智能车制作全过程
智能车制作历程及总结
智能车制作历程及总结智能车制作是一项涉及电子、机械和计算机的技术综合应用项目。
在本文中，我将介绍智能车制作的历程，并总结一些经验教训。
一、项目准备在开始制作智能车之前，我们首先要做好项目准备工作。
这包括确定项目目标、选购所需材料和零部件，以及组织项目团队。
在确定项目目标时，我们应该明确智能车的功能要求，例如避障、跟随等。
然后，我们需要选购与功能要求相符的传感器、电机和控制器等零部件。
最后，我们要组建一个具有多领域专业知识的项目团队，以确保项目的顺利进行。
二、电子设计在电子设计方面，我们需要设计智能车的电路图和电路板。
电路图是用来表示各个电子元件之间的连接关系的图示。
我们要根据智能车的功能需求，选择合适的传感器和执行器，并将它们连接到合适的电机驱动器和控制器上。
然后，我们将电路图转化为电路板设计，并通过软件将电路板进行仿真和检测，以确保电路的正确性和稳定性。
三、机械设计在机械设计方面，我们需要设计智能车的车体和底盘。
车体设计主要考虑到智能车的外观和结构强度。
我们可以使用CAD软件进行车体设计，并通过3D打印或者切割机等工具来制造车体模型。
底盘设计主要考虑到智能车的导向和稳定性。
我们可以使用激光切割或者机械加工等工具，制造底盘结构。
最后，我们将车体和底盘组装在一起，并进行调试和测试。
四、软件开发在软件开发方面，我们需要编写控制智能车运动和传感器处理的程序。
我们可以使用C、C++、Python等编程语言来编写控制程序，并使用相关的开发工具和IDE进行程序调试和测试。
在编写程序时，我们需要考虑到智能车的各种功能要求，并根据传感器的数据来控制智能车的行为。
例如，当智能车检测到障碍物时，我们要编写相应的程序来让智能车避开障碍物。
五、调试和测试在完成软硬件的制作后，我们需要对智能车进行调试和测试。
调试和测试主要包括电子和机械部分的测试，以及软件部分的测试。
在电子和机械测试中，我们要检查电子元件之间的连接是否正常，电机和传感器是否正常工作，车体和底盘是否稳定等。
智能循迹小车详细制作过程
第二届“飞思卡尔”杯全国大学生智能汽车邀请赛技术报告目录第一章引言 (1)1.1 智能车制作概述 (1)1.2 参考文献综述 (1)1.3 技术报告内容与结构 (1)第二章设计方案概述 (3)2.1 总体设计 (3)2.2 具体方案 (3)2.2.1 道路识别模块 (3)2.2.2 速度检测模块 (4)第三章模型车整体设计 (5)3.1 机械部分的调整 (5)3.2 传感器设计与安装 (5)3.2.1 光电管安装： (5)3.2.2 摄像头安装： (6)3.2.3 测速装置 (7)第四章硬件电路设计 (9)4.1 整体介绍 (9)4.2 各模块电路介绍 (10)第五章控制算法实现 (15)5.1 总体软件设计 (15)5.2 路径识别算法 (16)5.2.2 基于光电管的模糊控制算法 (16)5.2.2 基于CMOS的算法 (18)5.2.3 两者的结合 (20)5.3 速度控制算法 (20)第六章调试及主要问题解决 (23)6.1 调试工具 (23)6.2 调试过程 (24)6.3 主要技术参数说明 (25)第七章结论 (27)附录A 参考书目 (I)附录B 部分程序...................................................................................... I I第一章引言1.1 智能车制作概述本队在小车制作过程中，先对比赛内容，要求与规则进行了详细分析，然后按照要求制订了几种设计方案，并对几种方案进行比较敲定最后方案。
根据方案完成小车的总体设计和详细设计（包括底层硬件设计和总体软件设计），在完成了车模组装和改造后，完成了各个模块的硬件电路设计与安装，并进行了控制算法的设计和软件实现，最后进行了整车的调试和优化。
1.2 参考文献综述方案设计过程中参考了一些相关文献，如参考文献所列。
例如文献 1 与 2 单片机嵌入式系统在线开发方法。
智能小车跟随系统的设计与制作分析
本科毕业论文( 设计)题目：智能小车跟从系统的设计与制作学院：物理与电子科学学院班级：姓名：指导教师：职称：达成日期：年月日智能小车跟从系统的设计与制作纲要 :此刻，小车跟从系统正处于研发与试用阶段，它有着多方面的优势：一方面 , 充足利用现有的道路资源，有效缓解交通堵塞；另一方面，能够大幅提升驾驶的安全性，减少交通事故的发生。
因此推行和应用小车跟从系统已经成为解决交通问题的一个重要门路。
本文的主要研究工作是设计和制作智能小车跟从系统，整个系统包含硬件及软件两个部分。
硬件部分包含控制电路，蓝牙通讯电路，路径循迹电路，电源驱动电路，电机驱动电路等。
软件部分主要包含经过编程使得小车按设定路径实现行进，左拐，右拐，加快，减速，并在小车行进的过程中不停调整小车所在地点等功能。
本文是以电动小车为基础，增添红外传感器，蓝牙等。
利用传感器来有效地确立小车行进路径、小车所在地点等信息。
单片机接收并办理传感器所产生的信号并加以必定的算法来判断两个小车的状态及其互相间距。
最后经过蓝牙来进行小车间的通讯，进而控制两个小车加、减速度来使得小车间距相对恒定。
该智能小车跟从系统能够实现的功能有：自动循迹；保持车距；紧迫泊车等。
重点词：智能小车跟从系统；蓝牙通讯；单片机；软件设计目录1 前言 (1)1.1 研究背景及意义 (1)1.2 智能车辆研究现状 (1)1.3 研究内容 (1)2 功能剖析 (2)2.1 主控模块 (2)2.2 循迹模块 (3)2.3 电机驱动模块 (3)2.4 电源模块 (3)2.5 通讯模块 (3)3 硬件设计 (3)3.1 主控硬件设计 (4)3.2 循迹硬件的设计 (4)3.3 驱动硬件设计 (5)3.4 电源硬件设计 (5)3.5 蓝牙通讯串口硬件设计 (6)3.6 本章总结 (6)4 软件的设计与实现 (6)4.1 概括 (6)4.2 软件的构造设计 (7)4.3 主要模块的实现 (8)循迹流程图 (8)电机驱动流程图 (9)地点判断流程图 (10)蓝牙通讯流程图 (11)4.4 本章小结 (11)5 系统功能测试 (11)5.1 系统功能测试 (12)5.2 测试结果剖析 (13)6 结论与展望 (13)6.1 结论 (13)6.2 展望 (13)参照文件 (14)道谢 (15)1前言1.1研究背景及意义跟着经济的迅速发展，城市的人口不停增添，进而城市的交通压力也愈来愈大。
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。
智能循迹小车详细制作过程
（穿山乙工作室）三天三十元做出智能车基本设计思路：1.基本车架（两个电机一体轮子+一个万向轮）2.单片机主控模块3.电机驱动模块（内置5V电源输出）4.黑白线循迹模块0.准备所需基本元器件1）.基本二驱车体一台。
（本课以穿山乙推出的基本车体为例讲解）2）.5x7cm洞洞板、单片机卡槽、51单片机、石英晶体、红色LED、1K电阻、10K排阻各一个；2个瓷片电容、排针40个。
3）.5x7cm洞洞板、7805稳压芯片、红色LED、1K电阻各一个；双孔接线柱三个、10u电解电容2个、排针12个、9110驱动芯片2个。
4）.5x7cm洞洞板、LM324比较器芯片各一个；红外对管三对、4.7K电阻3个、330电阻三个、红色3mmLED三个。
一、组装车体（图中显示的很清晰吧，照着上螺丝就行了）二、制作单片机控制模块材料：5x7cm洞洞板、单片机卡槽、51单片机、石英晶体、红色LED、1K电阻、10K排阻各一个；2个瓷片电容、排针40个。
电路图如下，主要目的是把单片机的各个引脚用排针引出来，便于使用。
我们也有焊接好的实物图供你参考。
（如果你选用的是STC98系列的单片机在这里可以省掉复位电路不焊，仍能正常工作。
我实物图中就没焊复位）三、制作电机驱动模块材料：5x7cm洞洞板、7805稳压芯片、红色LED、1K电阻各一个；双孔接线柱三个、10u电解电容2个、排针12个、9110驱动芯片2个。
电路图如下，这里我们把电源模块与驱动模块含在了同一个电路板上。
因为电机驱动模块所需的电压是+9V左右（6—15V 均可），而单片机主控和循迹模块所需电压均为+5V。
这里用了一个7805稳压芯片将+9V电压稳出+5V电压。
+9V这是工作室做的电源+驱动模块，仅作参考四、制作循迹模块材料：5x7cm洞洞板、LM324比较器芯片各一个；红外对管三对、4.7K电阻3个、330电阻三个、红色3mmLED三个。
LM324电压比较器工作原理：该芯片内部有四组比较器，原理就是反相输入端Vi—与同相输入端Vi+的电压进行比较，若Vi+大于Vi—则比较器的输出端OUT输出高电平+5V；若Vi+小于Vi—则比较器的输出端OUT输出低电平0V；TCRT5000红外对管工作原理：工作时由蓝色发射管发射红外线，红外线由遮挡物反射回来被接收管接收。
智能小车系统设计与制作
智能小车系统设计与制作摘要：智能小车采用STM32F103RBT6为主芯片，电机驱动采用高压、大电流双全式驱动器L298芯片，八路循迹反射式光电TCRT5000进行循迹，通过LM358比较电路比较，再进行波形整形，通过触摸屏上的按钮来任意的控制智能小车的方向，用DSl8B20温度传感器采集小车所处环境的温度，小车与上位机之间的通讯采用NRF24L01通讯，电源部分则用双电源供电，运行更可靠。
小车可按照预先设定好的轨道进行循迹，遇到障碍物自行躲避，达到无线遥控、自动循迹的功能。
关键词：STM32F103RBT6；循迹；NRF24L01无线通信；DS18B20温度传感器; 触摸屏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式在一定的运行环境中自行的运作，无需人为的操作，便可以完成预期达到的或更高的要求。
随着人们物质生活水平的提高，汽车也越来越普及，而交通事故也相应的增加，在人身财产、生命安全方面造成了一定的负面影响。
目前，智能车领域的研究已经能够在具有一定标记的道路上为司机提供辅助驾驶系统甚至实现无人驾驶，这些智能车的设计通常依靠特定的道路标记完成识别，通过推理判断模仿人工驾驶进行操作，大大降低了事故的发生率。
碰到障碍物，小车会自动的躲避障碍物，就不会有那么多得交通事故。
智能小车是机器人的一个分支，现如今机器人已经不是人类它体现了人类长期以来的一种愿望。
目前已在工业领域得到广泛的应用，而且正以惊人的速度不断向军事、医疗、服务、娱乐等非工业领域扩展。
智能小车的设计结合了最基本的计算机控制技术、单片机技术、传感器技术、智能控制技术、机电一体化技术、无线通信技术及机器人技术，能有效的把大学所学知识进行综合应用。
一、系统总体设计本课题要求：设计一款小车，它具备按规定轨迹自主寻迹运行能力、接收无线遥控信号命令并进行遥控运行的能力、躲避障碍物的能力、能够采集环境的温度或湿度数据并发送至主机的功能。
控制类
14趋光/火焰检测模块
光敏电阻、光敏二极管、光敏三极管、硅光电池等。参考题点光源跟踪系统。
火焰检测采用红外火焰传感器（检测700到1100nm波长的红外光原理）。参考题灭火机器人。
设计这个的难点就是如何提高抗干扰能力,毕竟日光灯、太阳光等就算得上是一个随处可见的干扰源。此外，在音频信号的采集中，如何抗干扰也十分重要。
15、倾角/角度传感器
倾角传感器：在2007年国赛电动车翘翘板控制题中就有用到，可以参考那年的技术报告选用传感器。
电子罗盘（可以实现精确角度测量）。
16、音频信号检测模块
无线方式：常用有：无线或网络。网络如果不是应用到项目中就基本用不到。在这就介绍无线模块。常用的模块有：PT2262/2272模块、NRF24L01、CC1100、NRF905、蓝牙模块、zigbee无线网络模块等。这些模块的数据传输距离也各有不同，在电子市场或者淘宝基本能买得到。
9、报警模块
说到报警，自然会想到声光。简单的话可以使用控制蜂鸣器或LED指示灯。为了体现智能化也可以选择语音IC，如ISD2560、ISD4004、MP3模块等。在淘宝上也可以买到订制语言内容的语言芯片。
2.认清一个事实，不是学了单片机就什么都能做。单片机只是个工具，它的作用不是它有多么多么强大，而是在于我们如何利用它，用它使用在什么方面。一个好的单片机程序编程者，并不一定是那些能够把单片机内部寄存器名称和操作指令都能背得滚瓜烂熟的人。为什么呢？因为我前面说过了，它只是工具，真正使它强大的是你如何编程利用和控制它，也就是要有好的编程思路，并能用程序把你的思路表达出来，这样你才有成为单片机高手的潜质。
智能搬运小车
1、智能搬运小车一、设计任务设计并制作一个能自动搬运货物的智能电动车，其工作示意图如下。
图中，左边为停车区、货物存储区A 和货物存储区B，并有两个对应的射灯光源；距右边线30 cm 处共放置3 片白色或黑色的薄铁片，铁片之间的距离大于20cm。
二、要求1、基本要求（1）智能车从起跑线出发（车体不得超过起跑线），在无障碍物的情况下，可寻找并搬取铁片，按照不同颜色分送不同存储区，即在光源A 的引导下将黑色铁片搬运到货物存储区A 存放，或在光源B 的引导下将白色铁片搬运到存储区B 存放（装载方式不限制）。
（2）智能车能准确找到铁片的位置。
2、提高部分（1）搬运铁片的过程中，一次只允许搬运1 片，且必须搬运到存储区域内。
（2）要求智能车在8 分钟之内能取走全部铁片，并能返回车库，否则就地停车。
（3）智能车检测到铁片时能发出声光信息，并实时显示铁片数目。
（4）距右边线90cm 处设有障碍线，线上任意位置放有两个障碍物，在有障碍物的情况下，完成基本要求（1）、（2）中的相关操作，且不得与障碍物碰撞。
（5）停车后，能准确显示智能车全程行驶的时间，显示误差的绝对值应小于10 秒。
（6）其它。
三、说明1、测试时共放置3 片铁片，每片的厚度为<=2.0mm，面积为2cm×2cm，黑、白铁片的比例任意给定、初始位置任意给定。
2、两个障碍物的大小分别为24cm×6cm×12cm 和12cm×6cm×12cm，建议用白纸包砖代替。
3、示意图中所有粗黑线段宽度均为5 cm，制作时可以涂墨或粘黑色胶带。
图中的虚线和尺寸标注线不要绘制在白纸上。
4、智能车允许用玩具车改装，但不能由人工遥控。
5、光源A、B 均采用40W－60W 射灯，其底部距地面10cm 左右，摆放位置如图所示，测试前，射灯的照射方向允许微调。
2、电信号测量仪一、设计任务设计并制作一台数字显示的多功能电信号测量仪。
无线语音遥控智能车设计方案
无线语音遥控智能车设计方案[摘要] 20世纪中后叶，随着大规模晶体管集成电路制造工艺的飞速发展，使计算机渗透进城市的血液，成为人类社会生活中密不可分的一部分。
越来越多种类的计算机投入社会生产，如果在人们的社会生活中所接触到的计算机均使用不同的、自身特有的人机接口，就要求计算机使用者掌握多种计算机操作语言，这无疑成为人们使用计算机的一大障碍。
因此人与计算机的沟通成为了摆在人类面前崭新的课题。
在音频压缩处理技术以及无线远程控制技术高速发展的局面下，人们开始考虑使用人类语言作为新的方式和计算机进行无线远程对话。
优化人机接口，使计算机智能化，并且能听懂远处传来的人类语言，以人类的方式思考，彻底摆脱复杂的计算机语言和繁琐的输入方式是今后发展的一大方向。
台湾凌阳科技推出的16位MCU-DSP混合处理器SPCE061A可以实现上述的语音识别、数据编码等功能，若在其上外扩一nRF2041双工无线模块组成语音遥控器。
用一小车模型作为接收机，处理器采用ATMEL公司的高档8位微处理器ATMEGA16L，接收依然使用nRF2401无线模组，便可以使小车接收人类语言的远程控制。
在控制者发出向前、向后、向左、向右等语言命令后，遥控器上的凌阳SPCE061A处理器可以自动实现语音辨识，并且与事先训练的语音模型相比较，从而通过nRF2401输出不同的控制命令，模型小车接收到不同的指令后，做出不同的响应动作，这样便可以制作出一个基于无线语音控制的智能小车。
今后，根据语音控制机器人的设计理念，可将其移植到诸如汽车，小家电等具有实际意义的产品中去。
在人类与计算机的关系日益密切的今天，更为便捷、更为人性化、更为智能化的人机对话方式无疑是今后科技发展的新趋势。
[关键词] 无线语音遥控小车；凌阳SPCE061A处理器；语音辨识；ATMEGA16L；nRF2401无线模组Wireless voice remote control car目录0 前言 (1)2 无线语音遥控智能车设计概述 (3)2.1 设计目的 (3)2.2 设计实现总体功能 (3)3 系统总体方案 (4)3.1 方案论证 (4)3.1.1 方案一 (4)3.1.2 方案二 (5)3.1.3 方案三 (5)3.2 方案分析 (5)4 芯片的介绍 (6)3.2.1 主控芯片及其各部分性能 (7)3.2.2 SPCE061A用于语音遥控智能小车中的功能 (9)3.3 无线语音遥控智能车电机驱动控制方案 (14)5 系统设计方案 (14)4.1系统整体设计方案 (15)4.2 主控板设计方案 (14)4.3 控制板设计方案 (17)4.4 中断方案 (19)6.声音控制智能小车软件设计 (19)6.1 语音控制实现流程 (19)6.2 语音识别主程序流程 (21)6.3 语音识别子程序设计 (23)6.3.1训练子程序： (25)6.3.2 识别子程序 (25)6.3.3 动作子程序 (25)6.3.4 中断子程序 (25)6.4 程序开发环境与代码录入 ............................................. 错误！未定义书签。
智能车项目实验报告(3篇)
第1篇一、项目背景随着科技的飞速发展，智能车技术已成为现代交通运输领域的重要研究方向。
本项目旨在设计和实现一款具备自主导航、避障和路径规划功能的智能车，以提高交通运输的效率和安全性。
通过本项目的研究与实验，旨在探索智能车技术在实际应用中的可行性和有效性。
二、项目目标1. 设计并实现一款具备自主导航、避障和路径规划功能的智能车；2. 评估智能车在不同复杂环境下的性能和稳定性；3. 探索智能车在现实场景中的应用前景。
三、实验内容1. 硬件平台搭建本项目选用STM32单片机作为核心控制器，搭载激光雷达、毫米波雷达、摄像头等传感器，以及电机驱动模块和无线通信模块。
具体硬件配置如下：- 单片机：STM32F103C8T6- 传感器：激光雷达、毫米波雷达、摄像头- 电机驱动：L298N- 无线通信模块：蓝牙模块2. 软件平台开发本项目采用C语言进行软件开发，主要包括以下模块：- 控制模块：负责处理传感器数据，实现避障、路径规划和导航等功能；- 传感器数据处理模块：对激光雷达、毫米波雷达和摄像头等传感器数据进行处理和分析；- 电机驱动模块：控制电机驱动模块，实现智能车的运动控制；- 无线通信模块：实现与上位机或其他设备的通信。
3. 实验步骤（1）环境搭建：搭建实验场地，布置激光雷达、毫米波雷达、摄像头等传感器，并连接单片机。
（2）传感器标定：对激光雷达、毫米波雷达和摄像头等传感器进行标定，确保数据准确。
（3）编程实现：编写控制模块、传感器数据处理模块、电机驱动模块和无线通信模块等程序。
（4）调试与优化：对智能车进行调试，优化各项功能，提高性能和稳定性。
（5）测试与评估：在不同复杂环境下对智能车进行测试，评估其性能和稳定性。
四、实验结果与分析1. 避障功能在实验过程中，智能车能够有效识别和避开障碍物，包括静态和动态障碍物。
避障效果如下：- 静态障碍物：智能车能够准确识别并避开障碍物，如树木、电线杆等；- 动态障碍物：智能车能够识别并避开行人、自行车等动态障碍物。
智能车制作历程及总结（2篇）
智能车制作历程及总结任何时候做任何事情都需要清醒的头脑和恰当的时间，正因为今天校赛刚刚结束现在头脑很清醒，感触是最多的时候，我想现在写下这篇文章应该是最好的。
回首刚去年____月之前，我还是一个一无所知的莽撞的刚步入大三对未来迷茫的小子。
因为我所读的专业开了单片机这门专业课，而恰好我班上有几个同学又进入了蓝博芯科实验室，在课余我也买了一块51单片机开发板看着视频自学着，刚开始学习单片机的时候感觉好吃力，因____东西都是从零开始，但是由于视频上是手把手教学，所以勉强还是懂的一些。
接触起来发现电子挺不可思议的，高科技，很绚丽也很实用。
毕竟是自学，而且还是在寝室没有什么计划，所以学一阵子忘一阵子。
后来到了大三上学期也就是____月份的时候，志鹏告诉我实验室要招新成员了。
那个时候我对自己不是很自信，认为自己学到的东西不多没有实力，可能通不过面试，但是眼看着志鹏他们这么的有____在实验室不停歇的动手做一些很有意思的事情。
考虑到我对电子还是很感兴趣的，也希望能跟着高手们学习一点技术。
就这样我去面试了，做好了充足的准备，端正我自己的态度后，我到实验室来，第一次看到了传说中的何松。
当时就很震惊，和我想象的何松差别好大。
感觉他很平易近人，第一次就可以从他的身上看到了一个青年应有的热情和自信，还有对学习的渴望。
还记得面试的时候我一个劲的跟几个面试的学长诉说了我对实验室的向往，对电子的热情，以及我个人的态度。
感谢松哥对我的信任，将我招入实验室。
没有想到就进入实验室成为了我大学的一个转折点，我清楚的记得____月份刚进入实验室的时候，我整个人就像发了疯似得。
入魔般的一头就扎进了单片机里面，全身心的就投入了实验室，就好像我在这个实验室呆了很久似得，每天都会过来实验室，早起晚归学习单片机，学习制作pcb板，而且这个习惯就维持到了现在。
有的时候晚上做梦都会梦到自己程序上的问题，这些个时候就是我最最充实的时候，因为我感觉我每天都会学到很多东西都会有突破，而且每天还会遇到很多问题，一个阶段一个阶段这样循环下去发现自己有了很大的进步。
(毕业论文设计)智能超声波避障小车的设计与制作(可编辑)
(毕业论文)智能超声波避障小车的设计与制作江阴职业技术学院项目设计报告项目超声波避障小车的设计与制作专业学生班级学号指导教师完成日期摘要智能小车是一种能够通过编程手段完成特定任务的小型化机器人它具有制作成本低廉电路结构简单程序调试方便等优点由于具有很强的趣味性智能小车深受广大机器人爱好者以及高校学生的喜爱本论文介绍的是具有自动避障功能的智能小车的设计与制作以下简称智能小车论文对智能小车的方案选择设计思路以及软硬件的功能和工作原理进行了详细的分析和论述经实践验收测试该智能小车的电路结构简单调试方便系统反映快速灵活设计方案正确可行各项指标稳定可靠AbstractSmart cars can be programmed to perform a specific task means the miniaturization of robot it has to make cost is low circuit simple structure convenient program test Because of it has strong interest intelligent robot car favored by the majority of the university students enthusiasts and love This paper introduces the is a automatic obstacle avoidance function of intelligent car design and production hereinafter referred to as the smart car the thesis to the intelligence of the car scheme selection design idea and the implementation of hardware and software function and working principle of a detailed analysis and discusses After practice acceptance test this intelligent car circuit structure is simple convenientdebug fast flexible system reflect correct and feasible design scheme each index is steady and reliable目录摘要IAbstract II目录III第一章绪论 111项目研究背景及意义 112项目主要研究容113设计思路114应用场合和功能2第二章总体方案 321总体方案概述 322 总体电路原理图 3第三章各模块功能介绍 431障碍物测距系统432显示模块533驱动模块1034电源模块12第四章软件设计1341 程序设计流程图1342 关键程序设计14第五章系统调试1751 调试的思路 1752 各模块的调试1753 调试心得19第六章结论与展望2061 结论 2062 展望 20致谢21参考资料22附录 231元器件清单232样机实物照片243电路原理图25相关程序26第一章绪论11项目研究背景及意义智能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同时小车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超声波作为智能车避障的一种重要手段以其避障实现方便计算简单易于做到实时控制测量精度也能达到实用的要求在未来汽车智能化进程中必将得到广泛应用我国作为一个世界大国在高科技领域也必须占据一席之地未来汽车的智能化是汽车产业发展必然的在这种情况下研究超声波在智能车避障上的应用具有深远意义这将对我国未来智能汽车的研究在世界高科技领域占据领先地位具有重要作用本智能小车系统最诱人的前景就是可用于未来的智能汽车上了当驾驶员因疏忽或打瞌睡时这样的智能汽车的设计就能体现出它的作用如果汽车偏离车道或距障碍物小于安全距离时汽车就会发出警报提醒驾驶员注意如果驾驶员没有及时作出反应汽车就会自动减速或停靠于路边这样的小车还可以用于月球探测等的无人探月车帮助我们传达月球上更多的信息让我们更加的了解月球为将来登月做好充分准备这样的小车在科学考察探测车上也有广阔的应用前景在科学考察中有很多危险且人们无法涉足的地方这时智能科学考察车就能够派上用场在它上面装上摄像机代替人们进行许多无法进行的工作12项目主要研究容本设计题目为智能避障小车设计主要研究小车的避障功能小车遇到障碍物时当距离障碍物大于40cmPWM信号自增驱动电机加速小车加速前进当小于30cm时PWM信号自减驱动电机减速小车减速前进并且小车采取相应的避障措施这里探测装置必不可少因为超声波在距离检测方面的较准确定位所以采用超声波传感器作为探测装置由于超声波遇到障碍物时发生像光一样的反射和散射在经过多次发射之后再回到超声波检测端口会产生较严重的路程差从而影响对距离的检测进而影响对障碍物的较准确定位通过软件部校准优化消除外部物理条件造成的误差从而达到对障碍物的较准确定位13设计思路直流电机PWM控制系统的主要功能包括实现对直流电机的加速减速并且可以调整电机的转速能够很方便的实现电机的智能控制主体电路即直流电机 PWM 控制模块这部分电路主要由 AT89S52 单片机的 IO 端口定时计数器外部中断扩展等控制直流电机的加速减速以及转弯并且可以调整电机的转速能够很方便的实现电机的智能控制其间是通过 AT89S52 单片机产生脉宽可调的脉冲信号并输入到L298 驱动芯片来控制直流电机工作的该直流电机 PWM 控制系统由以下电路模块组成设计控制部分主要由 AT89S52 单片机的外部中断扩展电路组成直流电机PWM控制实现部分主要由电机和 L298 直流电机驱动模块组成设计显示部分LCD 数码显示部分实现对超声波测的距离的实时显示14应用场合和功能应用场合智能小车是一种能够通过编程手段完成特定任务的小型化机器人它具有制作成本低廉电路结构简单程序调试方便等优点由于具有很强的趣味性智能小车深受广大机器人爱好者以及高校学生的喜爱同时在玩具的应用上深受小朋友的青睐功能本小车使用AT89S52单片机作为主控芯片它通过超声波测距来获取小车距离障碍物的距离并且用LED显示出来当小车与障碍物的距离大于40cm时小车会沿直线前进当小车与障碍物的距离小于30cm时小车转弯以避开障碍物并且此时蜂鸣器报警在避开障碍物后小车会沿直线前进第二章总体方案21总体方案概述本小车使用AT89S52单片机作为主控芯片它通过超声波测距来获取小车距离障碍物的距离并且用LCD显示出来当小车与障碍物的距离大于40cm时小车会沿直线前进当小车与障碍物的距离小于30cm时小车转弯以避开障碍物并且此时蜂鸣器报警在避开障碍物后小车会沿直线前进简要框图如图2-1图 21简要框图22 总体电路原理图第三章各模块功能介绍31障碍物测距系统方案一超声波视觉优点价格合理夜间不受影响易于多目标测量和分类分辨率好缺点测量围小对天气变化敏感不能直接测量距离算法复杂处理速度慢方案二激光雷达MMW雷达优点夜间不受影响不受灯光天气影响缺点对水灰尘灯光敏感价格贵探测障碍的最简单的方法是使用超声波传感器它是利用向目标发射超声波脉冲计算其往返时间来判定距离的算法简单价格合理所以我们选择超声波传感器超声波测距原理首先利用单片机输出一个40kHz的触发信号把触发信号通过TRIG管脚输入到超声波测距模块再由超声波测距模块的发射器向某一方向发射超声波在发射时刻的同时单片机通过软件开始计时超声波在空气中传播途中碰到障碍物返回超声波测距模块的接收器收到反射波后通过产生一个回应信号并通过ECHO脚反馈给单片机此时单片机就立即停止计时时序图如图1所示由于超声波在空气中的传播速度为340ms根据计时器记录的时间t就可以计算出发射点距障碍物的距离即S VT2通过单片机来算出距离图31超声波测距原理32显示模块方案一用LCD显示优点辐射小显示容多低耗能散热小显示的画面稳定不闪烁缺点不适合做图图像还原不好有可视围限制方案二用LED显示优点亮度高成本低缺点不能显示汉字显示容较少对于本课题的要求我们选择LCD实现功能显示容多低功耗显示画面稳定不闪烁硬件电路设计简单字符型液晶显示模块是一种专门用于显示字母数字符号等点阵式LCD目前常用161162202和402行等的模块下面以太阳人电子的1602字符型液晶显示器为例介绍其用法一般1602字符型液晶显示器实物如图图 3211602字符型液晶显示器1602LCD主要技术参数显示容量16×2个字符芯片工作电压4555V工作电流20mA 50V模块最佳工作电压50V字符尺寸295×435 W×H mm引脚功能说明1602LCD采用标准的14脚无背光或16脚带背光接口各引脚接口说明如表所示编号符号引脚说明编号符号引脚说明 1 VSS 电源地9 D2 数据 2 VDD 电源正极10 D3 数据 3 VL 液晶显示偏压11 D4 数据4 RS 数据命令选择12 D5 数据 5 RW 读写选择 13 D6 数据 6 E 使能信号 14 D7 数据7 D0 数据15 BLA 背光源正极8 D1 数据16 BLK 背光源负极表-2-1引脚接口说明表第1脚VSS为地电源第2脚VDD接5V正电源第3脚VL为液晶显示器对比度调整端接正电源时对比度最弱接地时对比度最高对比度过高时会产生鬼影使用时可以通过一个10K 的电位器调整对比度第4脚RS为寄存器选择高电平时选择数据寄存器低电平时选择指令寄存器第5脚RW为读写信号线高电平时进行读操作低电平时进行写操作当RS和RW共同为低电平时可以写入指令或者显示地址当RS为低电平RW为高电平时可以读忙信号当RS为高电平RW为低电平时可以写入数据第6脚E端为使能端当E端由高电平跳变成低电平时液晶模块执行命令第7～14脚D0～D7为8位双向数据线第15脚背光源正极第16脚背光源负极1602LCD的指令说明及时序1602液晶模块部的控制器共有11条控制指令如表-2-2所示序号指令RS RW D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 1 清显示0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 2 光标返回0 0 0 0 0 0 0 0 1 3 置输入模式00 0 0 0 0 0 1 ID S 4 显示开关控制0 0 00 0 0 1 D C B 5 光标或字符移位 0 0 0 0 01 SC RL 6 置功能0 0 0 0 1 DL N F7 置字符发生存贮器地址 0 0 0 1 字符发生存贮器地址8 置数据存贮器地址0 0 1 显示数据存贮器地址9 读忙标志或地址 0 1 BF 计数器地址10 写数到CGRAM或DDRAM 1 0 要写的数据容11 从CGRAM或DDRAM读数 1 1 读出的数据容表-2-2控制命令表1602液晶模块的读写操作屏幕和光标的操作都是通过指令编程来实现的说明1为高电平0为低电平指令1清显示指令码01H光标复位到地址00H位置指令2光标复位光标返回到地址00H指令3光标和显示模式设置 ID光标移动方向高电平右移低电平左移 S屏幕上所有文字是否左移或者右移高电平表示有效低电平则无效指令4显示开关控制 D控制整体显示的开与关高电平表示开显示低电平表示关显示 C控制光标的开与关高电平表示有光标低电平表示无光标 B控制光标是否闪烁高电平闪烁低电平不闪烁指令5光标或显示移位 SC高电平时移动显示的文字低电平时移动光标指令6功能设置命令 DL高电平时为4位总线低电平时为8位总线 N低电平时为单行显示高电平时双行显示 F 低电平时显示5x7的点阵字符高电平时显示5x10的点阵字符指令7字符发生器RAM地址设置指令8DDRAM地址设置指令9读忙信号和光标地址 BF为忙标志位高电平表示忙此时模块不能接收命令或者数据如果为低电平表示不忙指令10写数据指令11读数据与HD44780相兼容的芯片时序表如下读状态输入RS LRW HE H 输出D0D7 状态字写指令输入RS LRW LD0D7 指令码E 高脉冲输出无读数据输入RS HRW HE H 输出D0D7 数据写数据输入RS HRW LD0D7 数据E 高脉冲输出无表-2-3基本操作时序表读写操作时序如图和所示图 322 读操作时序图 323 写操作时序33驱动模块方案一采用ULN2003驱动它是由7组达林顿晶体管阵列和相应的电阻网络以及钳位二极管网络构成具有同时驱动7组负载的能力一般用于高速大功率驱动电路所以我们不采用这个方案方案二采用由双极性管组成的H桥电路L298N用单片机控制晶体管使之工作在占空比可调的开关状态精确调整电机转速这种电路由于工作在管子的饱和截止模式下则效率非常高H桥电路保证了可以简单地实现转速和方向的控制电子开关的速度很快稳定性也很高而且它有更强的驱动能力L298N有过电流保护功能当出现电机卡死时可以保护电路和电机等L298N有过电流保护功能当出现电机卡死时可以保护电路和电机等所以我们选择L298N下图为L298部图图33L298部原理图L298各引脚功能如下表引脚功能115 SEN1SEN2 分别为两个H桥的电流反馈脚不用时可以接地23 1Y11Y2 输出端与对应输入端IN1IN2同逻辑 4 VS 驱动电压最小值需比输入的低电平电压高25V 57 IN1IN2 输入端TTL电平兼容611 EN1EN2 使能端低电平禁止输出8 GND 地9 VSS 逻辑电源457V 1012 IN3IN4 输入端TTL电平兼容1314 2Y12Y2 输出端与对应输入端IN3IN4同逻辑表3-3-1 封装引脚及功能驱动电机的运行IO端口状态与电机制动对照表如下IN1 IN2 IN3 IN4 EN1 EN2 转速 1 0 1 01 1 正转0 1 0 1 1 1 反转 1 1 1 1 11 停止0 0 0 0 1 1 停止X X X X 0 0停止表3-3-2 IO端口状态与电机制动对照表34电源模块我们选择采用5v的独立的稳压电源优点稳定可靠且有各种成熟电路可供选用缺点各模块都采用独立电源会使系统复杂且可能影响电路电平综合电源模块的缺优点和电路的实际需求我们采用了两块独立稳压电源一块给小车的电机驱动供电一块给小车的芯片供电这样弥补了单个独立电源供电出现电力不足的情况第四章软件设计41 程序设计流程图本设计系统软件采用模块化结构由主程序、定时子程序电机驱动子程序、中断子程序显示子程序、算法子程序构成主程序流程图如图41所示图 41主程序流程图42 关键程序设计PWM产生程序设计void Timer2 void interrupt 5TF2 0RCAP2H 0x0feRCAP2L 0x33clickif click 100 click 0if click ZK1PWM1 1elsePWM1 0if click ZK2 PWM2 1elsePWM2 02超声波的发射与接受程序设计void zd3 interrupt 3TH1 0x0f8TL1 0x30timerif timer 200timer 0TX 1_nop__nop__nop__nop__nop__nop__nop__nop__nop__nop__nop__nop__nop__nop__nop__nop__nop__nop__nop__nop__nop_TX 031602的初始化程序的设计void ini_lcd1602write_lcd1602 0x380delay 1write_lcd1602 0x0c0delay 1write_lcd1602 0x060delay 1write_lcd1602 0x010delay 141602的写程序的设计void write_lcd1602 uchar cmduchar ilcd_mangrs irw 0e 0_nop__nop_e 1_nop__nop_P0 cmd_nop__nop__nop__nop_e 051602的判忙程序的设计void lcd_mangrs 0rw 1e 1_nop__nop__nop__nop_while P00x80e 0第五章系统调试51 调试的思路本设计的智能避障小车一共分为四大模块分别是L298驱动模块超声波测距模块LCD显示模块以及蜂鸣器报警模块调试的时候我们可以把四大模块分别调试最后再把所有模块组合起来再进行最后的整机调试这样一个调试的思路52 各模块的调试521 LCD的调试首先根据电路图将显示模块焊好再用万用表检查电路是否出现短路一切都正常的情况下将LCD测试程序烧到芯片中观察LCD的显示是否正确如图521一开始可能什么都不显示这个时候我们只需调整LCD 3脚的变阻器阻值即可图 521LCD测试图522 超声波的调试超声波模块一共有四个脚一个是VCC一个是GND还有两个分别是超声波的发射和接收引脚连接电路时候只需引出四根插线分别连接到89S52的对应引脚烧制好测试程序测试结果图如522本设计四根插线分别连接到VCCGND还有发射和接收引脚分别为P30和P32口图 522超声波测试图523 蜂鸣器报警调试蜂鸣器的连接很简单只需用一个PNP管来做驱动当低电平到来时蜂鸣器发出声音当高电平到来时没有声音本设计中蜂鸣器连接到P34口如图523所示图523蜂鸣器报警电路53 调试心得通过系统的调试我们可以学到更多的知识我们也可以发现仿真和实物调试不同的地方程序设计的结果可能往往和实物调试出的结果不一样这就需要我们去思考去斟酌去改进以达到预期效果通过程序和硬件的调试我们可以更深刻的理解各功能模块之间的联系也可以明白各调试的步骤在调试的过程中我也遇到许多问题例如我在宿舍调试好小车之后带到班级时候在插上电源试图让小车跑起来时候发现超声波模块失去了作用LCD不再显示数据了后来我用电脑USB口供电发现也不可以检查了许久才发现是超声波模块上的电源线和地线的两根插线出现了断路换线之后LCD正常显示数值小车正常行驶整个调试过程需要硬件和软件结合起来调试要仔细检查电路认真思考程序硬件部分调试的步骤检查原理图连接是否正确用万用表检查是否有虚焊引脚短路现象检查原理图与上引脚是否一致680欧的电阻焊成了68千欧这使我深深感受到理论与实际间的差距在调试过程中发现插上编程器后不能烧制程序通过检查电路发现AT89S52芯片的使能端没有接VCC改好之后重新烧制发现还是不可以通过再次检查发现是共阴管的驱动芯片74LS245的引脚出现焊接错误通过这些调试提高了我检查电路的能力以及巩固了电路图的知识通过这样的设计提高了我的动手能力每天在实验室除了焊接线路板还可以上机编程使我软件调试知识也提高了本设计采用的是89S52单片机这主要是因为该单片机的稳定性比较好还可以采用其它系列的单片机比如采用陵阳单片机就可以简化编程但其稳定性不是很好62 展望1在本课题的基础上我们可以在小车的底座下面装一个吸尘装置这样就可以在小车行驶的过程中吸除一些预先放好的小纸屑2设计出两辆小车一辆小车放在另一辆的前面当前面一辆小车起动时候后面一辆小车也起动前面一辆小车转弯的时候后面一辆也跟着转弯前面一辆小车停止时后面一辆也跟着停止致谢历时三个月的毕业设计已经告一段落经过自己不断的搜索努力以及白老师的耐心指导和热情帮助本设计已经基本完成在这段时间里白老师严谨的治学态度和热忱的工作作风令我十分钦佩他的指导使我受益非浅通过这次毕业设计使我深刻地认识到学好专业知识的重要性也理解了理论联系实际的含义并且检验了大学四年的学习成果虽然在这次设计中对于知识的运用和衔接还不够熟练但是我将在以后的工作和学习中继续努力不断完善这三个月的设计是对过去所学知识的系统提高和扩充的过程为今后的发展打下了良好的基础由于自身水平有限设计中一定存在很多不足之处敬请各位老师批评指正参考资料1 负图传感器集成电路手册第一版化学工业2004590～5912华MCS-51系列单片机实用接口技术第三版1997年3红润实用自动控制科技大学1990年1月4康华光电子技术基础高等教育1983年10月5潘新民微型计算机控制技术人民邮电技术1988年3月6依军单片机微型接口技术人民邮电技术1989年3月7广弟单片机基础航空航天大学20018汉才单片机原理及其接口技术清华大学19969王毅单片机器件应用手册人民邮电1995附录1元器件清单序号元件名称数量参数 1 AT89S52单片机12 超声波模块 13 L298n 14 智能避障小车底盘 15 蜂鸣器 16 LCD液晶屏 1 2样机实物照片3电路原理图相关程序includeincludedefine uchar unsigned chardefine uint unsigned intunsigned char isbit rs P26 定义引脚sbit rw P25sbit e P27sbit TX P30 触发信号引脚sbit FM P34sbit PWM1 P36 pwm信号输出sbit PWM2 P37static char click 0unsigned char ZK1ZK2unsigned int time 0unsigned int timer 0unsigned long Sbit flag 0unsigned char code ASCII[19] 0123456789-MJU LI static unsigned char DisNum 0 显示用指针unsigned long S 0unsigned char disbuff[11] 0void Conut voidtime TH0256TL0TH0 0TL0 0S time17 100disbuff[0] 13disbuff[1] 14disbuff[2] 15disbuff[3] 16disbuff[4] 17disbuff[5] 18disbuff[6] S1000100disbuff[7] 10disbuff[8] S100010010disbuff[9] S100010 10disbuff[10] 12void delay_1 void 误差 0usunsigned char abfor b 215b 0b--for a 45a 0a--void delay uchar auchar iwhile a--for i 0i 250i_nop__nop__nop__nop_判忙void lcd_mangrs 0rw 1e 1_nop__nop__nop__nop_while P00x80e 01602的写void write_lcd1602 uchar cmduchar i 当i为0的时候为向1602写指令为1写数据lcd_mangrs irw 0e 0_nop__nop_e 1_nop__nop_P0 cmd_nop__nop__nop__nop_e 01602的初始化void ini_lcd1602write_lcd1602 0x380delay 1write_lcd1602 0x0c0delay 1write_lcd1602 0x060delay 1write_lcd1602 0x010delay 1void Timer2InterruptRCAP2H 0x0feRCAP2L 0x33ET2 1 允许T2定时器中断EA 1 打开总中断TR2 1 启动T2定时器void zd0 interrupt 1flag 1void zd3 interrupt 3 T1中断用来扫描数码管和计800MS启动模块TH1 0x0f8TL1 0x30timerif timer 200timer 0TX 1 800MS 启动一次模块_nop__nop__nop__nop__nop__nop__nop__nop__nop__nop__nop__nop__nop__nop__nop__nop__nop__nop__nop__nop__nop_TX 0void Timer2 void interrupt 5TF2 0 T2定时器发生溢出中断时需要用户自己清除溢出标记RCAP2H 0x0feRCAP2L 0x33 恢复定时器初始值clickif click 100 click 0if click ZK1PWM1 1elsePWM1 0if click ZK2 PWM2 1elsePWM2 0主函数void mainTMOD 0x19 设T0为方式1GATE 1 TH0 0TL0 0TH1 0x0f8 2MS定时TL1 0x30ET0 1 允许T0中断ET1 1 允许T1中断TR1 1 开启定时器Timer2InterruptEA 1 开启总中断ZK1 20ZK2 20ini_lcd1602while 1while INT0 0 当RX为零时等待TR0 1while INT0 1 当RX为1计数并等待TR0 0 关闭计数Conut 计算if S 40 控制加速FM 1P1 0xafZK1 ZK1-5ZK2 ZK2-5elseif S 30 控制转向FM 0ZK1 ZK15ZK2 ZK25P1 0X8Fdelay_1if ZK1 99 ZK1 1if ZK1 1 ZK1 10if ZK2 99 ZK2 1if ZK2 1 ZK2 10write_lcd1602 0x800for i 0i 10iwrite_lcd1602 ASCII[disbuff[i]]1- III -- 31 -。
机器人智能小车制作与编程
第一节基础小车搭建及软件的安装与运行教学目标：1、通过本节课的学习，学生能初步认识智能蓝猫车的组件材料，并熟练掌握蓝猫车的搭建方法技巧。
2、学会安装AS-Block软件，并进行相应的设置，与小车连接成功。
一、认识基础部件蓝猫智能车组件材料，提供一个底板、两个车轮、一个万向轮、两个电机、一个CF-Board-A主控板、一个超声波传感器、其它结构件等。
底盘小车轮前轮(万向轮)直流马达主控板二、主要部件的安装利用铆钉或螺丝进行组装，效果如图所示：（1）后轮组装（2）前轮组装（3）主板安装左电机连接线插入→M1（D5 D7）右电机连接线插入→M2（D6 D8）左边直流电机数据线连接在主控板上标有“左电机”的M1端口，右边直流电机数据线连接在主控板上标有“右电机”的M2端口，注意黑线插在涂黑圈的针脚上，干万别接错了哦！三、AS-Block软件说明AS-Block是由江苏趣创信息技术有限公司（创趣天地-CFunWorld）基于Scratch 2.0和Arduino进行深度二次开发，推出的一款适合青少年学习的编程软件。
Scratch 是由麻省理工学院(MIT) 设计开发的一款简易的编程工具。
针对孩子们的认知水平，以及对于界面的喜好，MIT 做了相当深入研究和颇具针对性的设计开发。
不仅易于孩子们使用，又能寓教于乐培养孩子们的创新能力，让孩子们获得创作中的乐趣。
AS-Block 充分继承Scratch 软件的优点：使用者可以没有编程基础，也可以不会使用键盘。
构成scratch 程序的命令和参数通过积木形状模块来实现。
用鼠标拖动模块到程序编辑栏即可。
右边是编辑好的程序代码，中间是可以用来选择的功能模块，左边上部是程序预览和运行窗口，左边下部是角色窗口，清晰明确的布局具有相当好的操作体验。
AS-Block 又充分结合Arduino 概念增加了丰富的硬件积木编程模块（例如获取环境温度、房间光强，控制灯光闪烁、电机旋转、机器人控制等），使用者可以简单的通过这些模块开发出更具创意趣味和实用价值的系统。
智能车设计方案
工程项目实训目录第一章：智能车绪论 (3)智能车的意义和应用背景 (3)飞思卡尔杯全国大学生智能车竞赛介绍 (3)第二章：市场调研分析 (3)市场现状 (3)研究前景 (4)第三章：智能车系统实现功能分析 (4)智能车应实现的功能 (4)总系统框架及框架简介 (4)功能模块的必要性和可行性 (5)3.3.1 传感器模块的可行性与必要性分析 (5)3.3.2 电源模块的可行性与必要性分析 (5)3.3.3电机驱动模块的可行性与必要性分析 (5)3.3.4主控芯片模块的可行性与必要性分析 (5)3.3.5舵机模块的可行性与必要性分析 (5)3.3.6速度检测模块的可行性与必要性分析 (6)3.3.7辅助调试模块的可行性与必要性分析 (6)3.3.8 51单片机学习模块的可行性与必要性分析 (6)第四章：实现功能模块的方案选择分析 (6)传感器模块的方案分析 (6)4.1.1红外光电式传感器 (6)4.1.2激光传感器 (6)4.1.3摄像头 (7)4.1.4方案总结 (7)电源模块的方案分析 (7)电机驱动模块的方案分析 (7)主控芯片模块的方案分析 (7)舵机模块的方案分析 (8)速度检测模块的方案分析 (8)辅助调试模块的方案分析 (8)51单片机学习模块的方案分析 (8)研发进程可能用到的软件 (8)第五章：预期开发打算和安排 (8)需求分析 (8)查找资料与教师交流 (8)智能车硬件购买安装与调试 (9)第六章：功效展现形式 (9)第七章：参考文献 (9)第一章：智能车绪论智能车的意义和应用背景智能车（Intelligent Car）是电子运算机等最新科技功效与现代汽车工业相结合的产物，因此“善解人意”。
通常具有自动驾驶，自动变速，乃至具有自动识别道路的功能。
另外，车内的各类辅助设施也一应电脑化，常常给人以新奇感。
随着科技的进展，以后很有可能实现物流的网络化，实现交通业的无人化和智能化，车联网的提出正是这一趋势的集中表现。
智能车制作历程及总结范文
智能车制作历程及总结范文智能车是一种将人工智能技术应用于汽车领域的创新型产品。
它能够通过人工智能算法进行自主导航、智能驾驶和智能停车等功能。
本文将从智能车制作的历程和总结角度进行探讨。
一、智能车制作历程1.准备工作：确定项目目标，明确智能车的功能需求，收集相关技术资料和组建开发团队。
2.硬件选型：根据项目需求和预算选择合适的硬件平台，包括车身结构、传感器、处理器和电池等。
3.系统设计：制定智能车的整体系统架构，包括底层感知、中间决策和上层控制等模块。
4.传感器集成：根据功能需求选择并集成各种传感器，如摄像头、激光雷达、超声波传感器等。
5.导航算法开发：基于传感器数据，开发自主导航算法，使智能车能够通过路径规划和障碍物检测等功能实现自主行驶。
6.智能驾驶：研究车辆感知、决策和控制算法，使智能车能够根据实时交通状况进行智能驾驶，包括自适应巡航、自动变道和自动停车等功能。
7.用户界面开发：开发智能车的用户交互界面，使用户能够通过手机或平板电脑等设备对智能车进行控制和监控。
8.系统集成与测试：将各个模块进行集成，并进行系统级测试和优化，确保各个功能的正常运行。
9.软件升级和优化：不断进行软件升级和优化，提升智能车的性能和稳定性。
二、智能车制作总结制作智能车的过程中，团队遇到了一些挑战和困难，但也取得了一些成果和经验。
总结如下：1.技术挑战：智能车涉及到多个技术领域，包括机械设计、电子电路、嵌入式系统和人工智能算法等。
团队成员需要具备多个技能，并且需要不断学习和研究最新的技术。
2.团队协作：智能车制作需要一个团队的合作，并且各个成员需要充分发挥各自的优势。
团队成员之间需要明确分工，并及时沟通和协调。
3.系统集成：智能车的各个模块需要进行集成，确保各个功能的协调和互相配合。
系统集成需要进行细致的调试和优化，确保各个模块的正常运行。
4.测试与优化：制作智能车需要进行大量的测试和优化工作，以保证功能的稳定性和性能的可靠性。
智能小车制作设计
智能小车设计
智能小车设计要求：智能小车在特定环境中自主移动，在小车的移动空间的地面为蓝 色，在蓝色地面上铺设白色跑道，跑道中央有连续的黑色路径指示线。要求小车完成以下 功能：a）小车只能在白色跑道上运行；b）小车需按照跑道上的黑色路径指示线方向运行； c）小车由直流电机驱动，并具备转向和制动功能。 智能小车重要器件选定
启动指定通道
延时
否
转换结束？
是
返回转换结果
A/D 转换程序流程图
电机驱动模块
采用电机驱动专用芯片 L298N，该芯片可驱动两路 5‐36V 的直流电机或者一路四拍的 步进电机。同时在 L298N 与主控芯片间通过四路光耦 TLP521‐4 隔离消除干扰信号。
对全部高中资料试卷电气设备，在安装过程中以及安装结束后进行高中资料试卷调整试验；通电检查所有设备高中资料电试力卷保相护互装作置用调与试相技互术关，系电，通力根1保过据护管生高线产中敷工资设艺料技高试术中卷0资不配料仅置试可技卷以术要解是求决指，吊机对顶组电层在气配进设置行备不继进规电行范保空高护载中高与资中带料资负试料荷卷试下问卷高题总中2体2资，配料而置试且时卷可，调保需控障要试各在验类最；管大对路限设习度备题内进到来行位确调。保整在机使管组其路高在敷中正设资常过料工程试况1卷中下安，与全要过，加度并强工且看作尽护下可1都关能可于地以管缩正路小常高故工中障作资高；料中对试资于卷料继连试电接卷保管破护口坏进处范行理围整高，核中或对资者定料对值试某，卷些审弯异核扁常与度高校固中对定资图盒料纸位试，置卷编.工保写况护复进层杂行防设自腐备动跨与处接装理地置，线高尤弯中其曲资要半料避径试免标卷错高调误等试高，方中要案资求，料技编试术写5、卷交重电保底要气护。设设装管备备置线4高、调动敷中电试作设资气高，技料课中并3术试、件资且中卷管中料拒包试路调试绝含验敷试卷动线方设技作槽案技术，、以术来管及避架系免等统不多启必项动要方高式案中，；资为对料解整试决套卷高启突中动然语过停文程机电中。气高因课中此件资，中料电管试力壁卷高薄电中、气资接设料口备试不进卷严行保等调护问试装题工置，作调合并试理且技利进术用行，管过要线关求敷运电设行力技高保术中护。资装线料置缆试做敷卷到设技准原术确则指灵：导活在。。分对对线于于盒调差处试动，过保当程护不中装同高置电中高压资中回料资路试料交卷试叉技卷时术调，问试应题技采，术用作是金为指属调发隔试电板人机进员一行，变隔需压开要器处在组理事在；前发同掌生一握内线图部槽 纸故内资障，料时强、，电设需回备要路制进须造行同厂外时家部切出电断具源习高高题中中电资资源料料，试试线卷卷缆试切敷验除设报从完告而毕与采，相用要关高进技中行术资检资料查料试和，卷检并主测且要处了保理解护。现装场置设。备高中资料试卷布置情况与有关高中资料试卷电气系统接线等情况，然后根据规范与规程规定，制定设备调试高中资料试卷方案。
基于K66单片机的恩智浦智能小车制作
第11期2019年6月No.11June，20191 摄像头1.1 图像二值化处理本次比赛中本研究采用的是灰度摄像头，也就是每幅图像的每一个像素点都有一个数字来表示它的灰度值。
范围是0~255，其中，0代表白色，255代表黑色。
二值化就是把图像上所有的点都用0和255表示，并存在点对应位置的二维数组中。
具体将一个灰度存储为0还是255需要设置相应的阈值，在本程序中，采用OSTU 大津法，获取全局阈值，大津法可以根据一幅图像每个点的灰度值来设置动态阈值。
1.2 寻中线算法摄像头的算法在自动驾驶小车比赛中至关重要，摄像头算法的好坏直接决定了单片机能否高效处理摄像头传入的每一帧图像，以及单位时间内处理图像的总数。
而处理图像的算法在处理不同的道路情况时有所不同。
所以在单片机接收到每一帧图像时，要按照顺序做的事情就是：（1）判断道路类型。
（2）根据不同类型的道路选取相应的算法。
（3）提取出每幅图片上道路的中线值，然后将中线值传递给舵机电机控制函数。
无论处理哪一种赛道，首先要解决的就是摄像头成像的逆透视变换问题。
透视变形的矫正，根据摄像头的视角进行校正，对校正图像进行修正。
我们采用记录每一行赛道宽度的方式，首先，用小车摄像头拍摄一张只有直道的图形，利用串口通信读出每一行的赛道宽度，并记录在数组中。
直道类型的赛道是最基本也是最简单的一种赛道，在提取中线时所用最基本的算法就是，从每一行的中点开始，向左扫描这一行的每一个点，记录从白色点跳变至黑色点的位置，将这个值存在一个变量left_line 当中，再用一个变量left_flag 记录是否找到边线，如果找到将其置1，未找到则置0。
再回到中点，向右做相同操作。
判断如果两边都找到了边线，则这一行的中点值为（left_line+right_flag ）/2，如存在未找到边线情况，则道路类型不为直道。
对于弯道的判断，如果检测到一条边线的丢失，另一边未丢失，则判断为小车进入弯道，如丢失右边线则进入的是左转弯，丢失左边线进入的是右转弯。
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智能车制作全过程(飞思卡尔)
前言：仅为有飞思卡尔智能车竞赛或其他车类竞赛参赛需求的朋友提供参考。
对于文中的电路设计和参数，本版主不保证完全正确性。
版权原作者所有。
(本人在很久以前做的一辆用来比赛的智能车--获得华北一等奖,全国二等奖,有许多可改进地方.)
下面我们来立即开始我们的智能车之旅:
首先,一个系统中,传感器至关重要.
"不管你的CPU的速度如何的快,通信机制如何的优越,系统的精度永远无法超越传感器的精度" .是
的,在这个系统中,传感器的精度,其准确性就显得至关重要.如果你问我传感器的电路,呵呵,我早就和大家分享了,在我发表的日志中,有一篇<<基于反射式距离传感器>>的文章就详细的说明了传感器的硬件电路以及可以采取的信号采样方式.
传感器安装成一排,如上面排列.(就是个一字排列,没有什么特别)
接下来,看看我们如何处理传感器得到的信息:
大家看到了.结构很简单,我们已经搞定了传感器通路.下面我们来看看多机的控制方面的问题:
其实,不管是便宜还是比较贵的舵机,都是一样的用法.舵机的特点就是不同的占空比方波就对应着舵
机的不同转角.当然不同的舵机有不同的频率要求.比如我用的这个舵机:方波频率50HZ.怎么改变占空比?这个不就是PWM模块的功能嘛.PWM模块可以输出任意占空比的方波.只要你控制其中的占空比寄存器,就可以直接控制舵机的转角.你只要将传感器的状态和这个占空比对应上,不就OK了?就这么简单,做到这里,你就可以让你的车在跑道上跑了!
接下来,我们的工作是让智能车更加完善:速度要稳定.
在当前的系统结构中,要使一个系统更稳定更可靠,闭环系统是一个选择.(如果你不知道什么是闭环系统,可以参照我的文章里面的一篇"基于单片机的PID电机调速"),既然是一个闭环系统,速度传感器是必不可少的,用什么样的传感器做为速度反馈呢:
仔细看,和后轮之间有一条皮带的这个貌似电机的东西,就是我的速度传感器,它的学名叫"旋转编码器".这个器件的特点就是:每转一圈,就会从输出端输出一定的脉冲,比如我这个旋转编码器是500线的,就是转一圈输出500个脉冲.因此,我只要在单位时间内计数输出端输出的脉冲数,我就可以计算出车辆的速度.显然,这个速度可以用来作为PID速度调节的反馈.
现在有了反馈,我们需要的是调节智能车驱动电机的速度了,如何来调速,就成了必须解决的问题了.我用的是驱动芯片MC33886.
其实,这个芯片就是一个功率放大的模块.我们知道,单片机输出的PWM信号还是TTL信号,是不能直接用来驱动电机的.非要通过功率模块的放大不可.这个道理其实很简单,就像上次我给大家画的哪个电子琴电路的放大电路一样:
看上面的那个三极管,就是将TTL电路的电流放大,才能够来驱动蜂鸣器.其实这里的这个MC33886就是这样的一个作用.而且我们自己也完全可以用三极管自己搭建一个这样的功率放大电路,当然,驱动能力肯定不如这里的这个MC33886(如我们用三极管就搭建了超过MC33886的电路,摩托罗拉就不会卖几十块钱一个了.呵呵.)知道了这个MC33886的工作原理,就好说了,一句话,通过PWM来调节电机的速度.当方波
中高电平占的比例大,电机的平均电压肯定高,转速肯定快.也就是说,PWM的占空比越大,电机转速越高.
看,就这么简单,这个智能车就做好了.接下来,我们就把我们知道的PID知识放到舵机和直流驱动电机的控制中去.就可以达到一个比较好的控制效果.
如果要达到更高的水平,肯定机械方面的改造也少不了.当然,这不属于本文的讨论范围.呵呵.
智能车制作全过程(飞思卡尔---舵机篇)Post By：2009-02-21 10:14:34
智能车的制作中,看经验来说,舵机的控制是个关键.相比驱动电机的调速,舵机的控制对于智能车的整体速度来说要重要的多.
PID算法是个经典的算法,一定要将舵机的PID调好,这样来说即使不进行驱动电机的调速(匀速),也能跑出一个很好的成绩.
机械方面:
从我们的测试上来看,舵机的力矩比较大,完全足以驱动前轮的转向.因此舵机的相应速度就成了关键.怎么增加舵机的响应速度呢?更改舵机的电路?不行,组委会不允许.一个非常有效的办法是更改舵机连接件的长度.我们来看看示意图:
从上图我们能看到,当舵机转动时,左右轮子就发生偏转.很明显,连接件长度增加,就会使舵机转动更小的转角而达到同样的效果.舵机的特点是转动一定的角度需要一定的时间.不如说(只是比喻,没有数据),舵机转动10度需要2ms,那么要使轮子转动同样的角度,增长连接件后就只需要转动5度,那么时间是1ms,就能反应更快了.据经验,这个舵机的连接件还有必要修改.大约增长0.5倍~2倍.
在今年中,有人使用了两个舵机分别控制两个轮子.想法很好.但今年不允许使用了.
接下来就是软件上面的问题了.
这里的软件问题不单单是软件上的问题,因为我们要牵涉到传感器的布局问题.其实,没有人说自己的传感器布局是最好的,但是肯定有最适合你的算法的.比如说,常规的传感器布局是如下图:
这里好像说到了传感器,我们只是略微的一提.上图只是个示意图,意思就是在中心的地方传感器比较的密集,在两边的地方传感器比较的稀疏.这样做是有好处的,大家看车辆在行驶到转弯处的情况:
相信看到这里，大家应该是一目了然了，在转弯的时候，车是偏离跑道的，所以两边比较稀疏还是比较科学的，关于这个，我们将在传感器中在仔细讨论。
在说到接下来的舵机的控制问题，方法比较的多，有人是根据传感器的状态,运用查表法差出舵机应该的转角,这个做法简单,而且具有较好的滤波"效果",能够将错误的传感器状态滤掉;还有人根据计算出来的传感
器的中心点(比如第四个和第五个传感器检测到黑线,中心点就是4.5),计算出舵机需要的转角,这个做法也比较的简单,但是必须有一个滤波的过程,必须要滤掉错误的传感器状态.比如说:现在传感器第四个,第五个和第11个检测到了黑线,显然第11个应该是个传感器检测错误.应该把它滤掉.关于这个如何滤波,我们待会在后面将进行讨论.还有人的做法就是采用PID算法,这个方法比较的好,其实也不是很难,就是PID参数整定的时候有些麻烦.
大家可以自己选择喜欢的方法.
关于滤波,有些许的方法:
1.平均值排序法.
这个方法大家肯定一听就知道是怎么回事.就是不急于执行,先多次检测被测传感器,累加,求平均值.这个方法不错,特别在单片机中.比如:你如果连续采集8次,累加,最后你只要右移三位(value=value>>3;)就是value =value/8的结果.毕竟,在单片机中,右移比除法要快嘛.
2.中间值算法.
这个算法也简单,顾名思义,就是取不大不小的中间的值.这个算法就需要把几次采集的值排序,然后使用中间的那个值.
3.递推滤波.
这个滤波方法比较的受认可,但是执行起来也有风险所在.先说这个算法,就是根据当前值(传感器的中心点所在值),推算接下来的传感器中心点的量,如果发现前后变化剧烈,就视为干扰因素,忽略.这个算法看起来比较的好.但是风险就在于:如果出现了错误,并且错误的中心点成为的当前值,那么以错误的中心点为基准,正确的中心点就成了干扰.这样就会出现极端情况.为了避免这个情况,我们应该有一个检查的模块,检查当前的中心点是否有效.这个检查,我们也许可以结合前面两种方法,在一定时间对中心点的有效性进行检查.
4.限幅滤波.
这个在舵机的控制中,特别是使用计算的方法获得PWM信号占空比的(用来控制舵机的转角),更是尤为重要.这个滤波的思路就是规定一个最大值和一个最小值,当计算出的值低于最小值时,令其等于最小值;大于最大值时,令其等于最大值.。