基于单片机的多功能智能小车设

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基于单片机的智能小车的设计

基于单片机的智能小车的设计

基于单片机的智能小车的设计摘要:本文基于单片机的智能小车的设计,旨在介绍如何利用单片机构建一台可以具备自主移动、避障、计算机视觉等功能的智能小车。

设计方案中,我们使用了Arduino单片机、红外避障传感器、超声波测距模块、直流电机等部件。

通过编写C程序,实现了小车的自主移动、避障、根据环境反应等功能。

设计方案中的Arduino单片机具有高度的集成度、易于学习和操作等优点,为初学者提供了一个不错的学习平台。

关键词:单片机、智能小车、避障传感器、计算机视觉引言:智能小车是一种能够自主移动、避障、计算机视觉等功能的机器人。

具有良好的控制和感知能力,可以广泛应用于工业自动化、机器人研究、教育等领域。

本文基于单片机的智能小车的设计,将介绍如何构建一台具有自主移动、避障、计算机视觉等功能的智能小车。

设计方案:本文采用的单片机是Arduino单片机,它具有高度的集成度、易于学习和操作等优点。

通过编写C程序,实现小车的自主移动、避障、计算机视觉等功能。

下面我们将详细介绍设计方案中所用到的部件。

1、红外避障传感器红外避障传感器是一种检测环境障碍物的传感器。

它通过发射红外线和接收红外线来探测周围的障碍物,进而实现小车的避障功能。

在本设计方案中,我们采用了4个红外避障传感器,分别装在小车前、后、左、右四个方向。

2、超声波测距模块超声波测距模块是一种测量距离的传感器。

它通过发射超声波并接收反射回来的波来测量与障碍物的距离。

在本设计方案中,我们使用超声波测距模块来帮助小车判断前方障碍物的距离。

3、直流电机直流电机是小车的驱动部分。

通过控制电机的正反转来实现小车的前进、后退和转向。

在本设计方案中,我们采用了两个直流电机来驱动小车。

编程实现:在编程的实现过程中,我们利用C语言编写了控制程序。

程序中通过Arduino单片机读取四个红外避障传感器、超声波测距模块的数据,并根据这些数据实时调整小车的运动状态。

下面是程序的主要流程:1、启动程序,初始化各个部件2、获取红外避障传感器的数据3、将传感器数据转换成小车需要控制的运动方向4、判断前方是否有障碍物5、根据判断结果调整小车运动方向6、重复执行2-5步,实现小车的自主移动和避障功能。

基于STC89C52单片机智能小车设计

基于STC89C52单片机智能小车设计

基于STC89C52单片机智能小车设计一、本文概述随着科技的飞速发展,智能化、自动化已经成为现代社会发展的重要趋势。

在这一背景下,智能小车作为一种集成了控制、传感器、通信等多种技术的智能移动平台,受到了广泛的关注和研究。

本文将以STC89C52单片机为核心,探讨智能小车的设计方案,包括硬件电路的设计、控制算法的实现以及实际应用的展望。

STC89C52单片机作为一款常用的8位微控制器,具有高性价比、稳定可靠、易于编程等优点,在智能小车的设计中发挥着关键的作用。

通过合理的硬件电路设计,可以实现小车的运动控制、传感器数据采集、无线通信等功能。

同时,结合相应的控制算法,可以使小车具备自主导航、避障、路径规划等智能行为。

本文将从硬件和软件两个方面详细介绍智能小车的设计过程。

硬件方面,将重点介绍STC89C52单片机的选型、外围电路的设计以及传感器的选型与连接。

软件方面,将详细介绍小车的控制算法,包括运动控制算法、传感器数据处理算法以及无线通信协议的实现。

本文还将对智能小车的实际应用进行展望,探讨其在智能家居、工业自动化、教育娱乐等领域的应用前景。

通过本文的阐述,旨在为读者提供一个基于STC89C52单片机的智能小车设计思路和方法,为其后续的研究和开发提供参考和借鉴。

二、智能小车硬件设计智能小车的硬件设计是整个项目的基础,其设计的好坏直接影响到小车的性能和稳定性。

在本设计中,我们选择了STC89C52单片机作为小车的核心控制器,它是一款高性能、低功耗的8位CMOS微控制器,具有强大的数据处理能力和丰富的外设接口,非常适合用于智能小车的控制。

电源模块:为了提供稳定的工作电压,我们选择了LM7805三端稳压芯片来构建小车的电源模块,该芯片可以将输入的不稳定电压稳定输出为5V,为单片机和其他模块提供稳定的电源。

电机驱动模块:小车的运动需要靠电机来驱动,我们选择了两款直流电机,通过电机驱动板(如L298N)来控制电机的正反转和转速,从而控制小车的行驶方向和速度。

基于单片机智能遥控小车的设计

基于单片机智能遥控小车的设计

基于单片机智能遥控小车的设计引言:一、硬件设计:智能遥控小车的硬件设计包括机械结构和电子模块两个方面。

1.机械结构设计:机械结构设计为小车提供了良好的稳定性和移动能力。

首先,选取适合的底盘结构,确保小车的稳固性和均衡性。

其次,选择合适的电机和轮子,以实现小车的前进、后退和转向功能。

最后,在机械结构中添加传感器支架和摄像头支架,方便后续的传感器和摄像头模块的安装。

2.电子模块设计:电子模块设计包括主控模块、通信模块和电源模块三个部分。

(1)主控模块:主控模块是整个智能遥控小车的核心,它负责接收遥控命令、控制电机的转动并实时处理传感器数据。

选择一款性能较强的单片机作为主控芯片,如STM32系列,以满足小车处理复杂任务的需求。

(2)通信模块:(3)电源模块:电源模块为智能遥控小车提供稳定的电源,要保证小车的正常工作需要满足一定的电流和电压要求。

选取合适的锂电池组或者干电池组作为电源,通过适当的电压调节和保护电路,保证电源的稳定性和安全性。

二、软件设计:智能遥控小车的软件设计包括底层驱动程序的编写和上层应用程序的开发。

1.底层驱动程序:底层驱动程序主要用于控制电机和监测传感器数据。

通过编写合适的电机驱动程序,实现小车的前进、后退和转向功能。

同时,编写传感器驱动程序获取传感器的数据,如超声波测距、红外线检测和摄像头采集等,为上层应用程序提供数据支持。

2.上层应用程序:三、功能拓展:智能遥控小车的功能可以通过添加各种传感器和模块进行拓展,如以下几个功能:1.环境检测功能:通过添加温湿度传感器、二氧化碳传感器等,实时监测环境数据,可以应用于室内空气质量、温湿度调节等应用。

2.避障功能:通过添加超声波传感器、红外线传感器等,在小车前方进行信号检测,实现小车的避障功能。

3.图像识别功能:通过添加摄像头模块,对图像进行处理和分析,实现小车的图像识别功能,如人脸识别、物体识别等。

结论:基于单片机的智能遥控小车设计通过合理的硬件结构和软件设计,实现了远程遥控和实时传输数据的功能。

基于单片机的智能小车设计

基于单片机的智能小车设计

基于单片机的智能小车设计基于单片机的智能小车设计1. 简介1.1 背景1.2 目的1.3 系统概述2. 硬件设计2.1 单片机选择与配置2.2 传感器选择与接口设计2.3 驱动电机选择与接口设计2.4 继电器与开关设计2.5 供电系统设计2.6 小车外观设计3. 软件设计3.1 系统架构设计3.2 传感器数据处理算法3.3 控制算法设计3.4 用户界面设计3.5 数据存储与处理4. 小车功能设计4.1 行进控制功能设计 4.2 避障功能设计4.3 跟随功能设计4.4 摄像功能设计4.5 远程控制功能设计4.6 音频播放功能设计5. 系统测试与调试5.1 单元测试5.2 集成测试5.3 系统性能测试6. 生产与制造6.1 原材料选择与采购 6.2 制造流程设计6.3 质量控制与检测7. 成本估算与商业化7.1 材料成本估算7.2 劳动力成本估算7.3 研发成本估算7.4 价格策略7.5 市场推广与销售渠道8. 维护与售后服务8.1 维护计划8.2 售后服务政策8.3 售后服务流程9. 风险评估与合规性要求 9.1 安全风险评估9.2 法规合规性要求10. 附件10.1 电路图10.2 PCB设计图10.3 软件代码11. 法律名词及注释- 单片机: 是一种集成电路,包含了微处理器、存储器和输入/输出接口等功能。

- 传感器: 是一种能够感知环境信息并将其转化为可用电信号的设备。

- 驱动电机: 是将电源提供的电能转化为机械能的设备。

- 继电器: 是一种电控开关,通过电磁原理实现电流的开关控制。

- 开关: 用于控制电流的开关设备。

- 供电系统: 提供电力给电子设备的系统,包括电源、电池等部分。

- 用户界面: 提供用户与系统之间交互的界面。

- 数据存储与处理: 将数据存储到内存中,并进行相关的处理与分析。

- 单元测试: 对系统各个模块进行独立测试。

- 集成测试: 将各个模块进行集成测试,验证其功能是否正常。

基于51单片机智能小车(电路+程序+论文)

基于51单片机智能小车(电路+程序+论文)

基于单片机的多功能智能小车设计论文(摘要(关键词:智能车单片机金属感应器霍尔元件 1602LCD)智能作为现代的新发明,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的运作,不需要人为的管理,可应用于科学勘探等等的用途。

智能电动车就是其中的一个体现。

本次设计的简易智能电动车,采用AT89S52单片机作为小车的检测和控制核心;采用金属感应器TL-Q5MC来检测路上感应到的铁片,从而把反馈到的信号送单片机,使单片机按照预定的工作模式控制小车在各区域按预定的速度行驶,并且单片机选择的工作模式不同也可控制小车顺着S形铁片行驶;采用霍尔元件A44E检测小车行驶速度;采用1602LCD实时显示小车行驶的时间,小车停止行驶后,轮流显示小车行驶时间、行驶距离、平均速度以及各速度区行驶的时间。

本设计结构简单,较容易实现,但具有高度的智能化、人性化,一定程度体现了智能。

目录1 设计任务 (3)1.1 要求 (3)2 方案比较与选择 (4)2.1路面检测模块 (4)2.2 LCD显示模块 (5)2.3测速模块 (5)2.4控速模块 (6)2.5模式选择模块 (7)3 程序框图 (7)4 系统的具体设计与实现 (9)4.1路面检测模块 (9)4.2 LCD显示模块 (9)4.3测速模块 (9)4.4控速模块 (9)4.5复位电路模块 (9)4.6模式选择模块 (9)5 最小系统图 (10)6 最终PCB板图 (12)7 系统程序 (13)8 致谢 (46)9 参考文献 (47)10 附录 (48)1. 设计任务:设计并制作了一个智能电动车,其行驶路线满足所需的要求。

1.1 要求:1.1.1 基本要求:(1)分区控制:如(图1)所示:(图1)车辆从起跑线出发(出发前,车体不得超出起跑线)。

在第一个路程C~D区(3~6米)以低速行驶,通过时间不低于10s;第二个路程D~E区(2米)以高速行驶,通过时间不得多于4秒;第三个路程E~F区(3~6米)以低速行驶,通过时间不低于10s。

基于单片机的智能小车的设计

基于单片机的智能小车的设计

基于单片机的智能小车的设计智能小车在当今社会中得到越来越广泛的应用,它不仅可以为人们的生活带来方便,还能在工业生产和科研领域发挥关键作用。

而基于单片机的智能小车设计是其中的一个重要方面,它通过利用单片机的高度集成和强大功能,实现智能小车的自主控制和感知任务。

本文将深入探讨基于单片机的智能小车设计的关键技术和发展趋势,为读者提供一些有益的参考和启发。

智能小车的设计中,传感器是至关重要的一环。

而对于基于单片机的智能小车来说,选择合适的传感器和设计有效的传感器数据采集方案显得尤为重要。

在传感器选择方面,常用的传感器有红外传感器、超声波传感器、光电传感器等,它们可以实现对障碍物的检测和环境信息的感知。

在传感器数据采集方案设计上,需要考虑到传感器数据的采集频率、传感器数据的处理方式以及传感器数据与单片机的接口方式等。

通过合理设计传感器的选择和数据采集方案,可以有效提高智能小车的感知能力和控制精度。

除了传感器外,基于单片机的智能小车设计还需要考虑到智能控制算法的设计。

智能控制算法是实现智能小车自主行驶和避障的核心,它可以通过对传感器数据的处理和分析,实现对小车行驶方向和速度的实时控制。

常用的智能控制算法包括PID算法、模糊控制算法和神经网络控制算法等,它们分别适用于不同的应用场景和控制需求。

在智能控制算法的选择和设计中,需要考虑到算法的实时性、稳定性和可调节性,以实现对智能小车的精确控制和智能决策。

在设计基于单片机的智能小车时,硬件设计也是一个不可忽视的方面。

合理的硬件设计可以有效提高智能小车的性能和稳定性,为控制算法的实现提供良好的硬件支持。

常用的硬件设计包括电机驱动电路设计、电源管理电路设计和通信接口电路设计等。

其中,电机驱动电路设计是最为关键的一环,它可以实现对小车电机的精确控制和驱动,保证小车的行驶稳定性和速度调节精度。

电源管理电路设计则是保证小车电路的稳定供电和功耗管理,避免因电路供电不稳定导致小车控制系统工作异常。

单片机的智能小车设计

单片机的智能小车设计

单片机的智能小车设计
单片机的智能小车设计是将单片机应用于智能小车的研发。

它的主要目的是让智能小车可以智能地运动,例如自动导航,路径规划和跟随功能等。

为了使智能小车具有智能行走的能力,需要将单片机应用于智能小车设计。

单片机作为一种嵌入式多功能控制器,具有体积小、速度快、功耗低和可靠性高等特点,它可以正确地执行指定程序,从而控制智能小车的运动。

使用单片机来控制智能小车,我们必须安装有电机驱动控制子系统、传感器子系统以及单片机的CPU子系统。

这三个子系
统之间非常重要,并能够协同工作。

电机驱动子系统包括驱动电机,用来控制智能小车的前进后退运动;传感器子系统主要用于检测外界环境信息,以便对智能小车的运动做出反应;CPU子系统能根据由传感器子系统检
测到的外界环境信息,结合人工写好的控制程序,实时给出正确的控制信号,以实现智能小车的自动行走。

此外,智能小车还可以安装有相关的软件,例如避障软件,路径规划软件,声控软件等。

这些软件能够根据实际情况为智能小车提供正确的智能指导,以便使智能小车更加智能地行走。

通过以上这些子系统的配合,单片机智能小车就可以实现自动识别路径、避障、跟随等功能,从而达到智能行走的目的。

可以说,单片机智能小车设计已经大大提高了智能小车的功能性、
实用性以及可靠性,它不仅提高了智能小车的功能,而且简化了智能小车的控制方式,同时也降低了设计成本。

基于单片机的智能小车速度控制设计

基于单片机的智能小车速度控制设计

基于单片机的智能小车速度控制设计一、本文概述随着科技的飞速发展,智能化、自动化已成为现代工业和生活的重要趋势。

智能小车作为这一趋势的代表之一,其研究与应用日益受到人们的关注。

智能小车在无人驾驶、物流配送、智能巡检等领域具有广泛的应用前景。

而速度控制作为智能小车运行过程中的关键环节,其设计的优劣直接影响到小车的性能与稳定性。

因此,本文旨在探讨基于单片机的智能小车速度控制设计,以期为智能小车的实际应用提供有益的参考。

本文将首先介绍智能小车速度控制的重要性及其研究背景,阐述基于单片机的速度控制设计的基本原理与优势。

接着,文章将详细分析智能小车速度控制系统的硬件组成和软件设计,包括单片机的选型、电机驱动电路的设计、速度传感器的选择以及控制算法的实现等。

在此基础上,文章还将探讨如何通过优化算法和硬件配置来提高智能小车的速度控制精度和稳定性。

文章将总结基于单片机的智能小车速度控制设计的实际应用效果,展望未来的发展趋势与挑战。

通过本文的研究,我们期望能够为智能小车的速度控制设计提供一种新的思路和方法,推动智能小车技术的进一步发展,为智能交通和智能化生活贡献一份力量。

二、智能小车速度控制的意义和现有技术智能小车的速度控制是现代智能车辆技术中的关键组成部分。

它对于提高小车的行驶安全性、提升运输效率以及实现无人驾驶等先进功能具有极其重要的意义。

精确的速度控制能够确保小车在复杂多变的环境中保持稳定,避免因速度过快或过慢导致的碰撞或延误。

通过速度控制,智能小车可以在不同路况和交通条件下实现自适应调整,提高行驶效率。

速度控制还是实现智能小车高级功能如自动巡航、自动避障等的基础,对于推动智能车辆技术的发展具有重要意义。

目前,智能小车的速度控制技术主要依赖于电子控制单元(ECU)和传感器技术。

ECU通过接收来自各种传感器的信号,如轮速传感器、加速度传感器等,实现对小车速度的精确控制。

同时,随着微处理器技术的发展,越来越多的智能小车开始采用基于单片机的控制系统,这种系统具有集成度高、成本低、可靠性强的优点。

基于单片机的红外遥控智能小车设计

基于单片机的红外遥控智能小车设计

基于单片机的红外遥控智能小车设计引言:随着科技的不断发展,智能物联网已经走进了我们的生活。

智能小车作为一种智能化的产品,能够实现远程遥控、自动避障等功能,受到了广大消费者的青睐。

本文就基于单片机的红外遥控智能小车设计进行详细介绍。

一、设计目标本设计的目标是通过红外遥控,实现对智能小车的远程控制,小车能够根据收到的指令进行行驶、避障等操作。

二、设计原理1.主控芯片:本设计使用单片机作为主控芯片,常用的单片机有51系列、AVR系列等,可根据实际需求选择合适的芯片型号。

2.红外遥控模块:红外遥控模块是实现红外通信的设备,可以将遥控器发出的红外信号解码成数据,实现遥控操作。

3.电机驱动模块:电机驱动模块可将单片机的PWM信号转化为电机的动力驱动信号,控制小车的行驶方向和速度。

4.超声波传感器:超声波传感器可以感知到小车前方的障碍物距离,根据测得的距离,进行相应的避障操作。

5.电源模块:小车需要使用适当的电源,通常是锂电池或者直流电源供应。

三、系统设计1.硬件设计:(1)搭建小车底盘:根据所选择的底盘,搭建小车结构,并安装好电机驱动模块、电源模块等硬件设备。

(2)连接电路:将红外遥控模块、超声波传感器等硬件设备与主控芯片进行连接,确保每个模块正常工作。

2.软件设计:(1)红外遥控程序设计:通过红外遥控模块接收红外信号,并解码成相应的指令。

根据指令控制电机驱动模块,实现小车的行驶方向和速度控制。

(2)超声波避障程序设计:根据超声波传感器测得的距离,判断是否有障碍物,如果有障碍物就停止或者转向。

四、实验结果和讨论经过实验验证,本设计的红外遥控智能小车能够准确接收红外信号,并根据指令控制小车的行驶方向和速度。

同时,超声波传感器能够及时感知到前方的障碍物,并进行相应的避障操作。

然而,该设计仍然存在一些不足之处,比如超声波传感器的测距范围有限,可能无法感知到较小的障碍物。

此外,红外遥控信号的传输距离也有一定限制,需要保持遥控器与小车之间的距离不过远。

基于单片机多功能智能小车的设计

基于单片机多功能智能小车的设计

第34卷第3期2020年5月兰州文理学院学报(自然科学版)J o u r n a l o fL a n z h o uU n i v e r s i t y ofA r t s a n dS c i e n c e (N a t u r a l S c i e n c e s )V o l .34N o .3M a y 2020收稿日期:2020G02G23基金项目:2018年甘肃省级大学生创新训练项目 基于无线控制模式的智能小车的设计与实现 (243)作者简介:刘悦婷(1979G),女,陕西临潼人,副教授,研究方向:智能控制.E Gm a i l :l i u y u e t i n g 996@q q.c o m.㊀㊀文章编号:2095G6991(2020)03G0083G05基于单片机多功能智能小车的设计刘悦婷,李若飞,李晓斌,刘㊀韬(兰州文理学院传媒工程学院,甘肃兰州730000)摘要:本文设计了一种基于单片机的多功能智能小车,以S T C 89C 52为主控芯片,由L 298电机驱动模块㊁光电传感器的寻迹模块㊁H J GI R 2红外避障模块和H C GS R 04超声波测距模块等组成.用P r o t e u s 和K e i l 软件完成仿真,仿真结果表明系统能很好地实现小车的前进㊁后退㊁转向㊁寻迹㊁避障和测距等功能,具有良好的适用性和推广性.关键词:智能小车;寻迹;避障;测距中图分类号:T P 23㊀㊀㊀文献标志码:A0㊀引言智能小车是一个集环境感知㊁动态决策㊁智能控制与执行等多功能于一体的移动式机器人,由传感器㊁控制器和执行器3部分组成,可应用于自动控制㊁计算机技术㊁模式识别㊁工业生产等多个领域[1G3].随着技术的发展,通过安装传感器和控制芯片,可以实现智能小车的自主巡航等功能.要使智能小车沿着规定的路径到达目的地,必须在小车上安装传感器以获取自身的位置信息,因此对智能小车运动轨迹的控制成为研究的重点[4G5].文献[6]以S T C 89C 52R C 单片机为控制核心,以红外传感器检测小车的循迹轨道,以L 298N 为电机驱动模块,采用 反转式转向模式 和 反转式刹车模式 实现了较好的转向及刹车效果.文献[7]选用单片机S T C 89C 52作为系统的主控芯片,以N R E F 24L 01作为无线接收模块,以E 18GD 80N K GN 红外光电传感器作为避障模块,以S T M 32103C 8作为实时监控模块及基于V B 的遥控器模块等.通过简易监控观察,可实现智能小车的前进㊁后退㊁转向㊁避障等功能.本文基于文献[7],以S T C 89C 52单片机作为主控芯片,完成了系统的硬件设计和软件设计,实现了智能小车的前进㊁后退㊁寻迹㊁转向㊁避障和测距等功能.1㊀总体设计概述智能小车系统由单片机主控模块㊁电机模块㊁电源模块㊁寻迹模块㊁避障模块和测距模块等部分组成,系统总体设计如图1所示.单片机选用S T C 89C 52;电源模块选用线性稳压电源;避障模块采用红外线避障;采用达林顿管构成的H 型P WM 电路进行调速;无线接收器采用数字信号传输.为了能让小车更好地走直线,选用4个驱动轮的小车.图1㊀系统总体设计框图2㊀硬件电路设计2.1㊀电源模块的设计电源电路负责系统中各个器件的电压分配,电源电压分配如图2所示.系统电源可以输出为5V 的电压,5V 电压可以供给单片机模块㊁电机模块㊁寻迹模块㊁避障模块和测距模块.图2㊀电源电压分配图2.2㊀电机模块的设计本系统采用L298N㊁二极管和电容构成H桥电路驱动直流电机,如图3所示,每根输出线上分别连接两个I N4007二极管来保护芯片.2.3㊀寻迹模块的设计寻迹光电传感器原理是利用黑线对红外线不同的反射能力,通过光敏二极管㊁光敏三极管接收反射回来的光信号,将不同的光强转换为不同的电流信号,将该电流信号通过电阻转换为高㊁低电平,供单片机识别.图4是由光敏三极管T C R T500构成的寻迹电路,当T C R T500接收到反射光(智能小车遇到图3㊀L298电机驱动电路图4㊀寻迹传感器电路图黑线)时,输出低电平,作为输入送给比较器L M393的反向端,则L M393的1管脚输出为高电平,送给单片机完成检测.反之,当T C R T500未接收到反射光(智能小车未遇到黑线)时,输出高电平,作为输入送给比较器L M393的反向端,则L M393的1管脚输出为低电平,送给单片机完成检测.2.4㊀避障模块的设计本系统采用双路红外对管避障模式,在小车车头左右两端各安装了一个H JGI R2红外避障模块,如图5所示,才能保证避障效果.当左侧传感器检测到障碍物时,立即让小车左转弯后退,右转弯前进;当右侧传感器检测到障碍物时,立即让小图5㊀红外避障电路图48㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀兰州文理学院学报(自然科学版)㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀第34卷车右转弯后退,左转弯前进;当两侧都未检测到障碍物,小车一直前行.小车左右避障电路如图6所示.2.5㊀测距模块的设计本超声波测距装置可用公式求得距离:距离=高电平时间ˑ声速(340米/秒)2.采用H C GS R 04模块的I /O 口T R I G 触发测距,模块自动发送8个40k H z 的方波,自动检测是否有信号返回.若有信号返回,E C HO 输出高电平,高电平持续的时间就是超声波从发射到返回的时间,高电平持续的时间可以用定时器计时完成.超声波模块接线如图7所示,根据检测到的距离信息,让单片机控制电机转向和转速.图6㊀左右避障传感器电路图图7㊀超声波模块电路图3㊀软件设计本智能小车通过实时检测各个模块传感器的输入信号,用光电传感器实现寻迹,通过双路红外对管实现避障,用H C GS R 04模块实现超声波测距,将采集到的所有信息送给单片机,让小车做出正确的行驶路线,流程如图8所示.本系统采用双路红外对管正对避障模式,在小车车头左右两端各安装了一个H J GI R 2红外避障模块,这样才能保证避障效果.当左侧传感器检测到障碍物时,立即让小车左转弯后退,右转弯前进;当右侧传感器检测到障碍物时,立即让小车右转弯后退,左转弯前进;当两侧都未检测到障碍物,小车一直前行,避障子程序流程如图9所示.58第3期刘悦婷等:基于单片机多功能智能小车的设计图8㊀主程序流程图图9㊀避障子程序流程图4㊀结束语本设计以单片机S T C 89C 52为控制芯片,用L 298实现电机驱动㊁用光电传感器实现寻迹㊁用H J GI R 2实现红外避障㊁用H C GS R 04实现超声波测距等,完成了系统的硬件设计㊁系统的程序流程图和C 语言程序设计.通过P r o t e u s 和K e i 软件联调仿真,结果表明系统能很好地实现小车的前进㊁后退㊁转向㊁寻迹㊁避障和超声测距等功能,可靠性强,具有良好的应用前景.参考文献:[1]王晶.智能小车运动控制技术的研究[D ].武汉:武汉理工大学,2009.[2]强彦,叶文鹏,屈明月,等.基于红外避障的智能小车的设计[J ].微电子学与计算机,2013,30(2):140G143.[3]尹杰,杨宗帅,聂海,等.基于红外反射式智能寻迹遥控小车系统设计[J ].电子设计工程,2013,21(23):178G184.[4]余炽业,宋跃,雷瑞庭.基于S T C 12C 5A 60S 2的智能寻迹小车[J ].实验室研究与探索,2014,33(11):46G49.[5]宋永献,马娟丽,贺乃宝,等.基于TM S 320F 2812的智能寻迹小车控制系统设计[J ].计算机测量与控制,2011,19(9):2128G2130.[6]吕云芳,陈帅帅,郝兴森,等.基于C 51高级语言程序控制的智能循迹小车设计与实现[J ].实验室研究与探索,2015,34(3):142G145.[7]罗刘敏,王明霞,郭艳花,等.基于单片机的智能小车控制系统设计[J ].仪表技术与传感器,2018,55(1):123G126.[责任编辑:李岚]D e s i g no fM u l t i f u n c t i o n a l I n t e l l i ge n tC a rB a s e d o nS i n g l eC h i p M i c r o c o m pu t e r L I UY u e Gt i n g ,L IR u o Gfe i ,L IX i a o Gb i n ,L I U T a o (S c h o o l o fC o mm u n i c a t i o nE n g i n e e r i n g ,L a n z h o uU n i v e r s i t y ofA r t s a n dS c i e n c e ,L a n z h o u730000,C h i n a )A b s t r a c t :I n t h i s p a p e r ,am u l t i f u n c t i o n a l i n t e l l i g e n t c a r i sd e s i g n e d ,w h i c ha p pl i e sS T C 89C 52a s t h e m a i n c o n t r o l c h i p a n d i s c o m p o s e do f L 298m o t o r d r i v em o d u l e ,t r a c k i n g m o d u l e o f ph o t o e l e c t r i c s e n Gs o r ,H J GI R 2i n f r a r e do b s t a c l e a v o i d a n c em o d u l e ,a n dH C GS R 04u l t r a s o n i c r a n g i n g mo d u l e ,e t c .A n d c i r c u i t s i m u l a t i o nw i t hP r o t e u s a n dK e i l s o f t w a r e i s c o m p l e t e d .T h e r e s u l t s s h o wt h a t t h e s ys t e mc a n 68㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀兰州文理学院学报(自然科学版)㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀第34卷r e a l i z e t h e f u n c t i o n so f c a r f o r w a r d ,b a c k w a r d ,s t e e r i n g ,t r a c i n g ,o b s t a c l ea v o i d a n c ea n d m e a s u r i n g d i s t a n c e .I t h a s g o o d a p p l i c a b i l i t y an d g e n e r a l i z a t i o n .K e y wo r d s :i n t e l l i g e n t c a r ;t r a c k ;o b s t a c l e a v o i d a n c e ;m e a s u r d i s t a n c e (上接第23页)E u r o p e a nO p t i o nP r i c i n g u n d e r t h eH yb r i dH e s t o n GC I R M o d e lw i t hJ u m ps B A IY a Gn a n ,WA N GY u Gb i n g(I n s t i t u t e o f S t a t i s t i c s ,L a n z h o uU n i v e r s i t y ofF i n a n c e a n dE c o n o m i c s ,L a n z h o u730101,C h i n a )A b s t r a c t :I tw a s s h o w e d i ne m p i r i c a l s t u d i e s t h a t a l t h o u gh t h e c l a s s i c a lH e s t o nm o d e l h a d t h e c h a r a c Gt e r i s t i c s o fm e a n r e v e r s i o n ,t h e i n f l u e n c e o f r a n d o mi n t e r e s t r a t e a n d u n e x pe c t e d e v e n t s o n t h e p r i c e of f i n a n c i a l p r o d u c t sw a s n o t t a k e n i n t oa c c o u n t .O n t h i s c o n d i t i o n ,t h eE u r o p e a no p t i o n p r i c i ng mo d e l u n d e r t h em i x e d s t o c h a s t i c v o l a t i l i t y a n d i n t e r e s t r a t ew i t h j u m p sw a s e s t a b l i s h e d .F i r s t l y ,i tw a s a s Gs u m e d t h a t t h eu n d e r l y i n g a s s e t o b e y e d t h e h y b r i dH e s t o n GC I R m o d e lw i t h j u m ps a n d t r a n s f o r m e d t o t h e f o r w a r dm e a s u r e b y m e a s u r e t r a n s f o r m a t i o n .S e c o n d l y ,t h e F a s t F o u r i e rT r a n s f o r m (F F T )m e t h Go dw a s u s e d t o s o l v e t h e a p p r o x i m a t e s o l u t i o no f t h e o p t i o n p r i c e .F i n a l l y ,i tw a s s h o w e db y t h en u Gm e r i c a l s i m u l a t i o nr e s u l t s t h a t t h e c h a n g eo f t h eu n d e r l y i n g as s e t p a t hu n d e r t h eH e s t o n GC I R m o d e l w i t h j u m p w a sm o r e c o n s i s t e n tw i t h t h e f i n a n c i a l r e a l i t y t h a nu n d e r t h eh yb r i dH e s t o n GC I R m o d e l .K e y wo r d s :H e s t o nm o d e l ;s t o c h a s t i c i n t e r e s t r a t em o d e l (C I R );J u m pp r o c e s s ;F a s t F o u r i e rT r a n s f o r m 78第3期刘悦婷等:基于单片机多功能智能小车的设计。

基于单片机的多功能智能小车设计

基于单片机的多功能智能小车设计

学科代码:学号:XXXXXXXXXXXXX 大学(本科)毕业论文题目:基于单片机的多功能智能小车设计学院:专业:年级:姓名:指导教师:完成时间:20 年月日、基于单片机的多功能智能小车设计摘要:近几年,我国经济的迅速的增长使得小车的销售量逐渐升高,2016年,我国新能源汽车的销售达到了51.7万辆,销售率同比增长了20.5%。

汽车数量的日益增多使得交通拥挤的现象越来越严重,因此,交通事故的发生的频率也在逐渐的增多。

为了提高小车运行的安全,本文提出了一种基于单片机的多功能智能型小车的设计。

本文以STC89C51的单片机为核心,设计了一款多功能的智能小车,由于STC89C51的单片机在市场上受到了消费者普遍的好评,利用它进行智能小车的设计,既满足了大众的需求,又提高了小车设计的性能。

同时,本文还结合了直流电机L298N型号的驱动芯片、E18-D80NK 红外避障传感器、TCRT5000红外反射式接近开关传感器对智能小车的整体进行了构架。

关键词:单片机;多功能;智能小车;设计AbstractIn recent years, China's rapid economic growth makes the car sales gradually increased, in 2016, China's new energy vehicle sales reached 517,000, sales rate increased by 20.5%. The increasing number of cars makes traffic congestion more and more serious, so the frequency of traffic accidents is gradually increasing. In order to improve the safety of car operation, this paper presents a multi-functional intelligent car based on single-chip design.In this paper, STC89C51 single-chip as the core, designed a multi-functional smart car, as STC89C51 microcontroller in the market by consumers generally praise, use it for intelligent car design, both to meet the needs of the public, but also improve The performance of the car design. At the same time, this article also combines the DC motor L298N model driver chip, E18-D80NK infrared obstacle avoidance sensor, TCRT5000 infrared reflector proximity switch sensor on the overall structure of the smart car.Key Words: Single-chip;multi-function;intelligent car;design目录Abstract (3)引言 (6)1方案选型 (6)1.1车体设计 (6)1.2电机驱动选择 (6)2.3 PWM调速技术 (8)2.4 循迹模块技术 (9)2.5 避障模块技术 (9)2.6 控制系统模块 (10)2.7电源选择 (10)2总体方案设计 (10)2.1设计任务描述 (10)2.2总体设计 (11)2.3需求分析 (11)2.4总体方案 (11)3硬件电路设计 (11)3.1电源电路设计 (11)3.2驱动电路设计 (12)3.3循迹避障部分电路 (13)4程序设计 (14)4.1主程序设计概述 (14)4.2 主程序流程图 (14)4.3 驱动程序流程图 (15)4.4 循迹程序流程图 (16)4.5 避障程序流程图 (17)5制作安装与调试 (18)5.1小车的安装 (18)5.2小车运动模式调试 (18)5.3小车循迹调试 (19)5.4小车避障调试 (19)5.3小车的功能 (19)结论 (20)参考文献 (21)引言当前,关于智能化小车的设计越来越成为当前学者们关注的热点问题,对于智能小车的设计,采用的方法也越来对多样,利用单片机的程序设计的智能小车也是其中的一种。

基于单片机的多功能智能小车设计论文

基于单片机的多功能智能小车设计论文

毕业设计(论文)课题名称基于单片机智能小车设计学生姓名学号系、年级专业信息工程系08电子科学与技术指导教师职称讲师2012年5月13日摘要智能作为现代的新发明,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的运作,不需要人为的管理,可应用于科学勘探等等的用途。

智能电动车就是其中的一个体现。

本次设计的简易智能电动车,采用AT89S52单片机作为小车的检测和控制核心;采用金属感应器TL-Q5MC来检测路上感应到的铁片,从而把反馈到的信号送单片机,使单片机按照预定的工作模式控制小车在各区域按预定的速度行驶,并且单片机选择的工作模式不同也可控制小车顺着S形铁片行驶;采用霍尔元件A44E检测小车行驶速度;采用1602LCD实时显示小车行驶的时间,小车停止行驶后,轮流显示小车行驶时间、行驶距离、平均速度以及各速度区行驶的时间。

本设计结构简单,较容易实现,但具有高度的智能化、人性化,一定程度体现了智能。

关键词:智能车;AT89S52;单片机;金属感应器;霍尔元件;1602LCDABSTRACTSmart as a modern invention, the direction of development in the future, he can in an environment where automatic operation in accordance with the pre-set pattern, no human management can be applied to the use of scientific exploration. Smart electric car is one of expression. The simplicity of the design of intelligent electric car, using A T89S52 MCU core as the detection and control of the car; metal sensor TL-Q5MC to detect the way the sensor to the iron plates, so that the feedback signal to send to the microcontroller, so that microcontroller in accordance with predetermined operating mode to control the car traveling in the regions according to a predetermined speed, and the operating mode selected by the microcontroller to control the car traveling along the S-shaped iron plates; Hall element A44E detect car speed; using 1602LCD real-time display car traveling car to stop driving, take turns to car travel time, travel distance, average speed and velocity zone traveling time. This design is simple, more easy to implement, but are highly intelligent, humane, to some extent reflects the intelligent.Keywords: smart car; AT89S52 is; microcontroller; metal sensors; Hall element; 1602LCD目录摘要 (Ⅰ)ABSTRACT (Ⅱ)第1章设计任务 (1)1.1要求 (1)第二章方案比较与选择 (2)2.1路面检测模块 (2)2.2LCD显示模块 (3)2.3测速模块 (3)2.4控速模块 (3)2.5模式选择模块 (4)第3章程序框图 (5)第4章系统的具体设计与实现 (7)4.1路面检测模块 (7)4.2LCD显示模块 (7)4.3测速模块 (7)4.4控速模块 (7)4.5复位电路模块 (7)4.6模式选择模块 (8)第5章最小系统图 (8)第6章最终PCB板图 (10)总结 (12)参考文献 (13)致谢 (14)附录 (15)1 设计任务设计并制作了一个智能电动车,其行驶路线满足所需的要求。

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】

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.

基于单片机的智能小车的设计与制作

基于单片机的智能小车的设计与制作

基于单片机的智能小车的设计与制作一、引言:智能小车的概念和应用背景(100字)近年来,随着科技的快速发展,智能小车成为了智能化领域一个备受关注的研究方向。

智能小车作为一种能够自主感知环境、进行智能决策和灵活运动的机器人平台,广泛应用于诸多场景,如仓储物流、智能家居、无人驾驶等。

本文主要介绍了一种,以期能够提供一种参考和借鉴。

二、硬件设计与制作过程(600字)在硬件设计与制作过程中,首先需要明确小车的核心模块,包括电路板、传感器模块和执行器模块等。

其中,单片机是智能小车的“大脑”,其选择和连接是关键一步。

根据实际需求,本文选用了广泛应用的Arduino单片机,并将其与各类传感器(如红外线传感器、超声波传感器等)和执行器(如电机、舵机等)进行连接。

接下来,需要组装小车的机械部分。

通过设计和制作合适的底盘结构,进行电动机的安装和连线,以及舵机和轮子的连接。

这一步需要充分考虑小车的稳定性和灵活性,以确保小车能够平稳运行和方便操作。

为了实现小车的智能化控制,还需要进行编程。

以Arduino作为平台,通过编写相应的代码,实现小车的功能,如环境感知、路径规划、动作执行等。

在编程过程中,需要结合传感器的输入和执行器的输出,使得小车能够根据不同的场景而做出相应的反应和决策。

最后,完成电路板和机械部分的组装后,还需要对整体进行调试和测试。

通过连接电源和运行程序,可以对小车进行上电测试和功能测试,以确保各模块能够正常工作,并进行适当的调整和优化。

三、软件设计与功能实现(200字)在软件设计方面,本文使用Arduino IDE进行编程,采用C/C++语言。

通过对传感器的数据采集和处理,结合运动控制算法,使得小车能够在不同场景下做出智能决策。

例如,在遇到障碍物时,利用超声波传感器测距,通过程序控制小车避开障碍物;在追踪线路时,利用红外线传感器进行线路识别和导航等。

根据实际需求,还可以加入其他功能。

例如,通过无线模块实现与远程设备的通信,利用摄像头实现图像识别和物体跟踪等。

基于单片机的智能小车设计

基于单片机的智能小车设计

第1章系统概述智能化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。

中国自1978年把“智能模拟”作为国家科学技术发展规划的主要研究课题,开始着力研究智能化。

从概念的引进到实验室研究的实现,再到现在高端领域(航天航空、军事、勘探等)的应用,这一过程为智能化的全面发展奠定基石。

智能化全面的发展是实现其对资源的合理充分利用,以尽可能少的投入得到最大的收益,大大提高工业生产的效率,实现现有工业生产水平从自动化向智能化升级,实现当今智能化发展由高端向大众普及。

从先前的模拟电路设计,到数字电路设计,再到现在的集成芯片的应用,各种能实现同样功能的元件越来越小为智能化产物的生成奠定了良好的物质基础。

本设计以智能化全面发展的普及与应用为目的,整体开发过程简单易懂,所选择的平台与各电子元件恰当合理,无需花费过多的人力财力便可达到预期所要求各功能的实现,也符合课题研究的意义。

设计的理论方案、分析方法及特色与创新点等可以为国内自动运输机器人、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。

小车也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。

同时作为高校毕业设计研究课题,对学生的思维、动手能力以及总结论述等综合能力得到充分锻炼,有利于以后独立及全面的发展。

设计主要以简易智能机器人为开发平台,选择通用、价廉的51单片机为控制平台,选择常见的电机模型车为机械平台,通过细化设计要求,结合传感器技术、电机控制技术、无线通信技术等相关知识实现小车的各种功能。

设计完成以由无线电遥控、红外线对管的自动寻迹、红外线自动避障以及语音控制组成的硬件模块结合软件设计组成多功能智能小车,共同实现小车的前进倒退、转向行驶,自动根据地面黑线寻迹导航,检测障碍物后停止和语音信号的控制等功能,实现智能控制,达到设计目标。

基于STM32的WIFI智能小车

基于STM32的WIFI智能小车

基于STM32的WIFI智能小车1. 本文概述本文主要介绍了基于STM32的WIFI智能小车的设计与实现。

在无线网络蓬勃发展的当下,无线系统已经融入了我们的日常生活,而WiFi技术作为移动终端的主要应用,也逐渐扩展到了家居智能控制系统等领域。

本文通过在STM32单片机上嵌入WIFI模块,实现了智能小车的无线控制功能。

文章对小车的现状进行了介绍,并分析了小车的整体架构设计。

详细阐述了具备WIFI功能的智能小车的硬件和软件的具体设计,包括驱动、显示、检测等常用硬件功能的使用,以及uCGUI多窗口应用程序界面设计实现的WiFi热点访问界面。

通过这些设计,使得小车具备了先进的WIFI控制功能,可以通过手机或电脑进行远程操作,实现了智能避障、报警、实时状态显示等功能,为智能家居等领域的应用提供了新的可能。

2. 32在智能小车中的应用随着物联网和无线通信技术的快速发展,传统的智能小车已经无法满足现代社会的需求。

为了增强小车的智能化和自主性,STM32微控制器被广泛地应用于智能小车的控制系统中。

STM32以其高性能、低功耗和易于编程的特性,在智能小车的设计中发挥了重要作用。

(1)核心控制:STM32作为小车的核心控制器,负责接收来自各种传感器的数据,并根据预设的算法或用户输入的指令来控制小车的行驶方向、速度和轨迹。

它还要处理来自WIFI模块的数据,实现与上位机或云端服务器的通信。

(2)传感器数据处理:智能小车通常会搭载多种传感器,如超声波传感器、红外传感器、摄像头等,用于检测周围环境、障碍物和道路信息。

STM32能够高效地处理这些传感器的数据,提取出有用的信息,并据此做出决策。

(3)WIFI通信:通过内置的WIFI模块,STM32可以实现智能小车与手机、平板或电脑等设备的无线连接。

这使得用户可以通过手机APP或网页来远程控制小车,或者将小车的行驶数据和视频流传输到上位机进行分析和处理。

(4)电源管理:STM32还负责智能小车的电源管理,包括电池的电压监测、充电控制、功耗优化等。

多功能智能小车的控制系统设计

多功能智能小车的控制系统设计

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2、2传感器数据处理
传感器可以感知周围环境并传递给控制器处理。本设计采用中断处理的方式 读取传感器的数据,并通过算法实现障碍物的检测和避障。
2、3电机控制
电机驱动电路需要实现电机的正反转和速度控制。本设计通过STM32单片机 的PWM信号输出控制电机的速度,并通过控制信号的逻辑组合实现电机的正反转。
1、4电源系统
电源系统是智能小车的能量来源,它需要提供稳定的电压以保障系统的正常 运行。本设计采用锂电池作为电源,并通过稳压芯片实现电源的稳定输出。
二、软件设计
2、1控制逻辑
智能小车的控制逻辑是软件设计的核心,它包括前进、后退、左转、右转、 停止等操作。本设计采用STM32单片机的C语言开发环境进行编程,实现各种操作 的控制逻辑。
1、传感器技术:传感器是智能小车的“眼睛”,它能够感知周围环境,为 小车提供准确的导航和障碍物信息。激光雷达、摄像头、超声波传感器等是常用 的传感器类型。
2、芯片技术:芯片作为智能小车的“大脑”,负责处理传感器采集的数据, 并发出控制指令,实现小车的自动驾驶。高性能的芯片能够提高数据处理速度和 准确性。
智能小车可以分为多种类型,包括无人驾驶小车、搬运型小车和巡检型小车 等。这些智能小车都具有以下功能:
1、自动驾驶:智能小车采用传感器、算法和导航系统等技术实现自动驾驶, 根据设定路径自动行驶,无需人工干预。
2、货物运输:智能小车可用于货物运输,将货物从一个地方自动运输到另 一个地方,提高物流效率。
三、控制系统软件设计
1、导航与定位:通过GPS和IMU(惯性测量单元)进行定位,通过路径规划 算法确定小车的行驶路径。
2、障碍物识别与避障:通过摄像头和图像处理算法识别障碍物,通过控制 算法(如PID控制器)控制小车避开障碍物。

基于单片机的智能小车的设计与制作

基于单片机的智能小车的设计与制作

基于单片机的智能小车的设计与制作智能小车是一种基于单片机的自动驾驶车辆,具有多种传感器和控制器,能够实现自主导航、避障、语音识别、图像识别等功能。

本文将介绍智能小车的设计与制作过程,包括硬件设计、软件开发和测试等内容。

1.硬件设计智能小车的硬件设计包括小车底盘、传感器、控制器、驱动器和电源等组成。

(1)小车底盘:选择适合自动驾驶的小车底盘,具有足够的稳定性和可靠性。

(2)传感器:智能小车需要使用多种传感器来感知周围环境,常用的传感器包括红外线避障传感器、超声波传感器、陀螺仪、加速度计等,这些传感器可以用于测量距离、速度、角度等。

(3)控制器:选择一款适合单片机的控制器,如Arduino、Raspberry Pi等,这些控制器能够实现对各种传感器的数据处理和控制指令的发送。

(4)驱动器:选择适合小车底盘的驱动器,包括电机驱动器和舵机驱动器等。

电机驱动器用于控制小车前进、后退、左转和右转等运动,舵机驱动器用于控制转向。

2.软件开发智能小车的软件开发主要包括控制算法的设计和实现,以及数据处理和通信等功能的开发。

(1)控制算法:根据传感器数据的反馈,设计小车的控制算法,可以使用PID控制器、模糊控制等算法来实现自动导航、避障等功能。

(2)数据处理:对传感器数据进行处理,例如将超声波传感器测量的距离数据转化为电平信号,以便确定是否有障碍物。

(3)通信:如果需要实现远程控制或者数据传输功能,可以使用蓝牙、Wi-Fi等无线通信方式,将智能小车与手机或者电脑连接起来。

3.测试与改进在制作智能小车的过程中,需要进行系统的测试和改进。

首先测试小车的底盘、传感器和控制器是否能够正常工作,然后进行实验室内或者室外的测试,看看小车是否能够自主导航、避障等功能。

根据测试结果,对系统进行改进和优化,提高小车的性能和稳定性。

总结:通过硬件设计和软件开发,我们可以制作一辆功能全面的智能小车。

智能小车不仅可以提供便利的出行方式,还可以广泛应用于物流、安防、环境监测等领域,为人们的生活带来更多的便利和效益。

基于单片机的智能小车设计-无删减范文

基于单片机的智能小车设计-无删减范文

基于单片机的智能小车设计基于单片机的智能小车设计简介本文档旨在介绍一种基于单片机的智能小车设计。

智能小车是一种能够通过程序控制和感知周围环境的车辆,通常具备自主导航、避障、跟随等功能。

基于单片机的设计方案被广泛应用于智能小车,本文将介绍设计方案的硬件搭建与软件实现。

硬件搭建1.主控板智能小车的主控板使用单片机作为处理器,常见的单片机包括Arduino、Raspberry Pi等。

选择适合的单片机型号时,需考虑处理器性能、GPIO口数量和扩展性等因素。

2.电机驱动模块电机驱动模块用于控制小车的运动,一般包括直流电机和对应的驱动芯片。

选择合适的电机驱动芯片时,需根据电机的额定电压和电流来确定芯片的驱动能力。

3.传感器模块智能小车需要通过传感器感知周围环境,常见的传感器模块包括红外线传感器、超声波传感器、陀螺仪、加速度计等。

这些传感器能够帮助小车实现避障、跟随等功能。

4.通信模块通信模块用于与上位机或其他外部设备进行数据交互。

通常可以选择WiFi模块、蓝牙模块、无线模块等。

通过通信模块,智能小车可以实现远程控制或与其他设备进行协作。

5.电源模块电源模块提供电力支持,为智能小车的各个模块供电。

在选择电源模块时,需考虑小车所需的电压和电流,并确保电源稳定可靠。

软件实现1.编程语言选择基于单片机的智能小车可以使用多种编程语言来实现,例如C、C++、Python等。

选择合适的编程语言时,需考虑单片机的支持情况、编程难度和功能需求等因素。

2.底层驱动编写在设计智能小车时,需要编写底层驱动程序来控制电机、传感器等模块的操作。

通过与硬件设备进行交互,底层驱动程序可以实现对小车的控制和感知。

3.高级功能实现智能小车的高级功能通常包括自主导航、避障、跟随等。

实现这些功能需要根据具体情况编写对应算法和逻辑,并结合传感器数据进行决策和控制。

4.通信与远程控制通过通信模块,智能小车可以与上位机或其他设备进行数据交互。

可以使用串口通信、网络通信等方式实现数据传输,实现远程控制或与其他设备进行协作。

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基于单片机的多功能智能小车设(实物制作)摘要随着社会的发展,智能化越来越受到人们的关注。

本设计通过模拟汽车的自动行驶及避障功能,来实现智能化。

本设计主要有三个模块包括信号检测模块、主控模块、电机驱动模块。

在此设计中,用STC89C51单片机作为主控芯片,处理接收到的各种信号,并作出相应的反馈;用红外对管来进行黑线检测,从而达到循迹和避障的目的;通过编写的程序,保证了电机的左右转动,从而达到小车设计时预定的目标。

由于小车在设计过程中,采用了模块化的设计思路,所以在进行调试时非常方便。

我们可以分别对每一个功能部分来进行调试,驱动部分调试时,只要给电机向前或者向后的信号,就可以调试出其功能。

循迹部分调试时,只要通过检测到黑线,判断是否沿黑线行驶,即可以调试出。

在进行避障调试中,我们可以把障碍物放在小车前方,然后看小车两个轮子的转向。

这种模块化的设计思想不仅简化了设计过程,而且对我们以后的设计也会有一定启发。

ABSTRACTAlong with the development of society, more and more intelligent attention. This design by simulating a car driving and automatic obstacle avoidance, to achieve intelligent. This design has three main modules including drive module,signal detection module, main control module, motor. In this design, with STC89C51 SCM as the master chip, processing various signals received, and make corresponding feedback; using Infrared to tube to detect the black line, so as to achieve the purpose of tracking; Through the program, ensure the motor rotation, so as to achieve the design of the car when the scheduled target.As the car in the design process, using a modular design concept, so very convenient during debugging. We were part of each function for debugging, debugging driving part, as long as the motor forward or backward signal, you can debug the functionality. When debugging tracking part, simply by detecting the black line, to determine whether the black line running along, that you can debug a. Avoidance during commissioning, we can put an obstacle in front of the car, and then look at the car two steering wheels. This modular design not only simplifies the design, but also for our future designs also have some inspiration.Key Words : Intelligent,SCM,Infrared to tube,Obstacle avoidance tracking目录一、绪论1.1智能小车的研究与意义1.2智能小车的现状1.3论文研究容与主要结构二、方案选型设计2.1车体设计2.2 电机驱动选择2.3 PWM调速技术2.4 循迹模块技术2.5 避障模块技术2. 6 驱动模块2. 7 控制系统模块2. 8 电源选择三、硬件设计3.1总体设计3.2电源电路设计3.3驱动电路设计3.4 循迹部分电路3.5 避障部分电路3.6 主控电路设计四、软件设计4.1主程序设计概述4.2主程序流程图4.3 驱动程序流程图4.4 循迹程序流程图4.5 避障程序流程图五、制作安装与调试5.1 小车的安装5.2小车运动模式调试5.3小车循迹调试5.4小车避障调试5.5小车的功能六、结论七、参考文献八、致第1章绪论1.1 智能小车的研究意义随着计算机、微电子、信息技术的快速发展,智能化技术的发展速度也越来越快,智能化与人们生产生活的联系越来越紧密,智能化将是未来社会发展的必然趋势。

在企业生产技术不断提升、对自动化技术要求不断加深的背景下,智能车以及在智能车基础上开发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。

智能小车是一个集环境感知、规划决策、自动驾驶等功能于一体的综合系统。

它集中的运用了计算机、传感器、信息。

通信、导航、人工智能及自动控制等技术,是典型的高新技术综合体。

在我所研究的自动循迹避障系统中,我们可以利用小车来模拟汽车自动避障功能,来避免现实中汽车因与障碍物碰撞而产生的车祸。

因此,自动循迹避障小车对于在进行自动避障的时候,有着非常重要的现实意义。

1.2 智能小车的现状智能小车的研究、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。

众所周知机器人技术的发展是一个国家高科技水平和工业自动化程度的重要标志和体现。

因此目前世界各国都在开展对机器人技术的研究。

机器人由于有很高的灵活性、可以帮助人们提高生产率、改进产品质量等优点,在世界各地的生产生活领域得到了广泛的应用。

智能小车正是模仿机器人的一种尝试。

它是一种以汽车电子为背景,涵盖多学科的科技创新性设计,一般主要由路径识别、速度采集、角度控制以及车速控制等模块组成。

这种智能小车能够自动搜寻前进路线,还能爬坡,感知前方的障碍物,并自动寻找前进方向,避开障碍物。

另外如果加入相关声光讯号后,更能体现出智能化和人性化的一面。

首先,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:第一阶段20世纪50年代是智能车辆研究的初始阶段。

1954年美国Barrett Electronics 公司研究开发了世界上第一台自主引导车系统AGVS(Automated Guided Vehicle System)。

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,美国卡基.梅隆大学(Carnegie Mellon University)机器人研究所一共完成了Navlab系列的10(Navlab1—Navlab10)的研究,取得了显著的成就。

台自主车目前,智能车的发展正处第三阶段。

这一阶段的研究成果代表了当前国外智能车的主要发展方向。

其次,国智能车辆的现状研究相比于国外,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,而且大多数研究尚处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,并且存在一定的技术差距,但使我国也取得了一系列的成果,主要有: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于2003年研制成功了我国第自主驾驶轿车。

大学设计并制造了一辆用CCD识别地面铺设的条状路标导航的智能车辆,车辆由图像识别、行驶、转向、制动、避障和其他辅助系统组成。

目前,该车可以稳定的跟踪直线、弧线、S 型线等轨迹自动行驶,车速可达20km/h。

在国家科工委和国家862计划的资助下,清华大学计算机系智能技术与系统国家重点实验室自1988年开始研制的THMR系列移动机器人取得了很大的成功。

它兼有面向高速公路和一般道路的功能,目前已经能够在校园的非结构化道路环境下,进行道路跟踪和避障自主行驶。

理工大学、理工大学、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智能车辆研究也是智能交通系统ITS的关键技术。

目前,国的许多高校和科研院所都在进行ITS关键技术、设备的研究,随着ITS研究的兴起,我国已形成了一支ITS技术研究开发的专业技术队伍。

并且各个交通、汽车企业越来越加大了对ITS及智能车辆技术研发的投入,整个社会的关注程度在不断提高。

交通部已将ITS研究列入“十五”科技发展计划和2010年长期规划。

相信经过相关领域的共同努力,我国ITS及智能车辆的技术水平一定会得到很大的提高。

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。

1.3 论文研究容与主要结构论文主要研究的容就是小车的循迹与避障,因为在实现整个系统时,如何确保小车按照所设定的路线行进,是至关重要的。

在进行避障循迹小车研究时,我们首先要确保电路图的设计合理。

这样的话,在后面进行的硬件调试时,才可以避免因为电路原理的错误,而使得设计达不到预定要求。

论文主要由九部分组成,第一部分:主要介绍选题的目的意义,以及选题目前在国外的发展现状。

这样我们在进行课题设计的时候,有很大的参考意义;第二部分:主要是在论证小车设计方案的优劣,并根据实际情况,例如实现难易程度、生产成本以及后续的维护是否方便来进行筛选,得出最后本小车的设计方案;第三部分:小车的系统硬件电路设计,我们在实现小车功能时,必须通过构建硬件电路;第四部分:系统软件设计,这是一个很重要的部分,因为只有通过系统软件的控制,小车才可以按照设定功能进行一系列动作,比如循迹以及避障;第五部分:小车的测试,这是对小车设计完成后,其功能是否达到最初的设计规划,是设计工作是否准确完成的一个很重要的指标;第六部分:总结,是对整个小车设计过程中所遇到的一些问题,所付出的努力,还有最后的结果进行一个大致总结;第七部分:致,对于这几个月中,老师以及领导在对本次论文设计编写过程中所给予的帮助;第八部分:参考文献:在小车设计及论文编写过程中,所参考的一系列的资料,进行一个归纳整理;第九部分:附录,最要用来展示小车的整体硬件电路情况以及小车的系统程序,这样便于阅读。

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