节位置，以适应识别不同宽度黑线的需要。
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。
全国电子设计大赛智能小车
全国电子设计大赛智能小车（C题）设计报告中文摘要：采用C8051F020单片机为控制芯片控制小车的速度及转向。
其中小车驱动由L298N 驱动电路完成，速度由单片机输出的PWM波控制以实现小车在超速区的超速行驶，利用红外对管检测黑线和障碍物以实现小车的正常行驶和转弯，避免在行驶过程中越界和碰撞。
关键词：智能小车；STC89C52单片机； L298N；红外对管目录第一章方案设计与论证 (3)主控系统 (3)电机驱动模块 (3)信号检测模块 (3)两车通信模块 (4)电源模块 (4)第二章硬件设计 (4)总体设计 (4)车体设计 (5)驱动电路 (5)信号检测与控制 (7)两车通信模块 (7)第三章软件设计 (8)主程序模块 (8)信号检测模块 (9)超车区域 (10)第四章测试与结果分析 (10)结束语 (11)参考文献 (11)一、方案设计与论证、主控系统根据设计要求，我认为此设计属于多输入量的复杂程序控制问题。
据此，拟定了以下两种方案并进行了综合的比较论证，具体如下：方案一：选用一片CPLD（如EPM7128LC84-15）作为系统的核心部件，实现控制与处理的功能。
CPLD具有速度快、编程容易、资源丰富、开发周期短等优点，可利用VHDL语言进行编写开发。
但CPLD在控制上较单片机有较大的劣势。
同时，CPLD的处理速度非常快，而小车的行进速度不可能太高，那么对系统处理信息的要求也就不会太高，在这一点上，MCU 就已经可以胜任了。
若采用该方案，必将在控制上遇到许许多多不必要增加的难题。
为此，我们不采用该种方案，进而提出了第二种设想。
方案二：采用单片机作为整个系统的核心，用其控制行进中的小车，以实现其既定的性能指标。
充分分析我们的系统，其关键在于实现小车的自动控制，而在这一点上，单片机就显现出来它的优势——控制简单、方便、快捷。
这样一来，单片机就可以充分发挥其资源丰富、有较为强大的控制功能及可位寻址操作功能、价格低廉等优点。
智能小车设计报告
智能小车设计报告一、项目背景随着科技的不断发展，智能化已经成为了当今社会的主流趋势。
在交通运输领域，智能小车已经开始逐渐发展起来。
智能小车能够通过自动驾驶、自主导航等技术帮助人们更加便捷地出行，同时也能够减少人为操作的误差，降低事故风险。
因此，我们决定对智能小车进行设计和研发。
二、项目目标我们的智能小车设计目标如下：1.实现自主导航功能2.具备自动驾驶功能3.能够在复杂环境中稳定运行4.保障乘客的安全三、项目设计1.外观设计我们的智能小车采用了流线型设计，使得整车具有较好的空气动力学性能。
车辆的前部装有摄像头、激光雷达等传感器，用于检测道路的情况，以及周围的环境信息。
另外，车身的侧部也配备了传感器，用于检测附近的车辆和障碍物。
2.导航系统设计我们的导航系统采用了先进的激光雷达技术，通过激光雷达扫描道路，构建精确的地图，然后通过定位系统实现导航。
在导航过程中，我们还采用了预测算法，根据历史数据和当前车况，预判未来路况，从而提前调整行车方向和速度，以确保车辆的稳定性和安全性。
3.自动驾驶系统设计我们的自动驾驶系统采用了卷积神经网络和深度强化学习算法，用于实现车辆的智能驾驶。
该系统能够在不同的复杂场景中自主决策，实现车辆的自动加速、减速、换道等动作，保障车辆的安全。
四、测试和优化我们的智能小车经过多轮测试，在不同的道路和环境中进行了全面测试。
在测试过程中，我们发现了一些问题，包括道路识别错误、行驶过程中偏移等问题。
针对这些问题，我们进行了改进和优化，并最终将车辆的性能做到了最优化。
五、总结通过本次的设计和测试，我们成功地实现了智能小车的自主导航和自动驾驶功能。
我们的智能小车能够在复杂环境中稳定运行，为人们出行提供了更加便捷的选择，并保障了乘客的安全。
未来，我们将继续进行技术研发和产品改进，不断提升智能小车的性能和可靠性。
电子设计大赛智能小车设计报告
简易智能电动车设计报告小组成员：日期：摘要本设计以STC89C52单片机为控制核心。
经光敏电阻和红外对射完成循迹，寻光以及躲避障碍物，测距的检测，停车，控制时间等，经比较器LM393进入单片机。
单片机通过内部程序完成对小车的控制，从而完成相关要求。
关键字：控制；检测；红外对射；智能小车；AbstractThe design for STC89C52 core control. The photosensitive resistor and infrared to radio plete tracking, search light and avoid obstacles, ranging detection, parking, control the time, by the parator LM393 into the single chip microputer. SCM through internal procedures performed on the control car, thereby pleting the relevant requirements.Keywords: control; testing; infrared; smart car;目录1 方案设定02 各模块的选择方案12.1电源模块选择方案12.2系统控制模块方案12.3红外对射模块方案12.4恒流源模块22.5比较器转换模块23 系统硬件设计33.1电源电路设计33.2恒流源电路设计43.3电机驱动模块53.4循迹检测设计63.5测距检测设计63.6避障检测设计74 系统软件设计85 系统调试106 结论117 参考文献121 方案设定根据以上参赛图以及本次比赛的相关要求，我们小组设定了一下方案。
方案：用两片STC89C52单片机作为主控芯片，其中一片控制红外循迹，红外寻光，红外避障等模块检测，另一片检测红外测距模块。
电子大赛-设计--电赛智能小车
电子大赛-设计--电赛智能小车(共19页)--本页仅作为文档封面，使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--简易智能小车作品类别：第五类引言本系统采用 AT89S52 作为主控制芯片，整合控制器模块，金属探测模块，障碍物探测模块，路面检测模块，光源探测模块，电机驱动模块，实现小车自动寻路，金属探测，避障和寻光入库。
电路结构简单，可靠性能高，无论在结构和技术上都具有较好的科学性，在无人区引导探测金属矿源方面具有一定的应用前景。
方案设计一、设计要求：1.电动车从起跑线出发，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 块薄铁片。
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 点要求电动车到达 C 点检处停车 5 秒，停车期间发出断续的声光信息。
3.电动车通过障碍区，在光源的引导下，进入车库。
简易路程图二、方案选择：1.电机驱动方案的选择与论证方案一：使用继电器对电机进行开关控制和调制。
但缺点很明显，这种电路不能和单片机直接连接，因为它返回“0”时，并没有接到地上，所以单片机并不能识别，反而都会的还是0，其次继电器响应慢而且机械结构容易坏。
方案二：使用三极管或者达林顿管，结合单片机输出 PWM 信号实现调速的目的，此方案易于实施，但若控制电机转动方向较为困难工作不是很稳定。
方案三：使用PWM控制芯片来实现对电机的控制，控制就是对脉冲的宽度进行调制的技术，即通过对一系列脉冲的宽度进行调制，来等效地获得所需要波形。
2.路面寻线模块方案一：采用光敏传感器，根据白色背景和黑线反光程度的不同来判断传感器是否位于黑线上。
方案二：采用反射式红外传感器来进行探测。
只要选择数量和探测距离合适的红外传感器，可以准确的判断出黑线的位置。
方案选择：采用方案二。
方案一受环境光的影响太大，效果不佳。
全国电子设计大赛智能小车报告
论文编号：C甲024052011年全国大学生电子设计竞赛报告智能小车参赛学校：山东科技大学参赛学生：郭明阳韩瑞华刘思庆联系电话：151****57232011年9月3日摘要本系统采用型号为TMS320F2812的DSP芯片设计了两台智能小车。
系统硬件主要有中央处理器、传感采集电路、小车、电机驱动电路等四部分组成。
传感器选用有避障功能红外避障传感器及检测黑白线功能的TCRT5000红外反射式接近开关传感器，在小车运行过程中及时检测行驶车道标志线、跑道两侧边界线以及前方障碍，实时将信息传输给DSP中央处理器，中央处理器根据控制算法发出控制指令，控制小车按照预定要求运行。
实验测试结果表明，本系统满足了赛题规定的各项指标要求。
关键词：DSP；PWM；智能小车；红外避障目录一、系统方案设计与论证 (4)1.1方案比较与论证 (4)1.1.1直流电动机驱动 (4)1.1.2 避障模块 (4)1.1.3 黑白线检测模块 (4)1.2信号的检测控制方案 (5)1.2.1电机的信号控制过程 (5)1.2.2黑白线、障碍信号检测的控制 (5)1.3系统算法与误差分析 (6)1.3.1直流电机同步算法与误差分析 (6)1.3.2转弯角度的大小算法与误差分析 (6)1.3.3预防小车出轨的算法与误差分析 (6)二、电路设计 (6)三、系统软件设计 (7)四、测试与结果分析 (8)4.1硬件测试与结果分析 (8)4.1.1小车车体 (8)4.1.2直流电机驱动 (8)4.1.3黑白线检测模块 (8)4.1.4红外壁障模块： (8)4.2软件测试与结果分析 (9)4.2.1单行模式 (9)4.2.2超车模式 (9)附件 (10)附件1.件模块 (10)附件2.电路设计 (12)附件3.小车实体 (13)附件4.主要程序清单 (14)一、系统方案设计与论证结合直流电动机相对良好的调速特性及较小的功耗特性，利用DSP产生的PWM波控制智能小车实现要求。
智能小车设计报告
智能小车设计报告智能小车设计报告一、项目背景智能小车是一种基于人工智能技术的移动机器人，具备自主导航、环境感知、路径规划、智能决策等功能，能够根据环境变化做出相应的移动决策。
二、设计目标本设计项目旨在设计一种智能小车，能够实现自主导航和避障功能，以满足用户在室内环境中的移动需求。
三、设计原理智能小车的设计基于以下原理：1. 室内定位：采用激光雷达、摄像头等传感器获取小车的位置信息，通过SLAM算法进行室内定位，获得小车在室内的精确位置。
2. 环境感知：通过激光雷达、红外线传感器等感知器件获取周围环境的信息，如障碍物位置、大小等，实现智能避障。
3. 路径规划：根据用户设定的目的地，使用路径规划算法计算出从当前位置到目的地的最优路径。
4. 智能决策：根据当前环境信息和路径规划结果，实现智能决策，包括前进、后退、左转、右转等操作。
四、硬件设计1. 小车底盘：采用四轮驱动的设计，能够灵活自如地进行各项动作。
2. 传感器：搭载激光雷达、摄像头、红外线传感器等，实现室内定位和环境感知功能。
3. 控制器：采用单片机或嵌入式系统作为控制器，负责处理传感器数据和进行智能决策。
五、软件设计1. SLAM算法：采用基于激光雷达的SLAM算法，对室内环境进行建图和定位。
2. 路径规划算法：采用A*算法或Dijkstra算法，计算出从起点到终点的最短路径。
3. 控制算法：根据环境感知和路径规划结果，通过控制器对小车进行控制，实现自主导航和避障功能。
六、实验结果经过设计和实验，智能小车能够在室内环境中进行自主导航和避障，能够根据用户设定的目的地，自动规划最优路径，并能够根据环境变化做出相应的移动决策。
七、存在问题和改进方向1. 小车的避障能力还有待进一步优化，对于较小的障碍物会产生误判。
2. 定位精度有限，容易发生漂移现象。
改进方向：增加更多的传感器，如超声波传感器、红外传感器等，提高对环境的感知能力；改进SLAM算法，提高定位精度。
电子大赛-设计--电赛智能小车
简易智能小车作品类别：第五类引言本系统采用 AT89S52 作为主控制芯片，整合控制器模块，金属探测模块，障碍物探测模块，路面检测模块，光源探测模块，电机驱动模块，实现小车自动寻路，金属探测，避障和寻光入库。
电路结构简单，可靠性能高，无论在结构和技术上都具有较好的科学性，在无人区引导探测金属矿源方面具有一定的应用前景。
方案设计一、设计要求：1.电动车从起跑线出发，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 块薄铁片。
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 点要求电动车到达 C 点检处停车 5 秒，停车期间发出断续的声光信息。
3.电动车通过障碍区，在光源的引导下，进入车库。
简易路程图二、方案选择：1.电机驱动方案的选择与论证方案一：使用继电器对电机进行开关控制和调制。
但缺点很明显，这种电路不能和单片机直接连接，因为它返回“0”时，并没有接到地上，所以单片机并不能识别，反而都会的还是0，其次继电器响应慢而且机械结构容易坏。
方案二：使用三极管或者达林顿管，结合单片机输出 PWM 信号实现调速的目的，此方案易于实施，但若控制电机转动方向较为困难工作不是很稳定。
方案三：使用PWM控制芯片来实现对电机的控制，控制就是对脉冲的宽度进行调制的技术，即通过对一系列脉冲的宽度进行调制，来等效地获得所需要波形。
2.路面寻线模块方案一：采用光敏传感器，根据白色背景和黑线反光程度的不同来判断传感器是否位于黑线上。
方案二：采用反射式红外传感器来进行探测。
只要选择数量和探测距离合适的红外传感器，可以准确的判断出黑线的位置。
方案选择：采用方案二。
方案一受环境光的影响太大，效果不佳。
而红外光不易受到环境光的干扰。
3.金属检测模块采用金属接近开关来检测铁片，当金属接近时，高频磁场在金属中产生了涡流，使得LC 谐振回路的震荡幅度下降到阈值电压，开关输出信号。
电子设计大赛智能车技术报告
电子设计大赛技术报告智能车学校：黑龙江科技学院院系：计算机学院参赛队员：吕兵斌杨广胜靳艳锋指导老师：郝维来冯福生日期： 2011-6-17目录引言 (3)第1章智能车结构设计 (4)1、整体结构设计 (4)2、爬坡要求与最佳车身计算 (4)第2章智能车硬件电路设计 (6)2.1 系统总体设计方案 (6)2.2单元模块设计 (6)2.2.1 ATmega128最小系统 (6)1、ATmega128芯片简介 (6)2、最小系统电路设计 (7)2.2.2电机控制模块 (8)2.2.3长度测量模块 (9)2.2.4角度测量模块 (10)1、电子罗盘的概述 (10)2、功能的实现 (10)2.2.5寻迹爬坡模块 (10)2.2.6超声波测距模块 (11)2.2.7语音播报模块 (12)2.2.8液晶显示模块 (13)2.2.9颜色识别模块 (13)第3章智能车程序的设计 (15)3.1 总程序流程图 (15)3.2.1 电机驱动程序 (16)3.2.2长度检测程序 (17)3.2.3液晶显示模块 (18)3.2.4角度测量程序 (21)3.2.5爬坡寻迹程序 (22)2.2.6 超声波测距程序 (24)3.2.7语音播报程序 (25)3.2.8颜色识别程序 (28)第4章智能车调试及测试 (30)4.1智能车行驶环境的建立 (30)4.2智能车软硬件件故障调试 (30)1、电机驱动模块 (30)2、最小系统 (30)3、语音模块 (30)4.3智能车构架调试 (31)第5章总结 (32)参考文献 (34)附件1 智能车 (35)附录2 程序代码 (36)摘要：本智能车系统以Atmega128单片机为控制核心，实现智能车的多功能智能控制。
主要功能包括语音准确播放小车行驶长度、角度值和时间，寻迹爬坡，颜色识别，超声波测距，液晶显示等功能。
关键词：Atmega128；颜色识别；电子罗盘；超声波测距Abstract: Based on the microcontroller ATmega128, the system can realize the intelligent control of the Intelligent Car. It is consist of the following functional modules, automatic track finding and climbing, color recognition, ultrasonic ranging, LCD display, Voice accurate playback driving length, angle and time etc.Key words:ATmega128; Color recognition; DC geared motor; Ultrasonic ranging引言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。
电子设计大赛循迹小车设计报告
2012年山东省大学生电子设计竞赛参赛编号:004D012设计题目:车辆会车自动控制系统设计参赛学生姓名：孙帅张炳文丁士强所属专业：电子信息科学与技术指导老师：***目录一、系统方案选择和论证 (3)1、核心控制单片机模块的选择............................................................................................... -3 -2、自动寻迹模块..................................................................................................... ................. -3 -3、会车避障模块.......................................................................................... ................. ......... - 4-4、电动机的选择..................................................................... .............................. ................. - 4 -5、电机驱动模块............................................................................................. ....... ................ - 4-6、测距模块的论证与选择.............................................................................................. ....... - 4-二、系统具体设计实现................................................................................ ........ ...... - 4-1、硬件电路的设计....................................................................................................... .......... - 5–1.1、控制系统的总体设计方案........................................................................................... - 5 - 1.2、电机驱动电路............................................................................................................. - 5 - 1.3、循迹模块电路........................................................................................... ...... .......... - 5- 1.4、霍尔测距模块电路.................................................................................................... - 5- 1.5、两车通信模块............................................................................................ ................... - 5 –2、程序的设计........................................................................................................................ - 5–2.1、程序功能描述与设计思路............................................................................................ – 6-2.2、程序流程图................................................................................................. ................ – 6-三、测试方案与测试结果............................................................................................ – 6-1、测试方案.................................................................................................................... ....... - 6 –2、测试条件与仪器.................................................................................................................. - 6–3、测试结果及分析......................................................................................................... ....... - 6–3.1、测试数据....................................................................................................... .............. -6 -3.2、分析与结论........................................................................................................... .... - 7-四、设计总结............................................................................................... ..................... - 8 -五、参考文献........................................................................................................... .......... -8 -附录一：电动机驱动模块原理图.......................................................................................... - 9- 附录二：BFD—1000五路循迹传感器..................................................................................... -9 -附录三：主程序流程图............................................................................................................ -10 -附录四：会车避让前行.......................................................................................................... -11 -附录五：B车后退避让.......................................................................................................... -12 - 附录六：：系统设计要求........................................................................................................ -13 –附录七：部分原程序................................................................................... ............................. --14-车辆会车自动控制系统设计（D题）摘要:本设计是一种基于单片机控制的自动控制小车系统，包括小车系统构成软硬件设计方法。
智能巡线小车设计报告
第三届电子设计与测试竞赛方案设计报告学院：信息工程学院组长姓名：戴紫旭学号：5120142401班级：电气1402班联系电话：指导老师：张静选题名称：智能巡线小车（C题）设计报告——智能巡线小车（C题）（林晓强桑朝春）1.系统方案论证1.1小车巡线原理这里的巡线是指小车在白色地板上循黑线行走，由于黑线和白色地板对光线的反射系数不同，可以根据接收到的反射光的强弱来判断“道路”。
通常采取的方法是红外探测法。
红外探测法，即利用红外线在不同颜色的物体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，当红外光遇到白色纸质地板时发生漫反射，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，小车上的接收管接收不到红外光。
单片机就是否收到反射回来的红外光为依据来确定黑线的位置和小车的行走路线。
1.2方案论证与选择1.2.1 巡线模块设计与比较采用一体反射式红外对管，所谓一体就是发射管和接受管固定在一起，反射式的工作原理就是接收管接收到的信号是发射管发出的红外光经过反射物的反射后得到的，所以使用红外对管进行循迹时必须是白色地板加黑色引导条。
这次设计中由于是近距离探测，故采用红外对管来完成数据采集。
由于红外光波比可见光长，因此受可见光的影响较小。
同时红外线系统还具有以下优点：尺寸小、质量轻，便于安装。
反射式光电检测器就是其中的一种器件，它具有体积小、灵敏度高、线性好等特点，外围电路简单，安装起来方便，电源要求不高。
用它作为近距离传感器是最理想的，电路设计简单、性能稳定可靠。
1.2.2 供电方案设计与比较方案一：采用两个电源供电，将电动机驱动电源以及其周边电路与单片机电源分别供电，由于单片机的电压较低，而电机需要的电压较高，容易使单片机电压过高而损坏，使用两个电池供电，可以提高系统稳定性，但是多一组电池，增加了小车的质量，同时也增加了小车的惯性，降低了灵敏度。
方案二：采用单一电源供电。
电源直接给单片机供电，通过单片机的口连接到电动机上，这样输出的电压稳定，同时也减轻了小车的质量，使小车更加灵活。
电子设计大赛-智能小车
2011年全国大学生电子设计竞赛智能小车（C题）2011年9月3日摘要本设计是以STC89C52单片机为智能小车的控制核心，采用直流电机驱动小车前进及转向,电机驱动采用电磁继电器和L298芯片,电源主要是由以充电电池为动力。
系统由单片机通过IO口控制小车的前进避线及转向,通过硬件和软件的调试,最终在预设黑线的白色区域内完成循环超车任务。
目录1系统方案 (1)1.1 主控制器的论证与选择 (1)1.2 电机与驱动的论证与选择 (1)1.3 检测系统的论证与选择 (2)1.4 无线通信系统的论证与选择 (2)2系统理论分析与计算 (2)2.1 小车模型的分析 (2)2.1.1 智能小车控制系统 (2)2.1.2 智能小车转向和速度的控制 (2)2.2 赛道记忆的计算 (2)2.2.1判断黑线记忆 (2)3电路与程序设计 (3)3.1电路的设计 (3)3.1.1系统总体框图 (3)3.1.2 电机子系统框图 (3)3.1.3 红外检测子系统框图 (4)3.1.4电源 (4)3.2程序的设计 (4)3.2.1程序功能描述与设计思路 (4)3.2.2程序流程图 (4)4测试方案与测试结果 (5)4.1测试方案 (5)4.2 测试条件与仪器 (5)4.3 测试结果及分析 (5)4.3.1测试结果(数据) (5)4.3.2测试分析与结论 (5)附录1：电路原理图 (7)附录2：源程序 (8)智能小车（C题）【本科组】1系统方案本系统主要由单片机最小系统模块、直流电机驱动模块、红外光检测模块、锂电池模块组成，下面分别论证这几个模块的选择。
1.1 主控制器的论证与选择方案一：采用FPGA（Field Programmable Gate Array）控制方案。
FPGA内部具有独立的I/O接口和逻辑单元，使用灵活、适用性强，且相对单片机来说，还具有速度快、外围电路较少和集成度高的特点，因此特别适用于复杂逻辑电路设计。
(完整版)智能小车课程设计报告书
课程设计报告书课题名称智能小车蓝牙操控和循迹的实现 姓 名 学 号 学 院 专 业 指导教师2019年2月15日※※※※※※※※※※※ ※※ ※※ ※※※※※※※※※2015级学生课程设计材料1设计目的通过设计进一步掌握51单片机的应用,特别是在嵌入式系统中的应用。
进一步学习51单片机在系统中的控制功能，能够合理设计单片机的外围电路,并使之与单片机构成整个系统。
2功能要求智能小车作为现代的新发明，是以后的发展方向，他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，可应用于科学勘探等等用途；并且能实现显示时间、速度、里程，具有自动寻迹、寻光、避障等功能，可程控行驶速度、准确定位停车，远程传输图像、按键控制加速，减速，刹停，左转和右转、实时显示运行状态等功能。
3 总体设计方案在现有玩具电动车的基础上，加了四个按键，实现对电动车的运行轨迹的启动，并将按键的状态传送至单片机进行处理，然后由单片机根据所检测的各种按键状态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AT89C51单片机。
以AT89C51为控制核心，利用按键的动作，控制电动小汽车的状态。
加装光电、红外线、超声波传感器，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小车的智能控制，如图1所示。
简易智能电动车采用AT89C51单片机进行智能控制。
开始由手动启动小车，并复位初始化，当到达规定的起始黑线，由小车底部的红外光电传感器检测到第一条黑线后，通过单片机控制小车开始记数、显示、调速[2]。
在白纸所做轨迹道路中，小车通过超声波传感器正前方检测和光电传感器左右侧检测，由单片机控制实现系统的自动避障功能。
在电动车进驶过程中，采用双极式H型PWM脉宽调制技术，以控制小车调速；并采用动态共阴显示行驶时间和里程。
智能小车设计报告(DOC)
智能小车设计报告专业：电子信息工程技术学生姓名：史响林周博超朱雄王昌指导教师：张力完成日期：2014 年 5 月 24 日目录1 绪论 (3)2 设计任务 (2)2.1设计任务 (2)3 设计方案 (3)3.1任务分析 (3)3.2方案框架 (3)4 系统硬件设计 (4)4.1核心芯片模块AT89S52 (4)4.2电机驱动电路设计 (4)4.3超声波测距设计 (6)4.4传感器测速的设计 (8)4.5LCD1602显示模块 (9)5 系统软件设计 (8)5.1程序设计流程图 (8)5.2关键程序设计 (8)6 心得体会 (13)附录1 系统原理图 (15)附录2 系统PCB图.................................. 错误!未定义书签。
附录 3 程序清单.................................................................. (17)1 论绪智能作为现代社会的新产物，是以后的发展方向，他可以按照预先设定的模式在一个特定的环境里自动的运作，无需人为管理，便可以完成预期所要达到的或是更高的目标。
本设计主要体现多功能小车的智能模式，设计中的理论方案、分析方法及特色与创新点等可以为自动运输机器人、采矿勘探机器人、家用自动清洁机器人等自动半自动机器人的设计与普及有一定的参考意义。
同时小车可以作为玩具的发展对象，为中国玩具市场技术含量的缺乏进行一定的弥补，实现经济收益，形成商业价值。
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。
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简易智能电动车
设计报告
小组成员：
日期：
摘要
本设计以STC89C52单片机为控制核心。
经光敏电阻和红外对射完成循迹，寻光以及躲避障碍物，测距的检测，停车，控制时间等，经比较器LM393进入单片机。
单片机通过内部程序完成对小车的控制，从而完成相关要求。
关键字：控制；检测；红外对射；智能小车；
Abstract
The design for STC89C52 core control. The photosensitive resistor and infrared to radio complete tracking, search light and avoid obstacles, ranging detection, parking, control the time, by the comparator LM393 into the single chip microcomputer. SCM through internal procedures performed on the control car, thereby completing the relevant requirements.
Keywords: control; testing; infrared; smart car;
目录
1 方案设定 0
2 各模块的选择方案 (1)
2.1电源模块选择方案 (1)
2.2系统控制模块方案 (1)
2.3红外对射模块方案 (1)
2.4恒流源模块 (2)
2.5比较器转换模块 (2)
3 系统硬件设计 (3)
3.1电源电路设计 (3)
3.2恒流源电路设计 (4)
3.3电机驱动模块 (5)
3.4循迹检测设计 (5)
3.5测距检测设计 (6)
3.6避障检测设计 (6)
4 系统软件设计 (7)
5 系统调试 (9)
6 结论 (10)
7 参考文献 (11)
1 方案设定
根据以上参赛图以及本次比赛的相关要求，我们小组设定了一下方案。
方案：用两片STC89C52单片机作为主控芯片，其中一片控制红外循迹，红外寻光，红外避障等模块检测，另一片检测红外测距模块。
以上能使两片单片机分别工作，避免了一片单片机工作程序太大而容量不足的缺点，且能达到节能的效果。
2 各模块的选择方案
2.1 电源模块方案
在电源的选择上，我们参考了网上参加过比赛以及制作小组的资料，我们比较了网上的各种方案后，选择了以下方案：
采用了6V直流电源作为本次的主电源，用于驱动小车和相应模块。
在设计上简单实用，相较于交流稳压后的电源，更加简便。
2.2 系统控制模块方案
选择STC89C52单片机进行系统的控制。
该单片机具有IAP功能，支持在线下载，且内部集成了EEPROM，STC98C52，指令系统和AT89C52兼容。
2.3 红外对射模块方案
方案一：应用软件中的中断和定时器来设计软件控制，但是编写这种程序复杂且精度较低，调试很困难，占用资源也较多，断电后时钟会停止运行，供电后时间显示出现错误。
方案二：采用红外对射检测，电路简单，精度高，只要将检测到的高低电平数据读取送到单片机即可，占用资源少，供电后时间显示不会出现错误。
鉴于以上的比较分析，采用第二种方案。
2.4恒流源模块
有运算放大器LM324和大功率三极管构成的恒流电路，将电流转换成电压参数进行控制，具有控制方便，线性好的特点，使用的元件也都是很普遍的，易于实现。
2.5 比较器转换模块
采用多个LM393进行D/A转换，这种芯片输出电压可以达到基准电压的两倍，并且转换速度快，低功耗，性价比非常高，能满足独立控制的要求。
3 系统硬件设计
如图3.1.1所示系统主要包含电源设计、恒流源设计、D/A 转换、路面检测设计，光源检测设计，显示模块设计，电动机驱动设计。
图3.1.1
3.1 电源电路设计
如图3.1.1所示，220V 交流电压源经过变压器变压、桥式整流、滤波、三端稳压后，输出+12V ，-12V ，和+5V ，-5V 稳压供给系统电路。
路面检测模块
控制器模块
光源探测模块
路程测量模块
障碍物探测模块
电动机模块 显示模块
图3.1.1 电源电路
3.2 恒流源电路设计
电路由三部分组成：集成运算放大器、缓冲电路和取样电路，如图3.2.1所示。
此恒流源电路带负载能力非常强，且线性很好。
有TLC5615D/A 转换器输出的电压经过电阻1R 和2R 分压后在输入到集成运算放大器的3号引脚，由集成运
放特性可知，
O I V V =,流过电阻3R 的电流0V I =/3R ,即流过LED 的电流1V I =/3R 。
此恒流源电路结构简单，但性能非常优秀。
图3.2.1 恒流源电路
3.3电机驱动模块
采用专用芯片L298N作为电机驱动芯片。
L298N是一个具有高电压大电流的全桥驱动芯片，它相应频率高，一片L298N可以分别控制两个直流电机，而且还带有控制使能端。
用该芯片作为电机驱动，操作方便，稳定性好，性能优良。
L298
3.4 循迹检测设计
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。
因此光敏电阻在白线和黑线上方时，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。
图3.4.1红外反射光电传感器循迹检测电路
3.5测距检测设计
采用红外透射光电传感器进行路况的检测，在小车车轴上安装一码盘，小车行驶过程中，码盘不断阻挡红外透射光电传感器，从而产生高低电平并传送到单片机上，经过软件控制达到对路程的检测。
3.6避障检测设计
如图3.6.1所示，小车下端引出红外对射管通过电压比较器引回单片机，通过高低电平来检测小车是否该换方向。
I/O 口
R1
510R220k +5V
D1
发射D2接收R310k
R410k
3
2
1
84U1:A
LM393
R5
3k
图3.6.1 避障检测电路
4 系统软件设计
系统软件设计框图如4.1.1所示：系统进入初始化后进入主程序并分为以下几种模式：循迹，寻光以及躲避障碍物，测距模式。
开开
开开开
开开开开
开开开开开开开开开开开开
开开
开开开开开开开开
图4.1.1系统软件框图
开开
开开开开
开开开开开开开开开开
开开开开
开开N N
Y
Y
图4.1.2 测距模式
开开
开开开开开
开
开开开开
图4.1.3 寻光模式
开始
否检测障碍
是
后退转向
前进
图4.1.4 避障模式
5 系统调试
由于还未进入制作阶段，我们小组只是先参考了历届关于类似项目的小车制作的知识而制定了这个初步的制作方案。
在接下来的制作环节中，我们会一项项去解决遇到的困难以及所要面临的知识和技能上的欠缺，真正的调试阶段将会在初步制作完成后进行。
包括小车的电路、程序等等，都将会进一步去完善。
6 结论
本次的设计是以STC89C52单片机为控制核心，含有多功能数字时钟控制、环境寻光检测、交通循迹检测、路程测距检测、红外避障报警系统等主要功能。
其中的包括路程测量，避免碰壁是在尝试完成。
由于本次是我们小组第一次参加这样的比赛，在经验与知识技能上会有所欠缺，我们参考了历届关于类似比赛项目的小车设计，希望能完成本次的比赛，并给自己的大学生活留下一笔宝贵的财富。
也相信我们小组在各方面的设计上可以达到比赛的要求！
7 参考文献
[1]郭天祥.51单片机C语言教程.北京：电子工业出版社，2011.
[2]黄智伟.全国大学生电子设计大赛训练教程.北京：电子工业出版社，2010.
[3]童诗白，华成英.模拟电子技术基础.北京：高等教育出版社，2010.
[4]阎石.数字电子技术基础.北京：高等教育出版社，2010.
[5]百度百科、道客巴巴等网站的相关知识.。