智能小车设计报告
合集下载
相关主题
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
红外遥控一般分为发射部分和接收部分。发射部分 主要元件为红外发光二极管，接收部分主要元件为 红外接收一体头。
输入（键盘）
MCU编码 及调制
红外发光管发 射
MCU解码及响应
红外接收头接收
在实际通信中，为了便于传输及提高抗干扰能力，通常需 要将信号调制到适合信道和噪声特性的频率范围内进行传 输，而接收端则要对接收到的信号进行解调，恢复原来的 信号。 红外通信也不例外，红外发光管实际上发射的是原始信号 与载波相或后的信号。在这里使用38K频率的载波。
超声波模块在工作时，往超声波模块发送10us时间的高电 平脉冲，超声波模块则会发送8个40khz周期的电平信号， 然后模块的接收端开始检测回波。一旦发现有回波信号， 就会输出一个响应给接收端引脚，这个响应是一个高电平 脉冲。
直流电机A 红外检 测模块 直流驱 动L293D 微处理器控制 系统 超声波 模块 直流电机B
引导码：9ms的载波 + 4.5ms的空闲。 比特值“0”：560μs的载波 + 560μs的空闲。 比特值“1”：560μs的载波 + 1.68ms的空闲。
对于红外接收头HS038B来说，当收到载波信号时， 输出脚会输出低电平，空闲时会输出高电平。经红 外接收头HS038B解码后输出引脚输出的脉冲信号 如下图所示：
红外接收子程序流程图如右图所示， 红外一体化接收头接收到信号后触发 外部中断进入该程序。 接受完引导码后，开始接收数据，每 接收完一位值后赋值到byt最高位，同 时byt右移一位。每接收完8位数据后 赋值到缓冲区，接收完32位数据后接 收标志位置1。
超声波子程序流程图如右所示， 进入该程序后，首先发射特定信 号，然后等待超声波模块返回信 号，并通过计算返回距离值到主 函数。
本次智能小车的设计制作，PWM控制速度方面可以有 多个档位，转弯等运动较为流畅，避障方面能有效躲避 障碍物，红外遥控方面在使用标准遥控器时能较为良好 的控制小车，自制遥控器能在一定程度上控制小车，总 体上来说算是基本完成预期目标。 但还有一些不足及需要改进的地方，如自制遥控器还不 能较好的对小车进行有效的控制，还需要改进一下。
遥控模块： 红外遥控
ENA（ENB）
IN１（IN３）
IN２（IN４）
电机
０
１ １ １
／
０ ０ １
／
０ １ ０
不转
不转 “正”转 “反”转
１
１
１
不转
我们能看见的自然界的光的颜色为红、橙、黄、绿、 青、蓝、紫，其中红光波长范围为0.62～0.76μm ， 而比红光波长还长的光叫做红外线。红外遥控其实 就是通过利用波长0.76～1.5μm 之间的近红外线来 传输信号。
该遥控器采用红外传输信号， 通过扫描键盘执行相应程序， 当有按键按下时，扫描按键可 得知键值，并发射相应键码信 号。
Βιβλιοθήκη Baidu
在整个项目过程中，我们对小车各项功能进行了 多次测试、调试、修改以及整合。以下为此次研 究的智能小车的最终测试情况：
使用标准遥控器：通过红外遥控小车的有效距离为2 米以内，对准小车上的红外接收头后有较为良好的 控制效果；自动避障模式时，能在不同环境下对墙 壁、边角、棍状物有良好的自主躲避效果。 使用自制遥控器：有效距离上只有1米左右，同时需 按下两次按键才能被接收到，体验上不是很好，同 时接收发射指令还有一定的误差，总体来说不能对 小车进行比较有效的控制。
供电 模块
红外接收模块
小车程序流程图如右图所示，其中 初始化部分包括定时器、外部中断、 PWM占空比及IO口输出等的初始 化。
当接收到红外信号时开始工作， 由键码判断执行对应的模式，自动 避障模式时，需再次接收到红外信 号才可跳出，其他模式则不用，执 行模式结束后再次回到等待接收红 外信号。
组员：庄增喜、李思行 指导老师：何惠琴
前言
设计目标
方案选择
功能原理
硬件设计
软件设计
测试总结
在信息技术高速发展的今天，自动化技术不断加深， 生活也越来越智能化。以智能小车为基础发展的自动 化物流运输、自动化移动车辆、服务机器人等已成为 未来的趋势。自动避障控制系统在汽车规避障碍物、 机器人躲避障碍及各种安全作业等方面具有非常重要 的现实意义。 因此，对智能车自动避障及控制系统的细致研究非常 必要。
能实现自动避障及可控制的智能小车，其中自动避障能 识别障碍物并做出规避动作，不受环境较大的影响。 控制方面要求可以控制小车速度、方向、启动停止状态 以及是否进入自动避障模式。
小车结构： 两轮驱动
主控芯片： STC90C5 1RD+
小车驱动： 直流电机 与L293D
避障模块： 红外与超 声波
输入（键盘）
MCU编码 及调制
红外发光管发 射
MCU解码及响应
红外接收头接收
在实际通信中，为了便于传输及提高抗干扰能力，通常需 要将信号调制到适合信道和噪声特性的频率范围内进行传 输，而接收端则要对接收到的信号进行解调，恢复原来的 信号。 红外通信也不例外，红外发光管实际上发射的是原始信号 与载波相或后的信号。在这里使用38K频率的载波。
超声波模块在工作时，往超声波模块发送10us时间的高电 平脉冲，超声波模块则会发送8个40khz周期的电平信号， 然后模块的接收端开始检测回波。一旦发现有回波信号， 就会输出一个响应给接收端引脚，这个响应是一个高电平 脉冲。
直流电机A 红外检 测模块 直流驱 动L293D 微处理器控制 系统 超声波 模块 直流电机B
引导码：9ms的载波 + 4.5ms的空闲。 比特值“0”：560μs的载波 + 560μs的空闲。 比特值“1”：560μs的载波 + 1.68ms的空闲。
对于红外接收头HS038B来说，当收到载波信号时， 输出脚会输出低电平，空闲时会输出高电平。经红 外接收头HS038B解码后输出引脚输出的脉冲信号 如下图所示：
红外接收子程序流程图如右图所示， 红外一体化接收头接收到信号后触发 外部中断进入该程序。 接受完引导码后，开始接收数据，每 接收完一位值后赋值到byt最高位，同 时byt右移一位。每接收完8位数据后 赋值到缓冲区，接收完32位数据后接 收标志位置1。
超声波子程序流程图如右所示， 进入该程序后，首先发射特定信 号，然后等待超声波模块返回信 号，并通过计算返回距离值到主 函数。
本次智能小车的设计制作，PWM控制速度方面可以有 多个档位，转弯等运动较为流畅，避障方面能有效躲避 障碍物，红外遥控方面在使用标准遥控器时能较为良好 的控制小车，自制遥控器能在一定程度上控制小车，总 体上来说算是基本完成预期目标。 但还有一些不足及需要改进的地方，如自制遥控器还不 能较好的对小车进行有效的控制，还需要改进一下。
遥控模块： 红外遥控
ENA（ENB）
IN１（IN３）
IN２（IN４）
电机
０
１ １ １
／
０ ０ １
／
０ １ ０
不转
不转 “正”转 “反”转
１
１
１
不转
我们能看见的自然界的光的颜色为红、橙、黄、绿、 青、蓝、紫，其中红光波长范围为0.62～0.76μm ， 而比红光波长还长的光叫做红外线。红外遥控其实 就是通过利用波长0.76～1.5μm 之间的近红外线来 传输信号。
该遥控器采用红外传输信号， 通过扫描键盘执行相应程序， 当有按键按下时，扫描按键可 得知键值，并发射相应键码信 号。
Βιβλιοθήκη Baidu
在整个项目过程中，我们对小车各项功能进行了 多次测试、调试、修改以及整合。以下为此次研 究的智能小车的最终测试情况：
使用标准遥控器：通过红外遥控小车的有效距离为2 米以内，对准小车上的红外接收头后有较为良好的 控制效果；自动避障模式时，能在不同环境下对墙 壁、边角、棍状物有良好的自主躲避效果。 使用自制遥控器：有效距离上只有1米左右，同时需 按下两次按键才能被接收到，体验上不是很好，同 时接收发射指令还有一定的误差，总体来说不能对 小车进行比较有效的控制。
供电 模块
红外接收模块
小车程序流程图如右图所示，其中 初始化部分包括定时器、外部中断、 PWM占空比及IO口输出等的初始 化。
当接收到红外信号时开始工作， 由键码判断执行对应的模式，自动 避障模式时，需再次接收到红外信 号才可跳出，其他模式则不用，执 行模式结束后再次回到等待接收红 外信号。
组员：庄增喜、李思行 指导老师：何惠琴
前言
设计目标
方案选择
功能原理
硬件设计
软件设计
测试总结
在信息技术高速发展的今天，自动化技术不断加深， 生活也越来越智能化。以智能小车为基础发展的自动 化物流运输、自动化移动车辆、服务机器人等已成为 未来的趋势。自动避障控制系统在汽车规避障碍物、 机器人躲避障碍及各种安全作业等方面具有非常重要 的现实意义。 因此，对智能车自动避障及控制系统的细致研究非常 必要。
能实现自动避障及可控制的智能小车，其中自动避障能 识别障碍物并做出规避动作，不受环境较大的影响。 控制方面要求可以控制小车速度、方向、启动停止状态 以及是否进入自动避障模式。
小车结构： 两轮驱动
主控芯片： STC90C5 1RD+
小车驱动： 直流电机 与L293D
避障模块： 红外与超 声波