基于arduino单片机的智能小车大学本科毕业论文

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《2024年基于Arduino的智能小车自动避障系统设计与研究》范文

《2024年基于Arduino的智能小车自动避障系统设计与研究》范文

《基于Arduino的智能小车自动避障系统设计与研究》篇一一、引言随着科技的不断发展,智能化和自动化成为现代社会发展的重要方向。

其中,智能小车作为智能交通系统的重要组成部分,具有广泛的应用前景。

自动避障系统作为智能小车的关键技术之一,对于提高小车的安全性和智能化水平具有重要意义。

本文将介绍一种基于Arduino的智能小车自动避障系统的设计与研究。

二、系统设计1. 硬件设计本系统采用Arduino作为主控制器,通过连接超声波测距模块、电机驱动模块、LED灯等硬件设备,实现对小车的控制。

其中,超声波测距模块用于检测小车前方障碍物的距离,电机驱动模块用于控制小车的运动,LED灯则用于指示小车的状态。

2. 软件设计本系统的软件设计主要包括Arduino程序的编写和上位机界面的开发。

Arduino程序采用C++语言编写,实现了对小车的控制、数据采集和处理等功能。

上位机界面则采用图形化界面设计,方便用户进行参数设置和系统监控。

三、自动避障原理本系统的自动避障原理主要基于超声波测距模块的测距数据。

当小车运行时,超声波测距模块不断检测前方障碍物的距离,并将数据传输给Arduino主控制器。

主控制器根据测距数据判断是否存在障碍物以及障碍物的距离,然后通过控制电机驱动模块,使小车进行避障动作。

四、系统实现1. 超声波测距模块的实现超声波测距模块通过发射超声波并检测其反射时间,计算出与障碍物的距离。

本系统中,超声波测距模块采用HC-SR04型号,具有测量精度高、抗干扰能力强等优点。

2. 电机驱动模块的实现电机驱动模块采用L298N型号的H桥驱动芯片,可以实现对电机的正反转和调速控制。

本系统中,通过Arduino的PWM输出功能,实现对电机的精确控制。

3. 系统调试与优化在系统实现过程中,需要进行多次调试和优化。

通过调整超声波测距模块的灵敏度、电机驱动模块的控制参数等,使系统达到最佳的避障效果。

同时,还需要对系统的稳定性、响应速度等进行测试和优化。

arduino循迹小车毕业论文

arduino循迹小车毕业论文

福建船政交通学院目录摘要 (2)引言 (2)1Arduino智能小车设计方案与参数 (3)1.1Arduino智能小车设计方案简介 (3)1.1.1功能要求 (3)1.1.2基本原理 (3)1.2循迹小车参数 (4)2Arduino与51单片机的区别 (5)2.1Arduino单片机 (5)2.1.1Arduino单片机的介绍 (5)2.1.2Arduino单片机的特色 (5)2.1.3Arduino单片机的功能 (5)2.251单片机 (6)2.2.151单片机的介绍 (6)2.2.251单片机的功能 (6)2.3Arduino比51更好的地方 (7)3循迹小车设计 (8)3.1硬件设计 (8)3.1.1单片机最小系统 (8)3.1.2灰度传感器模块 (9)3.1.3电机驱动电路 (10)1Arduino循迹小车3.2软件设计 (12)3.2.1系统主程序 (13)3.2.2本系统编译器 (13)3.3实物展示 (144)3.4部分程序展示 (145)结论 (20)致谢 (21)参考文献 (22)Arduino循迹小车设计与实现摘要:循迹小车是Arduino单片机的一种典型应用。

本智能小车是由ardiuno单片机和外部电路组成,包括检测模块,控制模块,电源模块。

循迹车设计采用Arduino单片机作为小车的控制核心,采用灰度传感器作为小车的检测模块来识别绿色路面中央的黑色引导线,采集信号并将信号转换为能被ardiuno单片机识别的数字信号;采用驱动芯片L298N构成双H桥控制直流电机。

其中软件系统采用C程序。

关键词:A rduino单片机,自动循迹,驱动电路。

引言自第一台工业机器人诞生以来,机器人的民展已经遍及机械、电子、冶金、交通、宇航、国防等领域。

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。

人们在不断探讨、改造、认识自然的过程中,制造能替代人工作的机器一直是人类的目标。

单片机是一种可通过编程控制的微处理器,虽其自身不能单独用在某项工程或产品上,但当其与外围数字器件和模拟器件结合时便可发挥强大的功能,现在单片机已广泛应用于众多领域。

智能小车优秀毕业论文

智能小车优秀毕业论文

智能小车优秀毕业论文编号本科生毕业设计基于单片机的智能小车设计The Design of Intelligent Vehicle Based on MCU 学生姓名xxx专业自动化学号xxx指导教师xxx学院电子信息工程二〇一三年六月毕业设计原创承诺书1.本人承诺:所呈交的毕业设计(论文)《基于单片机的智能小车设计》,是认真学习理解学校的《长春理工大学本科毕业设计(论文)工作条例》后,在教师的指导下,保质保量独立地完成了任务书中规定的内容,不弄虚作假,不抄袭别人的工作内容。

2.本人在毕业设计(论文)中引用他人的观点和研究成果,均在文中加以注释或以参考文献形式列出,对本文的研究工作做出重要贡献的个人和集体均已在文中注明。

3.在毕业设计(论文)中对侵犯任何方面知识产权的行为,由本人承担相应的法律责任。

4.本人完全了解学校关于保存、使用毕业设计(论文)的规定,即:按照学校要求提交论文和相关材料的印刷本和电子版本;同意学校保留毕业设计(论文)的复印件和电子版本,允许被查阅和借阅;学校可以采用影印、缩印或其他复制手段保存毕业设计(论文),可以公布其中的全部或部分内容。

以上承诺的法律结果将完全由本人承担!作者签名:• 年•• 月• 日摘要随着我国高科技水平的不断提高和工业自动化进程的不断推进,智能车被广泛应用于各种玩具和其他产品的设计中,极大地丰富了人们的生活。

本文基于ATmega16 单片机设计了一种智能循迹避障小车,由电源模块、红外传感器模块、电机驱动模块、调试模块和MCU模块组成。

利用红外对管和超声波检测黑线与障碍物,当左边的红外对管检测到黑线时,小车往左边偏转,右边的红外对管检测到黑线时,小车往右边偏转。

以ATmega16单片机为控制芯片控制电动小车的速度及转向,从而实现自动循迹避障的功能。

其中小车驱动由L298N驱动电路完成,速度由单片机控制。

关键词:智能小车单片机自动循迹避障AbstractWith the increasing levels of high-tech and industrial automation process progresses, the intelligent vehicle is widely used to all kinds of toys and another production’s devise. It is greatly enriched the life of the people.Based on ATmega16 microcontroller,this paper is about a design of intelligent tracking-avoidance car, which is consist of the power supply module, infrared sensor module, the motor drive module, debug module and the MCU modules. Using infrared and ultrasonic testing on the tube black line and the obstacle, when left on the tube detects infrared black line, the car deflected to the left, the right of infrared tube black line is detected, the car to the right deflection. ATmega16 microcontroller for the control chip to control the speed and steering electric car, enabling automatic tracking avoidance function. Which car is driven by L298N driver circuit completed, the speed controlled by the MCU.Keywords: Intelligent Vehicle; MCU;automatic tracking; obstacle avoidance目录摘要 (I)ABSTRACT (II)目录 (III)第1章绪论 (1)1.1引言 (1)1.2课题研究目的及意义 (1)1.3课题研究现状及发展趋势 (2)1.4本文的主要工作 (3)第2章小车的总体方案设计 (4)2.1设计思路 (4)2.2小车循迹避障传感器的选型 (6)2.3小车循迹避障设计方案 (8)第3章小车的硬件电路设计 (10)3.1单片机的选型 (10)3.2小车的硬件电路设计 (14)第4章小车的软件设计 (19)4.1主程序设计及流程图 (19)4.2避障子程序设计及流程图 (20)4.3循迹子程序设计及流程图 (21)结论 (22)参考文献 (23)致谢 (24)附录1 系统电路图 (24)附录2 智能循迹壁障小车完整程序 (27)第1章绪论1.1引言智能,在科技高速发展的今天,已成为一个引领时尚前沿的代名词,智能手机,智能机器人等等已经在工业,军事中得到广泛的作用,在不为人们所熟知的领域,如深海探测,航空航天,地质勘探,智能也发挥着举足轻重的作用[1]。

基于单片机的智能小车的设计毕业论文总

基于单片机的智能小车的设计毕业论文总

基于单片机的智能小车的设计-毕业论文-总————————————————————————————————作者:————————————————————————————————日期:基于单片机的智能小车的设计摘要单片机作为一种微型控制器,自走入人们的视野以来,就随着科技进步不断地更新换代。

它能够将计算机所有关键的零件整合集中在一块芯片上,并且具有强大的计数功能,以及各种必要的接口,因此单片机在自动控制系统中通常处于核心地位。

本文对于智能小车的设计思路就应用了最常见的AT89S51单片机作控制处理器,该单片机在低功率的基础上,能够保持其性能在一个较高的水平上,且其8K的处理器够灵巧,适用于嵌入式产品,在众多单片机中,表现较为优秀。

本设计是在单片机的基础上实施的,兼具数据处理、即时调控和报警提醒功能,小车接到行驶指令后,红外探头会检测路况信息(是否处在黑线路径范围内)并反馈给单片机处理,单片机判断后作出相应指令,由电机驱动使小车执行相应行驶动作。

单片机与系统的配合使智能小车的行驶保持灵敏迅速的状态。

关键词:单片机寻迹报警红外线电机驱动AbstractWith the rapid development of science and technology in recent years,SCM applications arecontinually deepen ing.Traditionalcontroltest drive at the same ti me, the rapidly growing update. In real-timedetect ionandcontrolof the microcomputer application system,the microcontrolleris oftenused asacore component.SCM is the main featureint egrated computer chip ina micro-computer. Itis a setof multi-counting and the interface in oneof the micro-controller. The 51 single-chip microcontroll eris the mosttypical andmost representative one.Thedesignof the mainapplicationAT89S51asthecontrol,anddisplaydriverintegratedcircuit sand other systems.Based on single chipdesign.MCUAT89S51 using the controlleras an alarm device that can givefull playto AT89S51ofdata processing and real-time control functions.Make the system work in the bestcondition,improvethesystem sensit ivity.Whentwo signal driven forward bycar tracing module,theinfrares onwhether to producelevel signalsthrough the black,retutn again according to requirement ofdesign procedure of judgment for motor drivermodule,itcontrolsthe car turning back forward ofrunning onthe blackline.Keywords:SCM,Tracing, Alarm device,Levelsignals,Motor driver module目录摘要ﻩ错误!未定义书签。

智能循迹小车毕业论文

智能循迹小车毕业论文

智能循迹小车毕业论文本篇论文主要研究了基于Arduino控制器的智能循迹小车设计与实现。

智能循迹小车是一种常见的机器人应用,其主要应用于物流和仓库管理、生产工艺控制等领域。

本文利用Arduino Uno作为核心控制器,通过电机控制模块和红外避障模块等外部组件,实现了小车的轨迹匹配和避障功能。

同时,通过DHT11湿度传感器和MQ-2烟雾传感器,实现了小车的环境检测功能。

论文最后进行了实际测试,验证了智能循迹小车的正确性和实用性。

关键词:智能小车;Arduino;循迹;避障;环境检测1.引言随着科技的不断进步,人工智能、机器人等技术的发展越来越快速。

智能小车作为机器人领域的典型应用,主要应用于物流和仓库管理、生产工艺控制等领域。

因此,设计和制作一种高效、准确的智能小车成为当今热门的研究方向。

2.设计方案2.1硬件设计(1)Arduino UnoArduino Uno是一个基于ATmega328P微控制器的开源电子原型平台,其支持无需编程或者其他硬件电路就可以快速轻松地开发嵌入式系统。

(2)红外避障模块红外避障模块是一种基于红外线探测距离的传感器模块,通过测量物体与小车之间的距离,判断小车前方是否有障碍物。

(3)电机控制模块电机控制模块是小车的驱动部分,其主要作用是控制小车的行进方向和速度。

(4)DHT11湿度传感器DHT11湿度传感器是一种能够测量环境温度和湿度的传感器,通过该传感器可以实现小车的环境检测功能。

(5)MQ-2烟雾传感器MQ-2烟雾传感器是一种能够检测空气中是否含有有害的烟雾气体的传感器,可以实现小车的环境检测功能。

2.2软件设计设计程序采用C++编写,主程序根据小车周围环境的变化情况,不断地调用各部分模块,实现小车的循迹、避障、环境检测等功能。

3.实现方法和结果3.1循迹实现在小车轮下安装两个红外传感器,实现对黑线的检测和识别。

根据黑线的信号变化情况,调整小车行进的方向和速度。

3.2避障实现在小车前端安装红外避障模块,通过判断距离来实现小车遇到障碍物时自动停车,避免发生碰撞。

毕业设计基于单片机的智能循迹小车

毕业设计基于单片机的智能循迹小车

第1章绪论1.1课题背景目前,在企业生产技术不断提高、对自动化技术要求不断加深的环境下,智能车辆以及在智能车辆基础上开发出来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。

世界上许多国家都在积极进行智能车辆的研究和开发设计。

移动机器人是机器人学中的一个重要分支,出现于20世纪06年代。

当时斯坦福研究院(SRI)的Nils Nilssen和charles Rosen等人,在1966年至1972年中研制出了取名shakey的自主式移动机器人,目的是将人工智能技术应用在复杂环境下,完成机器人系统的自主推理、规划和控制。

从此,移动机器人从无到有,数量不断增多,智能车辆作为移动机器人的一个重要分支也得到越来越多的关注。

智能小车,是一个集环境感知、规划决策,自动行驶等功能于一体的综合系统,它集中地运用了计算机、传感、信息、通信、导航及白动控制等技术,是典型的高新技术综合体。

智能车辆也叫无人车辆,是一个集环境感知、规划决策和多等级辅助驾驶等功能于一体的综合系统。

它具有道路障碍自动识别、自动报警、自动制动、自动保持安全距离、车速和巡航控制等功能。

智能车辆的主要特点是在复杂的道路情况下,能自动地操纵和驾驶车辆绕开障碍物并沿着预定的道路(轨迹)行进。

智能车辆在原有车辆系统的基础上增加了一些智能化技术设备:(1)计算机处理系统,主要完成对来自摄像机所获取的图像的预处理、增强、分析、识别等工作;(2)摄像机,用来获得道路图像信息;(3)传感器设备,车速传感器用来获得当前车速,障碍物传感器用来获得前方、侧方、后方障碍物等信息。

智能车辆技术按功能可分为三层,即智能感知/预警系统、车辆驾驶系统和全自动操作系统团。

上一层技术是下一层技术的基础。

三个层次具体如下:(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。

基于单片机的智能小车毕业论文

基于单片机的智能小车毕业论文

本科毕业设计(论文)基于单片机的智能小车控制基于单片机的智能小车控制摘要:智能化作为现代电子产品的新趋势,是今后的电子产业的发展方向。

智能化设计的电子产品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、环境监测、智能家居等方面。

基于单片机的智能小车控制就是其中的一个体现。

本设计实现了一种基于51单片机的自动避障智能模型车系统,通过红外传感器采集路况信息,通过对检测信息的分析,自动控制转向电机转向,改变行驶路径,绕过障碍物,从而实现车稳定避障。

本课题设计的智能小车,具有自动避障功能,超声波测距报警,无线电遥控等功能。

关键词:智能车;51单片机;避障;红外线Smart car based on SCM controlAbstract:As a new trend of modern electronic products, intelligent is the developmental direction of electronic industry after then. Electronic products, which are intelligently designed, can automatically operate following the mode that is pre-set. Without the management of human beings, it can be used for scientific exploring, environmental monitoring, intelligent home furnishing, etc. One of the embodiments is the intelligent control car which is based on single chip microcomputer. In the design, an intelligent model car system based on MCU 51 has been realized. It can collect traffic information with infrared sensors. Meanwhile, by the analysis of information examined, it can transfer from automatic control to motor steering in order to change the route and dodge the obstacles so that the steady avoidance of the barrier can come true. In this paper, a car with the ability of intelligent judgment has been designed and made. It functions as the device which can dodge obstacles automatically, alarm with ultrasonic distance examination, and remote control by radio.Key words: Smart Cart;Single-chip 51;Obstacle Avoidance;Infrared目录序言 ............................................................................................................ 错误!未定义书签。

基于单片机智能小车毕业设计(论文)

基于单片机智能小车毕业设计(论文)

毕业设计(论文)设计(论文)题目:基于单片机的智能小车学院名称:电子与信息工程学院专业:电子与信息工程班级:电信092班姓名:\ 学号\指导教师:\ 职称\基于单片机的智能小车摘要智能车辆是目前世界车辆研究领域的热点和汽车工业新的增长点。

未来的车辆也一定是智能化的车辆。

所以,智能化的车辆是未来人们生活重要的载体。

因此有必要对智能车辆进行研究。

研制一种智能,高效的智能小车控制系统具有重要的实际意义和科学理论价值。

本文设计了一个能自动循迹的智能小车控制系统。

以STC89C52单片机为控制核心,利用反射式光电传感器检测黑线实现小车循迹,利用超声波传感器检测道路上的障碍并提示,利用LCD1602显示小车的速度和路程。

能实现小车自动根据地面黑线前进倒退、转向行驶,超声波测距提示障碍物,LCD1602实时显示小车的速度和行驶的路程,具有高度的智能化,达到设计目标。

关键词:智能小车,STC89C52单片机,超声波传感器,LCD1602目录摘要....................................................................................... 错误!未定义书签。

ABSTRACT ............................................................................................. 错误!未定义书签。

目录......................................................................................... 错误!未定义书签。

第1章绪论.................................................................................... 错误!未定义书签。

《2024年基于Arduino的智能小车自动避障系统设计与研究》范文

《2024年基于Arduino的智能小车自动避障系统设计与研究》范文

《基于Arduino的智能小车自动避障系统设计与研究》篇一一、引言随着物联网技术的发展和人工智能的普及,智能家居系统越来越受到人们的关注。

其中,智能小车作为智能家居的重要部分,具有广泛的应用前景。

自动避障系统作为智能小车的关键技术之一,其设计对于小车的智能性、稳定性和安全性具有重要意义。

本文将基于Arduino平台,设计并研究一款智能小车自动避障系统。

二、系统设计1. 硬件设计本系统硬件部分主要包括Arduino控制器、电机驱动模块、超声波测距模块、红外避障模块等。

其中,Arduino控制器作为整个系统的核心,负责接收传感器数据、处理数据并控制电机驱动模块,实现小车的运动控制。

电机驱动模块采用L298N驱动芯片,可实现小车的正反转和调速。

超声波测距模块和红外避障模块用于检测小车周围的障碍物,为避障提供依据。

2. 软件设计软件部分采用C语言编写,主要包括主程序、传感器数据处理程序、电机控制程序等。

主程序负责初始化系统、循环检测传感器数据并调用相应的处理程序。

传感器数据处理程序包括超声波测距程序和红外避障程序,用于处理传感器数据并判断是否存在障碍物。

电机控制程序根据传感器数据和障碍物情况,控制电机的运动,实现小车的自动避障。

三、系统实现1. 传感器数据采集与处理本系统采用超声波测距模块和红外避障模块进行障碍物检测。

超声波测距模块通过发射超声波并检测回波时间,计算与障碍物的距离。

红外避障模块通过检测红外线的反射情况,判断障碍物的存在与否。

两种传感器数据经过Arduino控制器处理后,可得到小车周围环境的实时信息。

2. 电机控制与运动规划根据传感器数据和障碍物情况,系统通过Arduino控制器控制电机驱动模块,实现小车的运动规划。

当检测到障碍物时,小车会根据障碍物的位置和距离,自动调整运动轨迹,实现避障。

同时,系统还具有自动寻路功能,可根据预设的路线进行运动。

四、实验与分析为了验证本系统的性能和效果,我们进行了多组实验。

基于单片机的智能小车设计_毕业设计论文

基于单片机的智能小车设计_毕业设计论文

摘要AT89C51单片机是一款八位单片机,他的易用性和多功能性受到了广大使用者的好评。

本系统以设计题目的要求为目的,采用AT89C51单片机为控制核心,利用超声波传感器检测道路上的障碍,控制电动小汽车的自动避障,快慢速行驶,以及自动停车,并可以自动记录时间、里程和速度,自动寻迹和寻光功能。

整个系统的电路结构简单,可靠性能高。

实验测试结果满足要求,本文着重介绍了该系统的硬件设计方法及测试结果分析。

在智能小车控制系统的设计中,以AT89C51为核心,用L293D驱动两个直流电机,当产生信号驱动小车前进时,是通过寻迹模块里的红外对管是否寻到黑线产生的电平信号通过LM393再返回到单片机,单片机根据程序设计的要求做出相应的判断送给电机驱动模块,让小车来实现前进、左转、右转、停车等基本功能。

寻白线时,外部环境光线的强弱对小车的运动会产生很大的影响,基于此原因,本实验中的寻迹是指在白色地板上寻黑线。

寻迹是指通过红外发射管和接收管识别路径。

采用的技术主要有:(1)通过编程来控制小车的速度;(2)传感器的有效应用;(3)新型显示芯片的采用;该设计报告共分为五章:第一章是智能小车总体概况。

介绍了小车的功能及展示了小车模型。

第二章是系统要求。

介绍了小车设计的要求及原理。

详细阐述了各功能模块的方案比较与论证,最后得出最终方案。

第三章是硬件实现及单元电路实现。

详细阐述了各部分电路的设计,并给出了原理图。

第四章是软件设计。

介绍了设计思想、程序流程图及具体程序设计。

第五章是系统调试。

介绍了调试软件WAVE ,以及软件调试过程;硬件测试及测试仪器和设备等。

最后是参考文献和附录。

关键词: AT89C51单片机;光电传感器;PWM调速;电动小车Smart cars designtheAT89C51 microcontroller is one of eight, his versatility and usability is the user high praise. This system to design for the purpose of the topic request, AT89C51 microcontroller as control core, ultrasonic sensor detection road barriers, the automatic control of electric car obstacle-avoidance, speed, and speed, and can be automatically stop recording time,mileage and speed, automatic tracing and light function. The whole system of the circuit structure is simple, reliable performance. The test results, this paper introduces the hardware design method of system analysis and test results.In the design of the control system of intelligent car, USES AT89C51 as the core, with L293D drive two dc motor driving car, when the signal generation, is going through tracing module of the infrared tubes are found by the black level signal generated LM393 single-chip microcontroller, return again according to the requirement of design procedure of judgment for motor driver module, let the car to achieve progress, left, right, the basic function such as parking. Find the white line, and the external environment of the strength of the light of sports car produce very big effect, this based on the experiments of tracing refers to the white striped floor found. Tracing is through infrared tubes and receive tube recognition path. Using the technology mainly include:(1) through programming to control the speed of the car,(2) sensor effective application,(3) new display chip USES,This design report is divided into five chapters:The first chapter is intelligent car overview. Introduces thefunction and the car show car model.Chapter 2 is the system requirements. Introduces the design requirement and the principle of car. Expounds the functional modules of the scheme comparison and argumentation, the final solution.The third chapter is hardware realization and unit circuit implementation. Expounds each part of the circuit design, and gives the principle diagram.Chapter four is a software design. Introduces the design idea and program flow chart and design program.The fifth chapter is debugging systems. Introduces the WAVE, and software testing software debugging process, Hardware testing and testing instruments and equipment, etc.The references and appendix.Keywords:AT89C51, photoelectric sensors, PWM control, electric cars目录绪论........................................................ (5)第一章智能小车总体概况 (6)1. 1 概况 (6)1. 2 总体结构图 (6)第二章系统方案设计 (7)2. 1 方案论证 (7)2.1.1 系统原理图 (7)2.1.2 路面情况检测方案的选择 (8)2.1.3 电动机的选择 (9)2.1.4 电动机驱动方案的选择 (9)2.1. 5 路程检测方案的选择 (9)2.1.6 障碍物探测方案的选择 (10)2.1.7 供电电源方案的选择 (10)第三章系统硬件电路设计 (11)3.1 系统硬件设计 (11)3.1.1 路面黑线检测设计与实现 (11)3.1.2 电动机驱动电路设计与实现 (11)3.1.3 车轮检速与路程计算 (13)3.1.4 红外避障电路 (15)3.1.5 电源电路 (15)第四章主控芯片介绍 (16)4.1. 1 AT89C51主控芯片介绍 (16)4.1. 2 电动机驱动芯片L293D (18)4.1. 3 串口电路芯片MAX232 (19)第五章软件设计 (19)5.1. 1 软件设计思想 (19)5.1. 2 主程序设计 (20)5.1. 3 显示子程序设计 (24)5.1. 4 避障子程序设计 (25)5.1. 5 寻迹模块软件程序设计 (26)第六章系统调试与结论 (29)6. 1 硬件调试 (29)6.1. 1 测试方法与仪器 (29)6.1. 2 软件程序调试 (30)6.1. 3 测试经验总结 (31)参考文献........................................................31致谢........................................................ . (31)附录A ........................................................ .33附录B......................................................... .34绪论随着汽车工业的迅速发展,关于汽车的研究也就越来越受人关注。

基于Arduino单片机控制的WiFi智能小车

基于Arduino单片机控制的WiFi智能小车

基于A r d u i n o单片机控制的W i F i智能小车 Revised at 2 pm on December 25, 2020.呼伦贝尔学院计算机科学与技术学院本科生毕业论文(设计)题目:基于Arduino控制的WIFI智能小车学生姓名:苑伟学号: 38专业班级:2011级计算机科学与技术一班指导教师:陶锐完成时间: 2015年5月22日目录摘要............................................. 错误!未定义书签。

Abstract ......................................... 错误!未定义书签。

第1章绪论...................................... 错误!未定义书签。

论文选题背景.................................. 错误!未定义书签。

论文选题的意义................................ 错误!未定义书签。

论文论述...................................... 错误!未定义书签。

第2章系统方案选择与总体设计.................... 错误!未定义书签。

设计任务...................................... 错误!未定义书签。

设计中考虑到的问题............................ 错误!未定义书签。

系统方案的选择与比较.......................... 错误!未定义书签。

总体设计方案.................................. 错误!未定义书签。

整体系统..................................... 错误!未定义书签。

整体工作原理................................ 错误!未定义书签。

毕业设计基于Arduino单片机的智能小车设计

毕业设计基于Arduino单片机的智能小车设计

江海职业技术学院毕业设计毕业设计题目:姓名学号:所在系(部):专业及班级:指导教师:完成日期:中文摘要智能车辆是集环境感知、规划决策、多等级辅助驾驶等功能于一体的综合系统,是智能交通系统的一个重要组成部分。

它在军事、民用、太空开发等领域有着广泛的应用前景。

随着电子工业的发展,智能技术广泛运用于各种领域,运用于智能家居中的产品更是越来越受到人们的青睐。

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C语言进行编程,通过软件编程来控制小车运转。

根据家庭各种房间家具的布局不同而使用不同的路径,从而使得家居中常用到的智能清扫小车智能化,人性化。

该小车能自动避障,有一定的实用价值。

关键词:单片机;智能清扫小车;自动避障目录第一章绪论 (1)1.1 选题背景 (1)1.2 智能小车研究现状 (2)1.3 课题主要内容 (4)第二章智能小车总体结构 (5)2.1 方案综述 (5)2.2 主控单元方案比较与选择 (5)2.3 避障单元方案比较与选择 (6)2.4 “小车”的必要的信息 (7)第三章智能小车的触觉、眼睛 (8)3.1 智能小车内部检测原理 (8)3.2 电机电流、电压检测 (10)3.3 超声波测距 (11)第四章智能小车的脚 (23)4.1 轮系结构详述 (23)4.2 直流电机 H 桥驱动电路 (26)4.3 电机控制信号 (28)第五章智能小车的大脑 (29)5.1 Arduino单片机简介 (29)5.2 Arduino单片机引脚简介 (30)5.3 Arduino编程软件 (33)第六章智能小车控制流程及程序 (35)6.1 控制流程 (35)参考文献 (36)致谢 (37)第一章绪论随着科技进步,现代工业技术发展越来越体现出机电一体化的特征。

无论是在金属加工、汽车技术、工业生产等等方面,机器设备表现了所谓智能化、集成化、小型化、高精度化的发展趋势。

Arduino技术智能小车设计论文

Arduino技术智能小车设计论文

Arduino技术智能小车设计论文摘要:目前,研究Arduino人越来越多,众多技术爱好者都希望能亲手设计一个智能小车,智能小车的设计应该包括硬件设计和软件设计两部分,在硬件设计部分包括电源模块、单片机系统、循迹模块、鸵机转向模块、后轮电机驱动模块等内容,在软件设计部分包括PWM设计、舵机控制、后轮电机控制、主程序设计等几部分。

1 Arduino及智能小车的基本概念Arduino源于意大利的一位教授的研究,它一个开源的单板机控制器,向所有人开放其源代码、软硬件平台和开发环境,目前有大量的学者使用这一平台进行研究。

我们所说的智能小车应该区别于普通的遥控汽车和玩具,它应该具有环境的感知能力,通过各种传感器采集环境信息并做出相应反应,能按要求自动行驶,不需要人工操纵和干预。

2 智能小车车体结构设计智能小车首先应该确定小车的基本结构,其主要包括以下几个部分:(1)循迹模块:指小车利用红外发射装置发射红外线后,照射物体表面返回量的多少来测定小车的具体的位置,以进行循迹。

(2)舵机转向模块:指通过设置一定占空比的方波来控制舵机转过的角度,舵机由于力矩大,响应速度快等优点,经常使用在自动小车转向装置中。

(3)电机驱动模块:指通过专用电路对电机进行驱动,单片机给出控制信号控制电机正常运转。

(4)单片机模块:这是小车的控制中心,为设计方便,文章使用51单片机。

(5)电源模块:因设计需要,我们给小车单独供电,设置独立的电源模块,使之稳定运行。

3 硬件设计3.1 电源模块设计小车电源是整个系统稳定工作的前提,所以因此电源设计合理,小车电池电压要求在6-8V左右,在考虑电池损耗和稳压的情况下,我们采用低压差的稳压芯片。

同时为防止大电流器件对单片机形成的干扰,大电流器件和单片机要分开供电。

3.2 单片机系统设计单片机是小车的控制中心,设计一个小巧单片机系统是智能小车平稳运行重要保证,在设计单片机系统时需要合理考虑调试扩展的需要,原则上要把所有IO口引出,合理集成LED显示、蜂鸣器等外围模块。

基于arduino的智能小车的设计-毕业论文(湖南智宇科教设备有限公司)2017-3-8

基于arduino的智能小车的设计-毕业论文(湖南智宇科教设备有限公司)2017-3-8

基于arduino的智能避障小车的设计摘要本文简要介绍了基于智能轮式移动机器人智能避障设计与实现----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AbstractThis paper describes the design of mobile robot behavior-based design and implement ---- A new ultrasound-based integrated development environment Arduino obstacle avoidance car works. These include the implementation of car components, building structures, sensors, Arduino microcontroller software programming and test results presentation.The program to Arduino microcontroller core, based on the principle of ultrasonic distance measurement bats using ultrasonic sensors to detect obstacles in front from the car, and then transmits the data to the microcontroller. When the ultrasonic distance in front of the car detects obstacles 25CM SCM issued a directive to make the car turn left on an angle, then continue probing stop traveling. If there is no obstacle in front of the 25CM straight, turn left or continue certain angle. So the case of the ultrasonic continuous loop through the surrounding environment to automatically detect avoidance.The system hardware design to Arduino microcontroller core, with ultrasonic sensors detect obstacles in front, so that automatic obstacle avoidance. On the software side, the use of Arduino programming language to control the car running through software programming. The system uses the driver side L298N drive two DC motors drive the car running. And, with the PWM system speed, speed control car forward. Realize the car according to the external environment, made forward, backward, and steering movements, thus completing the obstacle avoidance function, the design has a certain practical value.Key words: Arduino; ultrasonic sensors;obstacle avoidance目录摘要 (1)Abstract (2)第一章绪论 (5)1.1、论文的选题背景 (5)1.2、Arduino单片机概述 (6)1.3、Arduino机器人发展现状 (7)1.4、Arduino智能避障机器人研究意义和目的 (9)1.5、项目主要研究内容 (9)第二章避障小车机器人的总体设计 (10)2.1、设计原理与方法 (10)2.2、硬件设计 (10)2.3、软件设计 (11)2.3.1、Arduino语言 (11)2.3.2、Arduino IDE (12)2.4、设计前期准备 (14)第三章硬件模块 (16)3.1、各模块的的基本性能 (16)3.1.1、单片机模块 (16)3.1.2、电机、电机驱动模块 (17)3.1.3、避障模块 (19)3.1.4、电源模块 (19)3.2、小车的基本搭建 (20)3.3、电路连线 (28)3.3.1、电机的连线 (28)3.3.2、超声波云台接线 (32)第四章软件模块 (34)4.1、软件设计思路 (34)4.2、程序设计代码 (35)第五章实验及结果分析 (42)5.1、预期目标 (42)5.2、遇到的问题和解决方法 (42)5.3、硬件的调试与整合 (43)5.3.、调试思路 (43)5.3.2、调试超声波模块 (44)5.3.3、电机调试 (44)5.4、心得体会 (45)第六章设想与展望 (46)参考文献 (47)致谢 (48)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。

毕业设计(论文)-基于单片机控制智能小车设计以及英文文献和proteus仿真包括程序

毕业设计(论文)-基于单片机控制智能小车设计以及英文文献和proteus仿真包括程序

摘要本次设计的单片机控制的智能小车,采用AT89C51单片机为小车的控制核心。

运用L298芯片实现对小车前进、后退、左行、右行、以及全速和减速的控制,同时单片时机自动根据超声波传感器检测到的情况播放相对应的音乐并点亮相对应颜色的LED灯,实现了自动避障和声光报警两大功能。

此外本次设计还运用液晶显示器LCD1602对小车行驶里程和实时日期、时间进行显示。

在液晶显示器的第一行显示根据霍尔元件A44E获得的脉冲数而计算出的小车行驶的里程数;在液晶显示器的第二行显示从时钟芯片DS1302读取的实时日期和时间,实现了液晶显示功能。

由以上各局部共同实现了设计要求的自动避障、液晶显示、声光报警三大功能。

关键词:AT89C51;L298 ;DS1302;液晶显示AbstractThe AT89C51 microcontmller is taken as the control core for the design of an intelligent car in the paper,with the using of L298 chip ,it can control the automatic advance,backward turn left,turn right and with the speed full or slow,also it according to t he case of ultrasonic sensors detected play the corresponding music and light the color-coded leds.Besides,this design uses LCD1602 for car trip mileage and real-time date and time display.The first row of the LCD display the mileage which based on the number of pulses that the Hall element A44E got.The second row of LCD display the date and time which read from the clock chipDS1302.By above all the design request partially realized automatic obstacle avoidance,liquid crystal display, sound-light alarm three major functions.Keyword:AT89C51;L298;DS1302; liquid crystal display目录1 绪论 (1)1.1 研究背景 (1)1.2 选题意义 (1)2 整体方案设计 (3)2.1 整体方案的设计思路 (3)2.2 整体设计的构成图 (3)3 硬件的选择 (5)3.1 电源模块的选择 (5)3.2 电机控制模块中硬件的选择 (5)3.2.1 电机的选择 (5)3.2.2 电机控制模块的选择 (6)3.3 时间与里程显示模块中的硬件的选择 (8)3.3.1 显示器的选择 (8)3.3.2 时钟芯片的选择 (11)3.3.3 里程检测元件的选择 (15)3.4 声光报警模块中的硬件的选择 (16)3.5 障碍检测模块中硬件的选择 (18)3.6 单片机的选择与简介 (18)4 设计所用软件以及模块程序设计 (21)4.1 所用软件的简介 (21)4.1.1 Keil的简介 (21)4.1.2 Protues的简介 (22)4.2 主程序设计 (23)4.3 电机控制程序设计 (24)4.4 声光报警程序设计 (25)4.5 显示程序设计 (27)结论 (29)致谢 (30)参考文献 (31)附录A 文献及翻译 (33)附录B 程序清单 (48)附录C 元件清单 (64)附录D 电路图 (65)1 绪论1.1 研究背景当今世界,传感器技术和自动控制技术正在飞速开展,机械、电气和电子信息已经不再明显分家,自动控制在工业领域中的地位已经越来越重要,“智能〞这个词也已经成为了热门词汇。

智能小车毕业论文

智能小车毕业论文

智能小车毕业论文摘要随着科技的不断发展,智能技术在各个领域得到了广泛应用。

智能小车作为智能技术的一个重要应用方向,具有广泛的市场前景和研究价值。

本文旨在设计并实现一款基于嵌入式系统的智能小车,通过对其硬件和软件的深入研究,探讨智能小车的控制策略、传感器应用以及路径规划等问题。

本文介绍了智能小车的背景和意义,然后详细阐述了智能小车的硬件设计、软件设计、实验验证以及结论与展望。

关键词:智能小车;嵌入式系统;控制策略;传感器;路径规划第一章引言1.1 研究背景随着全球经济的快速发展,人们对智能化、自动化产品的需求日益增长。

智能小车作为一种新型的智能交通工具,具有安全、高效、便捷等优点,在物流、家庭服务、特种作业等领域具有广泛的应用前景。

1.2 研究意义本文旨在设计并实现一款基于嵌入式系统的智能小车,通过对其硬件和软件的深入研究,探讨智能小车的控制策略、传感器应用以及路径规划等问题,为智能小车的研究和应用提供理论依据和实践指导。

1.3 研究内容本文主要研究内容包括:(1)智能小车的硬件设计;(2)智能小车的软件设计;(3)智能小车的控制策略;(4)智能小车的传感器应用;(5)智能小车的路径规划;(6)智能小车的实验验证。

第二章相关技术2.1 嵌入式系统嵌入式系统是一种将计算机硬件和软件集成在一起,具有特定功能的系统。

在智能小车的设计中,嵌入式系统是实现智能控制的核心。

2.2 传感器技术传感器是智能小车感知外部环境的重要手段。

常见的传感器有红外传感器、超声波传感器、激光测距传感器等。

2.3 控制策略智能小车的控制策略主要包括PID控制、模糊控制、神经网络控制等。

2.4 路径规划路径规划是智能小车实现自主导航的关键技术。

常见的路径规划算法有Dijkstra算法、A算法等。

第三章智能小车硬件设计3.1 硬件平台本文所设计的智能小车采用STM32F103系列单片机作为核心控制单元,结合其他硬件模块,如电机驱动模块、传感器模块、无线通信模块等。

智能小车设计毕业论文【范本模板】

智能小车设计毕业论文【范本模板】

摘要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作,无需人为管理,便可以完成预期所要达到的或更高的目标。

本文设计是基于AT89s52微处理器的机器人车体系统和XL02—232AP1微功率无线透明传输模块的无线通信系统,以此实现小车的前进、后退、停止、及直角特别是圆弧形拐弯,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、采矿机器人、家用自动清洁机器人,特别是智能足球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方向,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。

关键词:单片机,智能小车,AT89s52,XL02-232AP1ABSTRACTAs a new product of modern society,intelligence is the trend in future development.It can work in some specific environment according to the mode which sets in advance。

Dispensing with behavior adjustment management,but it can achieve the expected,even higher goal.This design is based on the robot body AT89s52 microprocessor system and XL02-232AP1 transparent micro—power wireless transmission module of the wireless communication system,to achieve the car forward, backward,stop, especially the arc-shaped bend at right anglesThe design mainly reflected a smart-car model,The theoretical scheme,analysis method,uniqueness and innovation etc.that pointed in this paper,I think they are will be certain reference value in design an popularity of automatic or semi—automatic robot such as automatic transportation robot,prospecting robot,cleaning household robot,especially intelligent socce r robot。

基于Arduino单片机的智能小车设计毕业论文

基于Arduino单片机的智能小车设计毕业论文

基于Arduino单片机的智能小车设计毕业论文目录第一章绪论 (1)1.1 选题背景 (1)1.2 智能小车研究现状 (2)1.3 课题主要容 (4)第二章智能小车总体结构 (5)2.1 方案综述 (5)2.2 主控单元方案比较与选择 (5)2.3 避障单元方案比较与选择 (6)2.4 “小车”的必要的信息 (7)第三章智能小车的触觉、眼睛 (8)3.1 智能小车部检测原理 (8)3.2 电机电流、电压检测 (10)3.3 超声波测距 (11)第四章智能小车的脚 (23)4.1 轮系结构详述 (23)4.2 直流电机 H 桥驱动电路 (26)4.3 电机控制信号 (28)第五章智能小车的大脑 (29)5.1 Arduino单片机简介 (29)5.2 Arduino单片机引脚简介 (30)5.3 Arduino编程软件 (33)第六章智能小车控制流程及程序 (35)6.1 控制流程 (35)参考文献 (36)致谢 (37)第一章绪论随着科技进步,现代工业技术发展越来越体现出机电一体化的特征。

无论是在金属加工、汽车技术、工业生产等等方面,机器设备表现了所谓智能化、集成化、小型化、高精度化的发展趋势。

1.1 选题背景随着汽车工业的迅速发展,关于汽车的研究也就越来越受人关注。

全国电子大赛和省电子大赛几乎每次都有智能小车这方面的题目,全国各高校也都很重视该题目的研究。

可见其研究意义很大。

本设计就是在这样的背景下提出的,指导教师已经有充分的准备。

本题目是结合科研项目而确定的设计类课题。

设计的智能电动小车应该能够实现适应能力,能自动避障,可以智能规划路径。

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。

同遥控小车不同,遥控小车需要人为控制转向、启停和进退,比较先进的遥控车还能控制器速度。

常见的模型小车,都属于这类遥控车;智能小车,则可以通过计算机编程来实现其对行驶方向、启停以及速度的控制,无需人工干预。

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毕业设计毕业设计题目:基于Arduino单片机的智能小车设计毕业论文(设计)原创性声明本人所呈交的毕业论文(设计)是我在导师的指导下进行的研究工作及取得的研究成果。

据我所知,除文中已经注明引用的内容外,本论文(设计)不包含其他个人已经发表或撰写过的研究成果。

对本论文(设计)的研究做出重要贡献的个人和集体,均已在文中作了明确说明并表示谢意。

作者签名:日期:毕业论文(设计)授权使用说明本论文(设计)作者完全了解**学院有关保留、使用毕业论文(设计)的规定,学校有权保留论文(设计)并向相关部门送交论文(设计)的电子版和纸质版。

有权将论文(设计)用于非赢利目的的少量复制并允许论文(设计)进入学校图书馆被查阅。

学校可以公布论文(设计)的全部或部分内容。

保密的论文(设计)在解密后适用本规定。

作者签名:指导教师签名:日期:日期: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。

3.附件包括:任务书、开题报告、外文译文、译文原文(复印件)。

4.文字、图表要求:1)文字通顺,语言流畅,书写字迹工整,打印字体及大小符合要求,无错别字,不准请他人代写2)工程设计类题目的图纸,要求部分用尺规绘制,部分用计算机绘制,所有图纸应符合国家技术标准规范。

图表整洁,布局合理,文字注释必须使用工程字书写,不准用徒手画3)毕业论文须用A4单面打印,论文50页以上的双面打印4)图表应绘制于无格子的页面上5)软件工程类课题应有程序清单,并提供电子文档5.装订顺序1)设计(论文)2)附件:按照任务书、开题报告、外文译文、译文原文(复印件)次序装订3)其它中文摘要智能车辆是集环境感知、规划决策、多等级辅助驾驶等功能于一体的综合系统,是智能交通系统的一个重要组成部分。

它在军事、民用、太空开发等领域有着广泛的应用前景。

随着电子工业的发展,智能技术广泛运用于各种领域,运用于智能家居中的产品更是越来越受到人们的青睐。

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C语言进行编程,通过软件编程来控制小车运转。

根据家庭各种房间家具的布局不同而使用不同的路径,从而使得家居中常用到的智能清扫小车智能化,人性化。

该小车能自动避障,有一定的实用价值。

关键词:单片机;智能清扫小车;自动避障目录第一章绪论 (1)1.1 选题背景 (1)1.2 智能小车研究现状 (2)1.3 课题主要内容 (4)第二章智能小车总体结构 (5)2.1 方案综述 (5)2.2 主控单元方案比较与选择 (5)2.3 避障单元方案比较与选择 (6)2.4 “小车”的必要的信息 (7)第三章智能小车的触觉、眼睛 (8)3.1 智能小车内部检测原理 (8)3.2 电机电流、电压检测 (10)3.3 超声波测距 (11)第四章智能小车的脚 (23)4.1 轮系结构详述 (23)4.2 直流电机 H 桥驱动电路 (26)4.3 电机控制信号 (28)第五章智能小车的大脑 (29)5.1 Arduino单片机简介 (29)5.2 Arduino单片机引脚简介 (30)5.3 Arduino编程软件 (33)第六章智能小车控制流程及程序 (35)6.1 控制流程 (35)参考文献 (36)致谢 (37)第一章绪论随着科技进步,现代工业技术发展越来越体现出机电一体化的特征。

无论是在金属加工、汽车技术、工业生产等等方面,机器设备表现了所谓智能化、集成化、小型化、高精度化的发展趋势。

1.1 选题背景随着汽车工业的迅速发展,关于汽车的研究也就越来越受人关注。

全国电子大赛和省内电子大赛几乎每次都有智能小车这方面的题目,全国各高校也都很重视该题目的研究。

可见其研究意义很大。

本设计就是在这样的背景下提出的,指导教师已经有充分的准备。

本题目是结合科研项目而确定的设计类课题。

设计的智能电动小车应该能够实现适应能力,能自动避障,可以智能规划路径。

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。

同遥控小车不同,遥控小车需要人为控制转向、启停和进退,比较先进的遥控车还能控制器速度。

常见的模型小车,都属于这类遥控车;智能小车,则可以通过计算机编程来实现其对行驶方向、启停以及速度的控制,无需人工干预。

操作员可以通过修改智能小车的计算机程序来改变它的行驶方向。

因此,智能小车具有再编程的特性,是机器人的一种。

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。

智能小车,是一个集环境感知、规划决策,自动行驶等功能于一体的综合系统,它集中地运用了计算机、传感、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。

1.2 智能小车研究现状智能车辆作为智能交通系统的关键技术,是许多高新技术综合集成的载体。

智能车辆驾驶是一种通用性术语,指全部或部分完成一项或多项驾驶任务的综合车辆技术。

智能车辆的一个基本特征是在一定道路条件下实现全部或者部分的自动驾驶功能,下面简单介绍一下国内外智能小车研究的发展情况。

1.2.1 国外智能车辆研究现状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)。

该系统只是一个运行在固定线路上的拖车式运货平台,但它却具有了智能车辆最基本得特征即无人驾驶。

早期研制AGVS的目的是为了提高仓库运输的自动化水平,应用领域仅局限于仓库内的物品运输。

随着计算机的应用和传感技术的发展,智能车辆的研究不断得到新的发展。

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,普罗米修斯项目于1986年开始了在这个领域的探索。

在美洲,美国于1995年成立了国家自动高速公路系统联盟(NAHSC),其目标之一就是研究发展智能车辆的可能性,并促进智能车辆技术进入实用化。

在亚洲,日本于1996年成立了高速公路先进巡航/辅助驾驶研究会,主要目的是研究自动车辆导航的方法,促进日本智能车辆技术的整体进步。

进入80年代中期,设计和制造智能车辆的浪潮席卷全世界,一大批世界著名的公司开始研制智能车辆平台。

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

目前,智能车辆的发展正处于第三阶段。

这一阶段的研究成果代表了当前国外智能车辆的主要发展方向。

在世界科学界和工业设计界中,众多的研究机构研发的智能车辆具有代表性的有:德意志联邦大学的研究1985年,第一辆VaMoRs智能原型车辆在户外高速公路上以100km/h的速度进行了测试,它使用了机器视觉来保证横向和纵向的车辆控制。

1988年,在都灵的PROMRTHEUS项目第一次委员会会议上,智能车辆维塔(VITA,7t)进行了展示,该车可以自动停车、行进,并可以向后车传送相关驾驶信息。

这两种车辆都配备了UBM视觉系统。

这是一个双目视觉系统,具有极高的稳定性。

荷兰鹿特丹港口的研究智能车辆的研究主要体现在工厂货物的运输。

荷兰的Combi road系统,采用无人驾驶的车辆来往返运输货物,它行驶的路面上采用了磁性导航参照物,并利用一个光阵列传感器去探测障碍。

荷兰南部目前正在讨论工业上利用这种系统的问题,政府正考虑已有的高速公路新建一条专用的车道,采用这种系统将货物从鹿特丹运往各地。

日本大阪大学的研究大阪大学的Shirai实验室所研制的智能小车,采用了航位推测系统(Dead Reckoning System),分别利用旋转编码器和电位计来获取智能小车的转向角,从而完成了智能小车的定位。

另外,斯特拉斯堡实验中心、英国国防部门的研究、美国卡内基梅隆大学、奔驰公司、美国麻省理工学院、韩国理工大学对智能车辆也有较多的研究。

1.2.2 国内智能车辆研究现状相比于国外,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。

而且大多数研究处在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,并且存在一定得技术差距,但是我们也取得了一系列的成果,主要有:(1)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与2003年研制成功我国第一辆自主驾驶轿车。

该自主驾驶轿车在正常交通情况下的高速公路上,行驶的最高稳定速度为13km/h,最高峰值速度达170km/h,并且具有超车功能,其总体技术性能和指标已经达到世界先进水平。

(2)南京理工大学、北京理工大学、浙江大学、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。

计算机系统采用两台Sun10完成信息融合、路径规划,两台PC486完成路边抽取识别和激光信息处理,8098单片机完成定位计算和车辆自动驾驶。

其体系结构以水平式结构为主,采用传统的“感知-建模-规划-执行”算法,其直线跟踪速度达到20km/h,避障速度达到5-10km/h。

智能车辆研究也是智能交通系统ITS的关键技术。

目前,国内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,我国已形成一支ITS技术研究开发的技术专业队伍。

并且各交通、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。

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