基于单片机的避障机器人(论文)

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基于单片机控制的机器人避障系统的设计

基于单片机控制的机器人避障系统的设计机器人是一种人工智能的应用，能够自主地完成一定的任务。

在近年来，随着单片机和传感器技术的快速发展，机器人的功能越来越强大。

而机器人避障系统则是机器人中的一个重要功能。

本文将介绍基于单片机控制的机器人避障系统的设计。

1.系统原理机器人避障系统的主要原理是通过使用红外传感器感知前方障碍物的距离，并通过单片机控制来调整机器人的方向，从而完成避障目标。

系统的硬件设备主要包括三部分：机器人平台、外部电路和控制器。

机器人平台是由驱动电机、步进电机等组成的，可通过单片机的PWM信号驱动，控制机器人前进、后退和转向等方向。

外部电路是由红外传感器、电位器、滤波电容和拖拉机等组成，可用于检测周围障碍物的距离、信号滤波和电源隔离等。

控制器是由单片机、电源、外设和接口等硬件组成，可用于实现机器人避障的控制和调度。

2.系统设计基于单片机控制的机器人避障系统的设计需要考虑到系统的功能、性能、可靠性和成本等因素。

系统的设计流程如下：1) 确定系统的方案需求，包括机器人平台、电路设计和软件编程等方面。

2) 设计机器人平台，包括驱动电机、步进电机和其他传感器等。

3) 在外部电路中添加红外传感器、电位器和电容等电路，用于检测周围环境和滤波作用。

4) 根据系统需求和硬件设计，写出单片机控制程序，并完成软件调试和测试。

5) 对系统的硬件电路和软件进行综合测试和调试，调整参数并不断优化系统的性能。

6) 对系统进行部署和测试，确认系统的运行稳定性和安全性。

3.系统实现为实现基于单片机控制的机器人避障系统的功能，需要在程序设计中处理好以下问题：1) 确定红外传感器的连线方式和引脚位置，以实现检测距离、滤波和电源隔离等作用。

2) 通过PWM信号驱动马达，控制机器人的转向和前进后退等方向，实现避障。

3) 设计PID控制算法，控制机器人前进方向和对障碍物的避让姿势。

在实验室进行测试时，我们将机器人放在一个由多个障碍物组成的复杂环境中，并让机器人自主遵循避障路线前进。

基于单片机的自动避障小车设计

基于单片机的自动避障小车设计一、本文概述随着科技的发展和的日益普及，自动避障小车作为智能机器人的重要应用领域之一，其设计与实现具有重要意义。

本文旨在探讨基于单片机的自动避障小车设计，包括硬件平台的选择、传感器的配置、控制算法的实现以及整体系统的集成。

本文将首先介绍自动避障小车的背景和研究意义，阐述其在实际应用中的价值和潜力。

接着，详细分析单片机的选型依据，以及如何利用单片机实现小车的避障功能。

在此基础上，本文将深入探讨传感器的选取和配置，包括超声波传感器、红外传感器等，以及如何通过传感器获取环境信息，为避障决策提供数据支持。

本文还将介绍控制算法的设计与实现，包括基于模糊控制、神经网络等先进控制算法的应用，以提高小车的避障性能和稳定性。

本文将总结整个设计过程，展示自动避障小车的实物样机，并对其性能进行评估和展望。

通过本文的研究，旨在为读者提供一个全面、深入的自动避障小车设计方案，为推动相关领域的发展提供有益参考。

二、系统总体设计在自动避障小车的设计中，我们采用了单片机作为核心控制器，利用其强大的数据处理能力和灵活的编程特性，实现了小车的自动避障功能。

整个系统由硬件部分和软件部分组成，其中硬件部分包括单片机、电机驱动模块、避障传感器等，软件部分则包括控制算法和程序逻辑。

硬件设计方面，我们选择了具有高性价比的STC89C52RC单片机作为核心控制器，该单片机具有高速、低功耗、大容量等特点，非常适合用于自动避障小车的控制。

电机驱动模块采用了L298N电机驱动芯片，该芯片具有驱动能力强、稳定性好等优点，能够有效地驱动小车的直流电机。

避障传感器则选用了超声波传感器，通过测量超声波发射和接收的时间差，可以计算出小车与障碍物之间的距离，为避障控制提供数据支持。

软件设计方面，我们采用了模块化编程的思想，将整个控制程序划分为多个模块，包括初始化模块、电机控制模块、避障控制模块等。

在初始化模块中，我们对单片机的各个端口进行了初始化设置，包括IO口、定时器、中断等。

基于STM32的智能循迹避障小车

基于STM32的智能循迹避障小车【摘要】本文介绍了一款基于STM32的智能循迹避障小车。

在引言中，我们简要介绍了背景信息，并阐明了研究的意义和现状。

在我们详细讨论了STM32控制系统设计、循迹算法实现、避障算法设计、硬件设计和软件设计。

在结论中，我们分析了实验结果，讨论了该小车的优缺点，并展望了未来的发展方向。

通过本文的研究，我们验证了该智能小车在循迹和避障方面的性能，为智能移动机器人领域的研究提供了新的思路和方法。

【关键词】关键词：STM32、智能小车、循迹避障、控制系统、算法设计、硬件设计、实验结果、优缺点、未来展望1. 引言1.1 背景介绍智能循迹避障小车是一种基于STM32单片机的智能机器人，在现代社会中起着越来越重要的作用。

随着科技的发展，人们对智能机器人的需求也日益增长。

智能循迹避障小车不仅可以帮助人们完成一些重复性、繁琐的任务，还可以在一些特殊环境下代替人类进行工作，提高效率和安全性。

循迹功能使智能小车能够按照特定的路径行驶，可以应用于自动导航、自动驾驶等领域。

而避障功能则使智能小车具有避开障碍物的能力，适用于环境复杂、存在风险的场所。

通过将这两个功能结合起来，智能循迹避障小车可以更好地适应各种复杂环境，完成更多的任务。

本文旨在探讨基于STM32的智能循迹避障小车的设计与实现，通过研究其控制系统设计、循迹算法实现、避障算法设计、硬件设计和软件设计等方面，为智能机器人领域的发展做出一定的贡献。

1.2 研究意义智能循迹避障小车的研究旨在利用先进的STM32控制系统设计和算法实现，实现小车的智能循迹和避障功能，从而提高小车的自主导航能力和适应性。

研究意义主要包括以下几个方面：1. 提升科技水平：通过研究智能循迹避障小车，促进了在嵌入式系统领域的发展，推动了智能控制和算法设计的进步，增强了人工智能在实际应用中的影响力。

2. 提高生产效率：智能循迹避障小车可以应用于仓储物流、工业自动化等领域，可以替代人工完成重复、枯燥的任务，提高了生产效率和效益。

基于51单片机的超声波避障小车设计-毕业论文

基于51单片机的超声波避障小车设计-毕业论文内蒙古科技大学本科生毕业设计说明书(毕业论文)题目:基于单片机的超声波避障小车设计学生姓名:祝伟泰学号:1267112115 专业:测控技术与仪器班级:测控2012-1指导教师:燕芳副教授内蒙古科技大学毕业设计说明书(毕业论文)基于单片机的超声波避障小车设计摘要随着科学技术的飞速发展，人们对智能汽车的研究有增无已，智能车已然成为以后科学技术发展的新思路和新方向。

智能车可以按照预先设定的模式在一个环境里自动的运作，不需要人为的操控，可应用于路面检测，科学勘探，智能温度测量等。

本设计中制作的智能小车(又称轮式机器人)是本人在综合应用了本科所学的专业知识后设计出的一台智能小车，它具有超声波测距，自动避障，同步测速等功能。

虽然超声波避障小车只是智能车领域中的冰山一角，但是它却也是智能车中一个典型的代表。

麻雀虽小五脏俱全，本次设计的超声波避障小车，用STC15单片机作为核心控制器，设计出一种可以自动避障，并能同步实现速度和距离的测量以及显示的智能小车。

避障和测距通过超声波测距模块实现，并加入光电码盘测速模块从而实现测速功能，小车驱动由L298N驱动电路完成,数据的显示用LCD1602实现。

关键词:STC15单片机;超声波;避障;测速I内蒙古科技大学毕业设计说明书(毕业论文)Ultrasonic obstacle avoidance car design basedon Micro Computer UnitAbstractWith the development of science and technology, People have increased the research of smart car.Smart car has become the new way of thinking and a new direction for after the development of science and technology . Smart cars can be according to the preset mode automatically in an environment of operation, without the need of human control, can be applied to road testing, scientific exploration, intelligent temperature measurement, etc.This paper discusses the intelligent car (also known as wheeled robot) is I after summarized the major undergraduate course design a smart car, it has the ultrasonic distance measurement, automatic obstacle avoidance, synchronous speed, and other functions. Although ultrasonic obstacle avoidance car is just the tip of the iceberg in the field of smart car, but it is also a typical representative in intelligent vehicles. The sparrow is small all-sided, the design of ultrasonic obstacle avoidance car, use STC51 single-chip microcomputer as the core controller, design a kind of can automatic obstacleavoidance, and can realize the speed and distance measurement simultaneously and the smart car show. Obstacle avoidance and the distance by ultrasonic ranging module, and add light code disc speed measuring module and function of speed of the car drive by L298N drive circuit is completed, through LCD1602 display of measured data.Keywords: STC15;Ultrasonic sensors; avoidance; speedII内蒙古科技大学毕业设计说明书(毕业论文)目录摘要 (I)Abstract (II)1.1课题研究背景和意义 (1)1.2智能汽车的发展概述 (1)1.3 课题研究技术要求与主要内容 ....................................... 2 第二章总体方案设计 (4)2.1总体方案设计 (4)2.1.1具体设计思路 .................................................52.2系统各模块的设计方案 (6)2.2.1控制核心模块的选择方案论证 ...................................62.2.2主电路板的方案论证 ...........................................67 2.2.3测距避障传感器的方案论证 .....................................2.2.4 测速模块的选择方案论证 ......................................89 2.2.5电机驱动选择方案论证 .........................................2.2.6 显示装置的选型方案论证 ......................................92.3 本章小结 ........................................................11 第三章硬件电路设计 (11)3.1 STC15单片机简介 .................................................123.1.1 引脚说明 ...................................................123.1.2 特别管脚说明 ...............................................133.1.3 中断说明 ...................................................133.2 时钟电路和复位电路 (14)3.3电源电路部分 .....................................................143.4超声波传感器 .....................................................143.4.1 超声波测距的物理性质 .......................................153.4.2 超声波测距的原理 ...........................................153.4.3超声波测距过程分析 ..........................................163.5 电机驱动电路 ....................................................17III内蒙古科技大学毕业设计说明书(毕业论文)3.5.1 电机驱动电路分析 ...........................................183.5.2 PWMD调速分析 ...............................................193.6 LCD1602显示电路设计 .............................................193.6.1 LCD1602显示 ................................................193.6.2 LCD1602引脚功能说明 ........................................203.6.3 1602LCD的指令说明及时序: (20)3.7 光电测速模块 (22)3.8 报警电路设计 ..................................................... 23 第四章软件设计部分 (24)4.1 主程序的设计 (24)4.2 超声波测距程序设计 (25)4.3 避障程序设计 (26)4.4 PWM程序设计 .....................................................2728 4.5 显示子程序设计 ...................................................4.7 报警程序设计 (29)系统调试 .........................................................30 第五章5.1概述 .............................................................305.2 各模块的调试 (30)5.2.1 LCD的调试 ..................................................305.2.2光电码盘调试 ................................................315.2.3 蜂鸣器报警调试 .............................................315.2.4 电机及驱动调试 .............................................325.2.5 超声波模块调试 .............................................32 总结 .................................................................... 33 参考文献 (34)附录A 实物图 ............................................................ 36 附录B 源程序 (37)致谢 ....................................................................38IV内蒙古科技大学毕业设计说明书(毕业论文)第一章绪论1.1课题研究背景和意义随着21世纪的到来科学技术的发展步入了一个高速发展的阶段，智能化也普及了各个领域。

【精品毕设】基于单片机的一种小型避障机器人的设计

毕业论文（设计）
基于单片机的一种小型避障机器人的设计
学生姓名：关惠元
指导教师：李向军
专业名称：自动化
所在学院：信息与工程学院
2015年5月
目录
摘要 (I)
Abstract (II)
第一章前言 (1)
1.1研究目的和意义 (1)
1.2智能机器人的发展历史、现状以及发展趋势 (1)
1.3 本课题要解决的问题 (2)
第二章总体设计方案 (3)
2.1任务分析 (3)
2.2总体方案的设计 (3)
第三章硬件电路的设计 (4)
3.1红外传感器电路设计 (4)
3.3伺服电机 (12)
3.4模数转换芯片简介 (13)
3.5串口通信简介 (16)
3.6行走路线设计 (19)
第四章系统软件设计 (20)
4.1 软件简介 (20)
4.2基本巡航动作 (22)
4.3匀加速/减速运动 (23)
4.4 避障程序 (23)
第五章结论 (26)
参考文献 (27)
附录A (28)
附录B (30)
附录C (31)。

基于单片机的智能避障寻路机器人系统设计

器作为水平四面阻挡物探测装置；路面检测主要考虑机器人防
系统供电采用ＤＣ—ＤＣ方式，考虑直流电机对电源的要求，直流电机直接由７．４Ｖ／ＤＣ电池供电，其他模块均由ＬＭ２５９６模块将７．４Ｖ电压转化为５Ｖ／ＤＣ的电源提供。
２系统硬件设计与实现
２．１信号检测模块
用Ｈ桥式驱动电路Ｌ２９８Ｎ驱动模块，通过单片机给予Ｌ２９８Ｎ电路电平信号来控制小车的起停和转向。
２．３电源模块
本设计主要研究小车的避障寻路功能。此处的障碍分为两类——正面阻挡物和地面障碍（如坑洼、高空）。当超声波检测障碍物距离大于设定值且路面正常时，小车正常前进；当超声波检测障碍物距离小于设定值或路面情况有异常时，小车采取相应的避障措施，如减速、转向或停止前进。由于超声波在距离检测方面定位较准确，且价格便宜，所以采用超声波传感
要：设计了一种基于ＭＳＰ４３０单片机的智能避障寻路机器人系统，系统主要由超声波测距模块、红外检测电路及ｌ８Ｏ。
摆臂舵机模块的直流电机小车组成。通过超声波测距、红外检测、直流电机控制和ＰＷＭ控制等技术，实现小车系统实时
技术研发
ＴＥＣＨＮｏＬ０ＧＹＡＮＤＭＡＲＫＥＴ
基于单片机的智能避障寻路机器人系统设计

【精品】基于单片机自动壁障机器人的研究_毕业论文设计

编号淮安信息职业技术学院毕业论文学生姓名许路路学号系部电气工程系专业机电一体化班级429111指导教师龚希宾顾问教师揭志远摘要随着微电子技术的不断发展，微处理器芯片的集成程度越来越高，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。

这种技术促使机器人技术也有了突飞猛进的发展，目前人们已经完全可以设计并制造出具有某些特殊功能的简易智能机器人。

关键字: 单片机,传感器,转换器,机器人.AbstractA bstract: with the development of microelectronic technology, microprocessor chip integration degree more and more high, SCM has in one chip and integrated CPU, memory, timer / counter, parallel and serial interface, watchdog, preamplifier, A / D converter, D / A converter and other circuits, it is easy to the combination of computer technology and measurement and control technology, intelligent measurement and control system. This technology to robot technology has make a spurt of progress of development, at present has been entirely simple intelligent robot is designed and manufactured with certain special functions.Keywords: Microcontroller, sensor, transducer, robot目录摘要 (I)目录 (IV)第一章绪论 (1)1.1 机器人的定义 (1)1.2 国内外移动机器人研究现状及发展趋势 (1)1.3 课题研究的意义 (2)1.4 本设计任务和主要内容 (2)第二章系统主要硬件电路设计 (3)2.1 系统原理组成框图 (3)2.2系统主控模块电路 (3)2.2.1 STC89C52单片机性能优点 (3)2.2.2主控模块电路 (4)2.3 电机控制 (5)2.4电源及稳压模块 (5)2.4.1方案1：采用交流电经直流稳压处理后供电 (5)2.4.2方案2：采用干电池组进行供电 (6)2.4.3方案3：采用可充电蓄电池供电 (6)2.5传感器模块 (7)2.6逻辑模块 (8)2.7感测模块 (9)2.1.1 方案1：使用超声波探测器 (9)2.1.2 方案2：使用光电对管探测 (9)2.7.3方案3：使用视频采集处理装置进行探测 (9)2.7.4 方案4：使用光电开关进行障碍物信息采集 (9)2.8连接模块 (10)2.9电机驱动模块 (11)2.9.1方案1：使用分立原件搭建电机驱动电路 (11)2.9.2方案2：使用L298N芯片驱动电机 (12)2.10显示模块： (12)2.10.1方案1：采用数码管显示 (12)2.10.2 方案2：采用液晶显示 (13)第三章系统软件设计 (14)3.1程序设计流程图 (14)3.2系统主程序设计 (15)3.4 PWM信号控制机器人走向流程图 (16)3.5 PWM信号控制电机流程序 (17)3.5 液晶128×64初始化及各显示子程序 (18)第四章结束语 (21)第一章绪论1.1 机器人的定义机器人技术是综合了计算机、控制论、机构学、信息和传感技术、人工智能、仿生学等多学科而形成的高新技术，集合了多学科的发展。

基于单片机的红外避障小车毕业设计(论文) 精品

(1)智能感知系统，利用各种传感器来获得车辆自身、车辆行驶的周围环境及
驾驶员本身的状态信息，必要时发出预警信息。主要包括碰撞预警系统和驾驶员状态监控系统。碰撞预警系统可以给出前方碰撞警告、盲点警告、车道偏离警告、换道/并道警告、十字路口警告、行人检测与警告、后方碰撞警告等.驾驶员状态监控系统包括驾驶员打吨警告系统、驾驶员位置占有状态监测系统等。
本设计主要由单片机控制系统模块、电机驱动模块、红外避障模块、声控模块组成，系统以STC89C52RC单片机为核心，通过避障模块和声控模块接受到的信息来控制电机运行。系统通过7节1.5V干电池通过降压电路降成5V稳定直流电对单片机和发动机进行供电。本文介绍了红外避障的原理、系统整体设计及相关软件的介绍。软件部分采用模块化设计思路，整个程序包括主程序，电机驱动程序，信号检测程序，通过小车运行时检测到的运行信息来调用左转、直行或停止函数来控制小车。
其实物图和原理图如下图
红外传感器E18-D80NK-N实物图
红外传感器E18-D80NK-N内部原理图
电器特性：
红色：VCC；黑色：GND；黄色：OUT。
U:5VDC
This design is mainly composed of single-chip microcomputer control system module, motor drive module, the infrared obstacle avoidance module, voice control module, system with STC89C52RC single-chip microcomputer as the core, through the obstacle avoidance module and voice control module receives information to control the motor running. System by 7 1.5 V dry cell by step-down circuit down into a stable dc 5 V for single chip microcomputer and engine power. This paper introduces the principle of infrared obstacle avoidance, the introduction of overall system design and related software. Software part adopts the modular design thinking, the process includes the main program, motor driver, signal detection procedures, through the car runs the operation of the detected information call to turn left, go straight, or stop function to control the car.

基于单片机的红外检测盲人避障系统

毕业设计（论文）说明书本设计为红外检测盲人避障手杖器，其智能化功能设计要求如下：（1）正常情况下，人来后或有障碍后，第一阶段自动报警说明有人或障碍，人或障碍移动后，第二阶段自动报警说明前方无障碍；（2）如果遇到人或障碍太频繁，如使用间隔小于1min，则在第二个人或有障碍后，不进行二次的报警，避开障碍后，报警说明前方无人或障碍；（3）无障碍后自动进入省电模式。

2.2 系统组成及原理由图2.1可见，本系统主要包括红外发射、红外接收、单片机处理与控制系统以及控制信号放大与驱动等几个部分。

红外发射部分装有红外发光二极管，由红外发光二极发射红外光波，如果有障碍靠近，则红外光波受到人体的反射，反射回来的红外光波由红外接收部分接收。

红外接收部分接收到反射回来的红外光波后，红外光电传感器将此红外光信号转化为电信号，此电信号经放大、整形后传送到单片机。

单片机接收到驱动信号后，根据系统设计的需要做出相应的控制决策，输出相应的动作指令，由此来指挥执行部分执行相应的动作。

单片机发出的控制信号，传送给放大与驱动环节，由驱动电路驱动相应的执行机构，实现对手杖报警器的控制。

红外发射红外接收单片机处理部分放大驱动部分执行部分30H位寻址区16B 2FH 位地址20H 00H-7FH1FH 3区低128BRAM 18H R0-R717H 2区10H R0-R7工作寄存器区32B 0FH 1区08H R0-R707H 0区00H R0-R73.3各单元电路设计单片机所需要的控制信号不能是原始信号，因为单片机对其控制信号有一定的要求。

本系统对信号的处理使用了低通滤波电路、施密特整形电路以及正反放大等电路，下面做简单介绍。

3.3.1 低通滤波电路图3.1 低通滤波本系统采用的一阶RC低通滤波电路，如图3.1所示。

（1）传递函数电路的微分方程为：进行S域变换后可得 RC低通电路的传递函数是：（2）幅频响应令τ=RC，带入微分方程并取拉氏变换可得或者由此可得幅频关系为：由上式可知w=1/τ为该滤波器的截止频率，红外信号的频率是已知的，而τ=RC，因此，可以通过设定 R和C的值来设定滤波器的截止频率，使红外信号能通过滤波器而高于截至频率的信号被滤除。

基于单片机的盲人蔽障器毕业设计

毕业设计论文基于单片机的盲人避障器毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重承诺：所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。

尽我所知，除文中特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。

对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体，均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。

作者签名：日期：指导教师签名：日期：使用授权说明本人完全了解大学关于收集、保存、使用毕业设计（论文）的规定，即：按照学校要求提交毕业设计（论文）的印刷本和电子版本；学校有权保存毕业设计（论文）的印刷本和电子版，并提供目录检索与阅览服务；学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文；在不以赢利为目的前提下，学校可以公布论文的部分或全部内容。

作者签名：日期：学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。

除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。

对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。

本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。

作者签名：日期：年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。

本人授权大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。

涉密论文按学校规定处理。

作者签名：日期：年月日导师签名：日期：年月日注意事项1.设计（论文）的内容包括：1）封面（按教务处制定的标准封面格式制作）2）原创性声明3）中文摘要（300字左右）、关键词4）外文摘要、关键词5）目次页（附件不统一编入）6）论文主体部分：引言（或绪论）、正文、结论7）参考文献8）致谢9）附录（对论文支持必要时）2.论文字数要求：理工类设计（论文）正文字数不少于1万字（不包括图纸、程序清单等），文科类论文正文字数不少于1.2万字。

基于STM32的智能循迹避障小车

基于STM32的智能循迹避障小车1. 引言1.1 背景介绍智能循迹避障小车是一种集成了先进技术的智能机器人，它能够通过预先设定好的路径进行自动行驶，并且具备避障功能，能够根据环境的变化来及时调整行进方向，实现自主避让障碍物的能力。

这种智能小车在工业生产、仓储物流、智能家居等领域都有着广泛的应用前景。

在传统的循迹小车中，通常需要依靠外部传感器或者导航系统来确定行进路径，而智能循迹避障小车基于STM32单片机的设计更加智能化和灵活，可以通过搭载的传感器实时感知周围环境，从而做出即时的决策和调整。

通过对STM32单片机的深入研究和应用，我们可以更好地了解其在智能小车设计中的作用和优势，为后续的硬件设计、软件开发和系统测试奠定基础。

本文将重点介绍基于STM32的智能循迹避障小车的设计与实现，探讨其在智能机器人领域中的潜在应用和发展前景。

1.2 研究意义研究智能循迹避障小车的意义在于通过结合STM32等先进技术，实现小车的智能化和自主化，提高其在复杂环境下的适应性和灵活性。

通过对硬件设计、软件设计等方面的优化和改进，可以使智能循迹避障小车具有更加稳定和可靠的行驶性能，从而更好地满足人们对于智能机器人的需求。

研究智能循迹避障小车还可以推动机器人领域的发展和创新，促进人工智能与工业自动化的融合，为智能制造和智能交通等领域的发展提供技术支持和解决方案。

研究智能循迹避障小车具有重要的社会意义和科学意义，具有广泛的应用前景和市场潜力。

2. 正文2.1 硬件设计硬件设计部分是智能循迹避障小车项目中至关重要的组成部分。

在硬件设计过程中，需要考虑到小车的结构设计、传感器的选择、电机驱动模块、电源系统等方面。

小车的结构设计需要考虑到整体重量、车轮的直径和间距、底盘高度等因素。

一个稳定坚固的底盘结构可以保证小车在运动中不容易翻倒，提高了整体的稳定性。

传感器的选择也是一个关键的步骤。

在智能循迹避障小车中，常用的传感器有红外线传感器、超声波传感器和摄像头。

基于增强型MCS-51单片机的可避障竞步机器人控制系统设计

《智能机器人》August , 2019INTELLGENT ROBOT智能机器人511 引言现如今机器人技术越来越完善，自动避障已经成为机器人不可缺少的基础功能之一。

在移动的同时能够避开障碍是机器人研究的重要分支之一，这对于机器人产业的发展具有巨大的益处，同时对工业自动化的发展有很大的推进作用。

本文使用增强型MCS-51单片机STC89C52为核心来控制LSC-32路舵机控制板，以此驱动4个数字舵机完成所有的动作。

由超声波传感器对前进方向上的大型障碍物进行测距，到达一定阈值时设定机器人先向右转弯，再判定这个方向上近距离有没有新的障碍物，如果没有则沿新方向道路上行走，反之，则继续右转重新进行上述步骤。

2 系统方案设计本设计由控制系统和硬件电路组成，采用4个数字舵机组成机器人行走关节。

如图1所示，1号和2号舵机作为髋关节，3号4号舵机作为踝关节。

分别接入32路舵机控制板的1基于增强型MCS-51单片机的可避障竞步机器人控制系统设计盐城工学院电气工程学院陆宽蒋善超摘要机器人技术很早就进入大众的视野，自动避障已经成为一项基本的功能。

本文介绍了利用增强型MCS-51单片机控制LSC-32路舵机控制板进行竞步机器人自动避障的方法。

用超声波传感器为探测装置，对机器人前进方向上的道路进行预测，碰到障碍物时会改变方向前进。

关键词机器人；增强型单片机；自动避障号，29号，2号，30号接口。

超声波模块连接在单片机上，由单片机控制舵机控制板。

本设计采用的是当竞步机器人在前进过程中碰到障碍物时，设定机器人改变方向，向右转后保持现有方向继续前进。

选用超声波模块是因为如果遇到的障碍物是透明的，例如透明玻璃，也可以实现避障，而且精度较高，成本较低。

3 系统硬件与实现控制系统的硬件模块共分为单片机控制模块、舵机控制模块和超声波模块。

如图2所示。

3.1 控制器电路模块设计控制器模块电路采用STC89C52单片机、外围复位电路和晶振电路组成，构成单片机最小系统。

基于单片机的盲人避障系统设计

基于单片机的盲人避障系统设计
盲人避障系统是一种普遍应用于城市中的辅助设备，目的是为了帮助视障人士安全出行。

本系统使用单片机为核心控制芯片，具有快速、准确、节能等特点，可以检测路上的障碍物并及时报警，提醒盲人注意前方。

具体设计方案如下：
1. 硬件部分设计：
1.1 避障传感器
避障传感器采用超声波模块，发送出来的超声波信号会在墙壁等障碍物上反射回来，通过接收模块接收反射回来的信号，计算出障碍物与传感器的距离。

1.2 警报器
警报器采用蜂鸣器，当传感器检测到有障碍物时，通过控制单片机输出信号开启蜂鸣器，发出一定频率和时间的声音提醒盲人。

1.3 主控板
主控板采用单片机控制，使用AVR系列单片机，具有高速、低功耗、稳定性好等特点，可以实时对传感器的信号进行处理，控制警报器开关并输出相关信息。

2. 软件部分设计：
2.1 超声波测量程序
超声波测量程序主要完成超声波传感器的工作，读取传感器发送的信号并计算当前障碍物与传感器的距离，根据距离输出相应的警报信息。

2.2 警报程序
警报程序主要负责控制蜂鸣器的开关，当有障碍物时，发送指令开启蜂鸣器发出警报声音。

2.3 单片机控制程序
单片机控制程序是本系统的核心部分，主要完成数据的处理和控制输出各种信号。

当检测到有障碍物时，触发警报程序，输出相应信息，同时控制蜂鸣器进行报警。

此外，为方便用户使用，本系统还可设计语音提示系统，通过语音与用户进行交互，反馈更加直观、易理解。

毕业设计(论文)-基于单片机的避障广告机器人的设计[管理资料]

第一章机器人概述及设计方案机器人的命名和分类《罗萨姆的万能机器人》。

在剧本中，卡佩克把捷克语“Robota”写成了“Robot”,“Robota”是农奴的意思。

该剧预告了机器人的发展对人类社会的悲剧性影响，引起了大家的广泛关注，被当成了机器人的起源。

罗萨姆公司把机器人作为人类生产的工业产品推向市场，让它去充当劳动力。

机器人按照其主人的命令默默地工作，没有感觉和感情，以呆板的方式从事繁重的不公平的劳动。

后来，罗萨姆公司取得了成功，使机器人具有了感情，导致机器人的应用部门迅速增加。

在工厂和家务劳动中，机器人成了必不可少的成员。

机器人发觉人类十分的自私和不公正，终于造反了，开始屠杀人类。

因为机器人的体能和智能都非常优异，因此消灭了幸存者，但没有结果。

最后，一对感知能力优于其他机器人的男女机器人相爱了。

这时机器人进化为人类，世界又起死回生了[1]。

几千年前人类就渴望制造一种像人一样的机器，以便将人类从繁重的劳动中解脱出来。

如古希腊诗人Homeros的长篇叙事诗《伊利亚特》中的冶炼之神瘸腿海倍斯特司，就用黄金铸造出一个美丽聪颖的侍女；犹太传说中的泥土巨人等等，从这些美丽的神话可以知道早在两千年前人类就开始出现了自动木人和一些简单的机械偶人。

到了近代，机器人一词的出现和世界上第一台工业机器人问世之后，不同功能的机器人也相继出现并且活跃在不同的领域，从天上到地下，从工业拓广到农业、林、牧、渔，甚至进入寻常百姓家。

机器人的种类之多，应用之广，影响之深，是我们始料未及的。

从机器人的用途来分，可以分为两大类：军用机器人和民用机器人[2]。

我国对机器人的定义一、该定义强调了机器人应当仿人的含义，即它靠手进行作业，靠脚实现移动，由脑来完成统一指挥的作用。

非接触传感器和接触传感器相当于人的五官，使机器人能够识别外界环境，而平衡觉和固有觉则是机器人感知本身状态所不可缺少的传感器。

这里描述的不是工业机器人而是自主机器人。

二、机器人的定义是多种多样的，其原因是它具有一定的模糊性。

论基于单片机的六足机器人自动避障控制系统

130 前言在实际生活中,人们需要在各式各样不同的环境中展开工作的,特别是对于一些较为特殊的行业,其整体的工作环境非常恶劣,只有稍微不注意就将会对人类的生命安全造成威胁。

所以,为了保证特殊行业工作人员自身的安全,这些岗位就需要利用机器人来替代,这样才能保证人类身体的健康。

通过与传统的轮式机器人、履带式机器人相比可以看到,六足机器人似乎更适合在这样恶劣、复杂的环境中工作,如地质勘察、抢险等一些高危工作。

当前我国所使用的六足机器人主要是利用舵机来实现运作的,然后通过避障控制算法来实现自动避障,但由于所使用的算法精度不高,所以在某些情况下还是无法让机器人成功避开障碍,这就需要相关人员不断的进行改革与创新才能解决。

1 避障控制算法筛选这里所提到的避障算法是指,通过合理计算让机器人能够正确的躲避障碍,即从最佳的角度入手考虑,这样才能保证设计的科学性。

从六足机器人的避障行走角度来看,相关人员在展开工作时可以分为三个阶段来进行,具体步骤如下:第一,当机器人在行走时发现障碍物之后,相关人员就可以对转角控制系统下达相应指令,这时机器人就会自动进行转角改变,从而起到避障功能[1]。

不难看出,该设计阶段的的目的是非常明确的,即躲避障碍物,因为多保存的距离信息是相同的,所以机器人装上障碍物的几率会非常小,所以相关人员在进行障碍物运算时,其只要选择适合的避障路线,其就能让机器人自动避开障碍物。

第二,当其成功避开障碍物之后就会进入到一个调整阶段。

这一阶段的设计目的也是非常清晰的,即调整机器人的行走方向,换句话说,相关人员不仅要保证机器人能成功避开障碍物,而且还要降低其行走路线偏离等情况发生。

第三,需要让机器人重新回到正确的行走路线上,但这也需要进行精准的计算才能实现。

现如今可以使用的避障控制算法有很多,如模糊控制法、数字PID算法等等,其中的模糊算法自身的优势会比较强烈一些,并且还具备一定程度的抗干扰能力。

所以相关人员要提升控制算法自身的价值,其就需要使用51单片机来进行,因为该技术相比其它会更完善一些,并且使用成本也非常低,即在市场上也非常容易获得[2]。

基于单片机的自动避障小车设计本科论文

数理与信息工程学院《单片机原理及应用》期末课程设计题目：基于单片机的自动避障小车专业：电子信息工程班级：姓名：学号：指导老师：成绩：目录第1节引言。

31.1研究背景。

31.2本设计任务和主要内容。

3 第2节系统主要硬件电路设计。

42.1系统原理组成框图。

4 2.2 系统主控模块电路。

4 2.2.1 STC89C52单片机性能优点。

4 2.2.2 主控模块电路。

5 2.3 车体框架。

52.4 电源及稳压模块。

62.5 逻辑模块。

72.6 感测模块。

72.7 连接模块。

82.8 电机驱动模块。

92.9 显示模块。

10第3节系统软件设计。

113.1程序设计流程图。

113.2系统主程序设计。

123.3 PWM信号控制小车走向流程图。

133.4 PWM信号控制电机流程序。

133.5液晶初始化及显示子程序。

15第4节结束语。

18 参考文献。

19基于单片机的自动避障小车数理与信息工程学院 06电子信息工程刘东福生指导老师余水宝第1节引言本课程设计是以功耗低、抗干扰能力强的STC89C52单片机为核心，外加路面障碍物感测模块――光电开关组完成对路面情况的实时监测，并把所采集的信息传输给单片机，单片机根据路面情况做出恰当的处理，进而控制小车的走向。

1.1研究背景在科学探索及紧急抢险中经常要对一些危险或人类不能直接到达的地域进行探测，这就需要用机器人来完成。

而机器人在复杂地形行进时自动避障是一项必不可少也是最基本的功能。

因此，自动避障系统的研发就应运而生。

自动避障小车就是基于这一系统开发而成的。

随着科技的发展，对于未知空间和人类所不能直接到达的地域的探索逐步成为热门，这就使机器人自动避障功能的研发有了重大意义。

自动避障小车就是自动避障机器人中的一类。

自动避障小车可以作为地域探索机器人和紧急抢险机器人的运动系统，让机器人在行进中自动避过障碍物。

1.2 本设计任务和主要内容本设计是对以单片机STC89C52为核心的系统根据感测模块传输的前方路面信息控制小车行驶走向的软、硬件设计开发。

基于C8051F340单片机的移动机器人避障系统设计

第20卷第12期长春大学学报Vol．20No．12 2010年12月JOURNAL OF CHANGCHUN UNIVERSITY Dec．2010基于C8051F340单片机的移动机器人避障系统设计赵银银(北华大学工程训练中心，吉林吉林132021)摘要:介绍了一种基于C8051F340单片机的移动机器人超声波测距避障系统，阐述了系统结构、工作原理、设计方法，实验结果表明该系统具有硬件结构简单、高精度、微型化等特点。

关键词:移动机器人;超声传感器;C8051F340单片机中图分类号:TP24文献标志码:A文章编号:1009－3907(2010)12－0021－03移动机器人研究的一个基本问题是安全避障，实现安全避障的前提是准确获取避障信息，准确的避障信息为移动机器人的避障［1］处理提供了可靠的周边环境信息。

对于测距和障碍探测，采用最多的是红外线和超声波传感器。

超声波测距由于其成本低廉，是一种常见的测距方法，但由于超声波传感器具有探测波束角过大、方向性差、等缺点，而采用多传感器又会占用控制器很多资源，且传感器间存在交叉干扰，往往不能对障碍物进行准确定位。

本文介绍一种以C8051F340单片机为核心的高精度、微型化的多传感器测距系统，实现移动机器人的安全避障。

1超声波测距原理超声测距从原理上可分为共振式、脉冲反射式两种。

由于共振法的应用要求复杂，这里使用脉冲反射式。

测距的基本原理［2］是发送(超声)压力波包，并测量该波包发射和回到接收器所占用的时间，即L=CT/ 2，其中L为目标距超声波传感器的距离，C为超声速度，T为发射到接收的时间间隔。

由于声速C与温度有关，为了提高测量精度，应通过温度补偿的方法对声速加以校正。

如表1为声速与温度关系表。

表1声速与温度关系表温度ħ－30－20－100102030100声速m/s3133193253233383443493862系统硬件设计本系统采用5组超声传波传感器，分别于机器人的左方、偏左方、前方、偏右方、右方各安装一组超声波传感器，相互间隔45度角，用于探测各自方向上障碍物的信息。

基于Arduino单片机避障小车机器人毕业论文

基于Arduino单片机避障小车机器人毕业论文论文编码：TP39Capital Normal University首都师范大学本科毕业设计论文基于行为设计的移动机器人设计与实现——机器人机械设计模块Design and Implementation of Mobile RobotBased on Behavior Design—— Robot Mechanical Solutions论文作者：张倩颖院系：信息工程学院专业：计算机科学与技术学号： 1111000055指导老师：徐敏完成日期： 2015年 4月 25日摘要本文简要介绍了基于行为设计的移动机器人设计与实现----一种基于Arduino新型集成开发环境的超声波避障小车的工作原理。

其中包括对小车的执行组件、搭建结构、传感器、Arduino单片机软件编程及试验结果的介绍。

本方案以Arduino单片机为控制核心，基于蝙蝠超声波测距的原理,利用超声波传感器,检测小车前方障碍物的距离，然后把数据传送给单片机。

当超声波检测到距离小车前方25CM有障碍物时单片机就发出指令让小车左转一定角度，然后停止行进继续探测.如果前方25CM没有障碍物则直行，否则继续左转一定角度。

如此通过超声波不断的循环检测周边环境的情况进行自动避障。

本系统在硬件设计方面，以Arduino单片机为控制核心，以超声波传感器检测前方障碍物，从而自动避障。

在软件方面，利用Arduino语言进行编程，通过软件编程来控制小车运转。

该系统在驱动方面采用L298N驱动2个直流电机带动小车运行。

并且，用PWM系统调速,控制小车前进的速度。

实现小车根据外部环境,做出前进、后退和转向等动作,从而完成避障的功能，本设计具有有一定的实用价值。

关键词：Arduino单片机；超声波传感器；避障第一章绪论1.1 论文的选题背景随着现代计算机技术的不断发展和普及，机器人的发展已经遍及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。