基于单片机的多功能智能小车设

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。

ABSTRACT

Along 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）。