【少儿 创意机器人】15 避障小车
机器人等级考试巡线避障小车使用说明
避障功能
障碍物检测
巡线避障小车内置了超声波传感 器，能够实时检测前方障碍物的
距离和位置，有效避免碰撞。
自动转向避障
当检测到障碍物时，巡线避障小车 能够自动调整行驶方向，绕过障碍 物，保持安全行驶。
紧急停止
在遇到突发情况或紧急情况时，巡 线避障小车能够迅速停止行驶，确 保安全。
其他功能
遥控操作
巡线避障小车支持遥控器操作， 方便用户进行远程控制和调试。
运行问题
偏离轨迹
检查小车的巡线功能是否正常，确保路径 清晰可见。如有需要，调整巡线路径或使
用校准功能重新校准小车。
总结词
巡线避障小车在运行过程中可能出 现偏离轨迹、反应迟缓或无法正常
避障等问题。
A
B
C
D
无法正常避障
检查感应器与控制板的连接，确保线路无 故障。尝试重置小车或重新上传程序，看 是否能够解决问题。
外。
02
使用步骤
组装步骤
ห้องสมุดไป่ตู้准备材料
按照需求准备所需的电子元件、塑料件、螺 丝等材料。
安装传感器
将超声波传感器安装在车头，红外传感器安 装在车尾。
组装底盘
将底盘的各个部分组装在一起，确保稳固。
连接线路
将传感器、电机和控制器通过线路连接起来 ，确保线路稳固。
编程步骤
01
02
03
安装编程软件
根据所使用的控制器型号 ，安装相应的编程软件。
编程接口
巡线避障小车提供了开放的编程 接口，用户可以通过编程实现自
定义功能和扩展。
数据记录与回放
巡线避障小车内置了数据记录模 块，能够记录行驶轨迹、速度、 障碍物等信息，并支持数据回放
避障小车原理
避障小车原理
避障小车是一种能够自主避免障碍物的智能车辆，其原理在于使用多个传感器来感知周围环境，然后根据传感器的反馈进行决策和控制。
首先，避障小车通常会搭载红外线传感器或超声波传感器，这些传感器能够测量到前方障碍物离小车的距离。
通过读取传感器的数据，小车可以得知前方是否存在障碍物以及距离障碍物的距离。
接下来，小车会根据传感器的数据进行决策。
如果传感器检测到前方有障碍物并且距离较近，小车就需要采取避让策略。
常见的避让策略包括停车、后退、向左或向右转向等。
这些决策通常是通过嵌入式系统中的逻辑电路或者控制算法实现的，可以根据不同的情况进行相应的操作。
最后，小车会根据决策的结果进行控制，以实现避障的目标。
例如，如果决策是向左转向，则小车会通过电机控制左轮向前转动，从而实现左转的动作。
通过控制车轮的旋转方向和速度，小车可以在避开障碍物的同时保持前进的方向。
除了红外线传感器和超声波传感器外，还有其他一些传感器也可以用于避障小车，例如激光雷达和摄像头等。
这些传感器能够提供更为精确的环境感知数据，从而使小车能够更准确地判断障碍物的位置和形状，进而做出更合理的避让决策。
总体来说，避障小车的原理是通过感知、决策和控制三个步骤
来实现自主避障。
这种技术可以广泛应用于无人驾驶汽车、机器人以及其他需要自主避障功能的智能设备中。
避障小车原理
避障小车原理
有一次，我看到了一个“有趣”的实验：一个装有许多小球的盒子。
它的四周都是一些密密麻麻的小洞，而这些小洞都是用来固定在盒子中间的，只要轻轻一碰盒子，小球就会掉到盒子里。
这时，我发现了一个有趣的现象：盒子里装着许多大小不同的小球，这些小球被一个叫“避障小车”的东西分成了许多大小不同、形状各异的小块。
于是，我产生了一个疑问：“这个盒子是怎么
固定住小球的呢？”我想：如果把盒子固定在桌子上，这样不是很好吗？这样就不会有大球掉到里面了。
于是我开始动手制作“避障小车”。
首先，我把一块木板用钉子钉在桌子上。
木板和木板之间用螺丝固定住，这样就完成了“避障小车”的制作。
接着，我在“避障小车”上装上一个“轮子”和一些“障碍物”。
如果遇到
障碍物时，就把它碰下去。
于是我开始制作了：在木板上放一个大木块，在木块和木块之间放一块木板，在木板和木板之间放一块大木块……这样，一
个漂亮、实用的避障小车就制作完成了。
—— 1 —1 —。
智能循迹避障小车设计说明
智能循迹避障小车设计说明智能循迹避障小车是一种基于微控制器控制的智能小车，它能够根据预设程序进行自主行驶、循迹和避障。
下面是对智能循迹避障小车的设计说明：1.硬件设计智能循迹避障小车的硬件设计包括以下组成部分：1.1 微控制器：使用单片机实现小车的控制和决策，采用常见的单片机有STC、ATmega、STM32等。
1.2 传感器：使用光电传感器进行循迹，超声波传感器进行避障。
在循迹方面，一般采用两个光电传感器，安装在小车底部，分别检测黑线和白色地面；在避障方面，一般采用超声波传感器，安装在小车前方，检测前方物体距离。
1.3 驱动电机：小车驱动电机一般采用直流减速电机，通过H桥驱动电路实现正反转控制。
1.4 电源：小车电源采用锂电池或干电池供电。
1.5 其他：小车还需要一些辅助元件，如LED指示灯、蜂鸣器等。
2.软件设计智能循迹避障小车的软件设计包括以下几个方面：2.1 循迹算法：根据光电传感器检测到的黑线和白色地面的信号，判断小车当前位置，控制小车朝着黑线方向运动。
2.2 避障算法：根据超声波传感器检测到的前方距离信息，判断小车前方是否有障碍物，避免碰撞。
2.3 控制逻辑：根据传感器数据计算得出的小车状态，进行控制决策。
比如，避障优先还是循迹优先，小车如何避障等。
2.4 通信协议：如果需要远程控制或传输数据，需要设计相应的通信协议。
3.功能实现基于硬件和软件设计，实现智能循迹避障小车以下功能：3.1 循迹：小车能够自主行驶，按照预设的循迹算法进行路径规划和执行。
3.2 避障：小车能够根据预设的避障算法，自主避开前方障碍物，避免碰撞。
3.3 情境感知：小车能够通过传感器感知环境，根据感知到的信息做出相应的控制决策。
3.4 远程控制：如果需要，可以通过通信模块实现小车的远程控制和数据传输。
玩具避障小车实验报告.
（1）模拟电子技术
（2）数字电子
（3）谭浩强，《c语言设计》
（4）苏丽萍，《电子技术基础》
图3总体硬件电路图
3.2 驱动电路
小车电机装有减速齿轮组，考虑不需调速功能，采用市面易购的电机驱动芯片L293D，该芯片是利用TTL电平进行控制，对电机的操作方便，通过改变芯片控制端的输入电平，即可以对电机进行正反转操作，很方便单片机的操作，亦能满足直流减速电机的要求。
智能小车驱动电路实现如图所示。
（2）在确保电路没有问题的时候，小车还是不能行走。
解决方法：检查元器件好坏，在排除元器件问题后，检查程序问题。
（3）在红外避障功能中，小车不能按程序设计一样走，当遇到障碍物时不是先后退在左转而是直接停止。
解决方法：检查电路连接有没有问题，当排除电路连接问题后，检查程序问题，确保程序没有问题时，我们想到可能是接受管的接收参数问题，所以我们在接受管1、2管脚加上一个滤波电路。
利用2位LED显示秒值，实现秒表计时显示。以2个按键KE1、KE2、分别实现启动、停止等功能。用中断的编程使用定时器，定时器工作在定时方式，实现1秒定时，每50ms溢出中断一次,中断20次后就到1秒钟；秒表计时显示用动态显示方式实现，通过键盘扫描方式取得KE1、KE2的键值，用键盘的中断处理程序实现秒表的启动、停止等功能。
6实验心得
经过一学期的努力，我们的红外避障小车项目如期完成，并取得预期的成果。作为该项目的参与者，我们都有各自的分工协作。
回首这个项目的制作，我们都得益匪浅。最初开始制作小车的前半部分对我们来说并不困难，因为其中涉及到的电路图我们也能看懂，焊接我们在之前的专业学课也学习过。但越到后期制作就越困难重重。首先是程序的编写问题，程序总是不稳定，达不到预期的功能效果。后来在添加红外避障功能的时候更是屡屡出现问题，例如，发射管不亮，发射管亮了，但是接收管又出现不能很好接收信号，数码管显示不完整，蜂鸣器不响等问题。但是经过我们组成员的努力和坚持，才将问题一一排除，成功解决。
自动避障小车课程设计
自动避障小车课程设计一、课程目标知识目标：1. 让学生掌握自动避障小车的基本原理，理解传感器的工作机制。
2. 使学生了解程序设计的基本流程，掌握基础的编程指令和逻辑控制。
3. 帮助学生理解自动避障小车在实际生活中的应用，了解相关技术的发展趋势。
技能目标：1. 培养学生运用所学知识进行问题分析，设计简单的自动避障小车程序。
2. 提高学生动手实践能力，学会组装和调试自动避障小车。
3. 培养学生团队协作和沟通能力，能够共同完成项目任务。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对科学技术的兴趣，激发创新意识和探索精神。
2. 培养学生面对问题积极思考，勇于克服困难，解决问题的积极态度。
3. 培养学生关注社会热点，认识到科技发展对生活的影响，增强社会责任感。
课程性质：本课程为实践性较强的课程，注重理论知识与实际操作的结合。
学生特点：学生为初中生，具备一定的物理知识和逻辑思维能力，对科技产品感兴趣，喜欢动手操作。
教学要求：结合学生特点，课程设计应注重理论与实践相结合，充分调动学生的积极性，提高学生的动手实践能力和创新能力。
在教学过程中，注重引导学生自主学习，培养学生解决问题的能力。
通过课程学习，使学生在知识、技能和情感态度价值观方面得到全面提升。
二、教学内容1. 理论知识：- 介绍自动避障小车的基本原理，涉及传感器、电机驱动、控制单元等组成部分。
- 结合课本相关章节，讲解编程语言基础，如循环结构、条件判断等。
- 分析自动避障小车在实际应用中的例子，探讨其对社会生活的影响。
2. 实践操作：- 指导学生动手组装自动避障小车，熟悉各部件功能及安装方法。
- 教学编程软件的使用，教授如何编写和调试自动避障小车程序。
- 组织学生进行小组合作，共同完成自动避障小车的制作和调试。
3. 教学大纲：- 第一阶段：自动避障小车原理学习，占课程总进度的30%。
- 第二阶段：编程语言学习，占课程总进度的30%。
- 第三阶段：动手实践，占课程总进度的40%。
避障小车制作讲解
智能避障小车实验报告与总结学院：机电工程学院专业年级：09级电气工程及其自动化队员姓名：智能避障小车实验报告与总结摘要：本设计制作的是单片机控制的自动避障小汽车，以单片机为小汽车的“大脑”，红外线探头为小汽车的“眼睛”，电机为小汽车的“双足”。
“大脑”控制“眼睛”去看前方是否有障碍物，当“眼睛”看到障碍后，由大脑来控制“双足”的行动方向。
从而实现小汽车的自动避障。
关键词：单片机红外线传感器避障小车一、设计任务与要求小车从无障碍地区启动前进，感应前进路线上的障碍物后，根据障碍物的位置选择下一步行进方向。
二、方案设计与论证本设计制作的是单片机控制的自动避障小汽车，以单片机为小汽车的“大脑”，红外线探头为小汽车的“眼睛”，电机为小汽车的“双足”。
“大脑”控制“眼睛”去看前方是否有障碍物，当“眼睛”看到障碍后，由大脑来控制“双足”的行动方向。
从而实现小汽车的自动避障。
电路原理简单，结构明了。
如图为整个系统的框图。
根据设计要求，我们的自动避障小车主要由六个模块构成：车体框架、主控模块、探测模块、电机驱动模块组成。
各模块分述如下：1、小车车体在设计车体框架时，我们有两套起始方案，自己制作和直接购买车身。
方案二：自己设计制作车架自己制作小车底盘，用两个直流减速电机作为主动轮，利用两电机的转速差完成直行、左转、右转、左后转、右后转、倒车等动作。
减速电机扭矩大，转速较慢，易于控制和调速，符合避障小车的要求。
而且自己制作小车框架，可以根据电路板及传感器安装需求设计空间，使得车体美观紧凑。
但这种方法费时费力且成本较高。
方案二：购买半成品小车底盘改装，此种方案方便简洁而且价格低廉，小车各个机械部分安装完整，只需稍加改装就可以使用。
而且我们主要是目的是小车控制系统的设计，因此我们采取该方案。
2、主控板小车的主控系统，即小车的大脑，我们采用了STC89C52单片机制作的最小系统。
3、避障模块避障方案选择，方案一：采用超声波避障。
4.避障小车
设计思路
设计自动避障小车，首先需要小车能够跑起 来，我们可以使用直流电机完成这一工作，其次， 需要检测到障碍，我们可以使用超声波传感器来 实现这一效果；为了能够简单明了的知道小车距 离障碍物有多远，我们可以使用四位数码管来显 示小车与障碍物的距离。
新知识讲解
在本节课的学习过程中学生将要学到以下新知识： 1.直流电机驱动电子模块的学习：直流电机驱动模块通常是 与电机搭配使用，电机速度的有效范围为0-255（电机可以 带动轮胎的转动，从而，让小车跑起来）。
教学目标
情感态度与价值观： 通过动手制作避障小车，锻炼学生动手能力。
激发对编程的兴趣；
课程背景
许多小学生喜欢车子，也会买一些小车来玩， 但是当小车跑ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ来时，总会撞到障碍物上，直接 就会导致车子的寿命减短，如果可以设计一个可 以自动躲避障碍物的小车，我们就可以放心的让 我们的车子跑起来了。这节课，我们就来学习设 计一个可以自动躲避障碍物的小车，来延长我们 小车的寿命。
课程解读
这节课的学习，学生将动手制作一 个可以躲避障碍物的小车，当小车在跑的 过程中检测到前方有障碍物时，小车可以 后退并且转弯，再继续向前跑。
教学目标
知识与技能： 过程与方法：
学习直流电机模块； 认识万向轮积木块； 学会制作简易自动控制小车；
通过避障小车的制作，让学生学会组装小车， 并且学会用程序控制小车的躲避障碍物。
超声波传感器一个 四位数码管一个 电机两个 直流电机驱动块一个 蜂鸣器一个 万向轮一个 乐高积木块若干
制作过程详见搭建手册
程序编辑
程序解读：当程序启动时，小车正向跑（直流电机电动车轮的转动，当电机正转 时，小车正向跑）。
程序编辑
程序解读：如果超声波检传感器检测到障碍物的距离小于30时， 蜂鸣器报警，小车向后倒，如果不满足障碍物小于30时，小车 继续向前跑（其中通过直流电机的正反转来控制小车的前进和 倒退）。
arduino避障小车课程设计
arduino避障小车课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解Arduino的基本原理，掌握其编程基础。
2. 学生能掌握避障小车的工作原理，了解传感器在其中的作用。
3. 学生能了解电路连接的基本方法，能正确连接Arduino、电机驱动和传感器。
技能目标：1. 学生能运用Arduino编程，实现避障小车的控制。
2. 学生能通过实际操作，提高动手能力，培养解决问题的能力。
3. 学生能通过团队协作，完成避障小车的搭建和调试。
情感态度价值观目标：1. 学生能培养对科学技术的兴趣，激发创新精神。
2. 学生能培养合作意识，提高沟通能力，学会团队协作。
3. 学生能在实践中体会科技带来的乐趣，树立正确的价值观。
课程性质：本课程为实践性较强的课程，注重培养学生的动手能力、创新精神和团队协作能力。
学生特点：六年级学生具备一定的逻辑思维能力和动手能力，对新鲜事物充满好奇，喜欢挑战。
教学要求：教师需结合学生特点，以引导为主，注重激发学生的兴趣，鼓励学生主动探究，培养学生的实践能力和创新能力。
在教学过程中，将课程目标分解为具体的学习成果，以便于教学设计和评估。
二、教学内容1. Arduino基础知识：- Arduino原理与结构- 编程基础：变量、数据类型、运算符、控制结构等- 传感器原理：红外传感器、超声波传感器等2. 避障小车工作原理：- 小车结构及各部件功能- 避障原理及实现方法3. 电路连接与编程：- 电机驱动连接与控制- 传感器与Arduino的连接- 编写程序实现避障功能4. 实践操作：- 搭建避障小车- 调试与优化程序5. 团队协作与展示：- 分组合作完成任务- 展示与分享作品教学内容安排与进度：第一课时：Arduino基础知识学习，了解小车结构与避障原理第二课时：学习传感器原理，进行电路连接与编程基础第三课时：动手搭建避障小车，进行初步调试第四课时：优化程序，实现稳定避障功能，团队协作与展示教材关联：教学内容与教材中“机器人制作与应用”章节相关，结合教材内容，使学生能够掌握Arduino编程及机器人制作的基本技能。
智能循迹避障小车设计
智能循迹避障小车设计感知系统是智能循迹避障小车的眼睛和耳朵，主要由距离传感器、红外线传感器、摄像头等组成。
距离传感器用于测量小车与障碍物之间的距离，红外线传感器可以用来检测地面的黑线，摄像头用于识别环境中的障碍物和黑线。
控制系统是智能循迹避障小车的大脑，主要由微控制器、电机驱动器、导航算法等组成。
微控制器是小车的核心控制单元，负责接收传感器的信号并根据预设的导航算法来控制电机驱动器的动作。
电机驱动器用于控制小车的运动，包括前进、后退、左转和右转等动作。
导航算法是核心的控制逻辑，根据传感器的信号来判断小车的位置和周围环境，并制定合适的控制策略。
执行系统是智能循迹避障小车的四个轮子，它们通过电机驱动器的控制来实现小车的运动。
当控制系统判断小车需要前进时，电机驱动器会给两个前轮施加相同的向前旋转力，使得小车向前运动。
当控制系统判断小车需要左转时，电机驱动器会给一个前轮施加向前旋转力，给另一个前轮施加向后旋转力，使得小车向左转动。
智能循迹避障小车的关键技术包括障碍物检测、循迹和路径规划。
障碍物检测主要依靠距离传感器、红外线传感器和摄像头来实现。
循迹技术主要依靠红外线传感器来检测地面的黑线，并根据黑线的位置来调整小车的运动。
路径规划技术主要依靠导航算法，根据传感器信号来判断小车的位置和周围环境，并选择合适的路径来避开障碍物。
除了以上的基本功能，智能循迹避障小车还可以加入其他附加功能，如声音播放、灯光控制等。
例如，小车可以播放音乐或给出声音提示来与用户进行交互，也可以通过灯光来显示其运动状态。
总的来说，智能循迹避障小车是一种具备自主导航和障碍物避让能力的小型机器人车辆。
通过感知系统、控制系统和执行系统的协同工作，它能够准确地感知环境中的障碍物并做出合适的运动决策。
在未来的发展中，智能循迹避障小车有望应用于家庭、商业和工业领域，为人们的生活和工作带来更多的便利和效率。
避障小车原理
避障小车原理
避障小车的原理是基于传感器的探测和数据处理。
它利用各种传感器，如红外线传感器、超声波传感器或激光传感器等，实时感知车辆周围的环境。
当传感器探测到前方有障碍物时，会立即将信号传输给控制器。
控制器接收到传感器信号后，会根据预设的算法进行数据处理和判断。
例如，当红外线传感器探测到障碍物时，发出的信号会被控制器解读为前方有障碍物，并根据预设的规则采取相应的控制动作。
根据不同的算法和规则，控制器会触发相应的动作来避免碰撞，如停止或减速前进，或者改变行进方向。
通过不断地接收传感器信号、数据处理和判断，避障小车可以在遇到障碍物时采取相应的措施，确保安全通行。
除了传感器和控制器，避障小车还包括驱动系统和能源系统。
驱动系统根据控制器的指令控制车辆的运动，可以是轮式驱动或履带驱动等。
能源系统则提供电力给整个系统，如电池或充电器。
总而言之，避障小车通过传感器感知周围环境，控制器实时处理数据并做出判断，最终通过驱动系统控制车辆的运动，以避免碰撞和保证安全通行。
循迹避障小车项目的描述
循迹避障小车项目的描述嘿，朋友们！今天咱来聊聊循迹避障小车这个超有趣的玩意儿！你想想看啊，这小车就像个聪明的小探险家，能自己沿着特定的路线走，遇到障碍还能机灵地躲开。
这可太神奇啦！要搞清楚循迹避障小车，咱得先说说它的眼睛——那些传感器。
就好比我们人有眼睛能看路一样，小车靠这些传感器来感知周围环境呢。
它们就像小车的小雷达，时刻警惕着周围的一切。
然后就是它的大脑啦，也就是控制电路。
这个大脑可厉害着呢，能接收传感器传来的信息，然后迅速做出判断，指挥小车该怎么走，该怎么避开那些障碍物。
再说说小车的轮子，这可是它前进的关键呀！就像我们的脚一样，带着小车一路向前冲。
那转动的轮子，不就像我们奔跑时的步伐嘛，哒哒哒地往前跑。
制作循迹避障小车可不简单哦，这需要我们有耐心，还得有那么点技术。
得把各种零件组装起来，就像搭积木一样，可不能马虎。
要是装错了一个地方，嘿，那小车可能就不听话啦，说不定还会闹脾气呢！在调试的时候也是很有意思的。
看着小车在那跑来跑去，一会儿遇到障碍停下来，一会儿又顺利通过，就像看着自己的孩子在学走路一样，心里那个期待呀！要是它成功地避开了一个很难的障碍，哇，那感觉，比自己考了满分还高兴呢！你说这循迹避障小车像不像我们生活中的那些小挑战？我们也得像它一样，有敏锐的感知能力，能及时发现问题；还要有聪明的头脑，能迅速想出解决办法；更要有勇往直前的精神，不管遇到什么困难都不退缩。
哎呀，我跟你们说，等你们自己动手做一个循迹避障小车，就知道有多好玩啦！到时候你就会发现，原来科技的世界这么奇妙，这么充满乐趣！你们还等什么呢？赶紧去试试吧！这小车绝对会给你们带来意想不到的惊喜和收获！别再犹豫啦，让我们一起在这个科技的小天地里尽情探索吧！原创不易，请尊重原创，谢谢!。
避障小车原理
避障小车原理
避障小车是一种能够自主避开障碍物并进行导航的智能车辆，它在各种场景中都有着广泛的应用，比如自动驾驶汽车、无人机、智能家居等领域。
那么，避障小车是如何实现自主避障的呢？接下来，我们将从传感器、控制系统和路径规划三个方面来详细介绍避障小车的原理。
首先，避障小车的传感器起着至关重要的作用。
常见的传感器包括红外线传感器、超声波传感器、激光雷达等。
这些传感器能够实时地感知周围环境，获取障碍物的位置、距离和形状等信息。
通过这些传感器获取的数据，避障小车能够及时作出反应，避开障碍物，确保行驶的安全性。
其次，控制系统是避障小车实现自主避障的关键。
控制系统根据传感器获取的数据，对小车进行控制，使其能够做出相应的动作。
比如，当传感器检测到前方有障碍物时，控制系统会发出指令，使小车停下或者转向避开障碍物。
控制系统的稳定性和灵活性直接影响着避障小车的性能表现。
最后，路径规划是避障小车实现自主导航的重要环节。
通过对传感器获取的环境数据进行分析，避障小车能够规划出一条避开障碍物的最优路径，并且在行驶过程中不断根据实时数据进行调整。
这样，避障小车就能够实现自主导航，安全、高效地完成任务。
综上所述，避障小车能够实现自主避障和导航，离不开传感器、控制系统和路径规划的协同作用。
传感器实时感知环境，控制系统根据数据进行控制，路径规划确保小车安全、高效地行驶。
随着人工智能和自动化技术的不断发展，避障小车将会在更多领域得到应用，为人们的生活带来便利和安全。
避障小车课程设计
避障小车课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能够理解避障小车的基本工作原理，掌握相关的物理和工程知识。
2. 学生能够描述并解释传感器在避障小车中的作用，以及如何通过编程实现小车自动避障。
3. 学生能够掌握基础的电路连接和编程指令，将理论知识应用于实际操作中。
技能目标：1. 学生能够运用所学知识，独立完成避障小车的组装和编程。
2. 学生能够在团队协作中发挥自己的作用，共同解决制作过程中遇到的问题。
3. 学生通过实践活动，提高动手能力，培养创新思维和问题解决能力。
情感态度价值观目标：1. 学生通过参与避障小车的制作，增强对科学技术的兴趣和好奇心，培养积极的学习态度。
2. 学生在团队合作中学会相互尊重、支持与配合，培养良好的团队精神和沟通能力。
3. 学生在遇到困难和挑战时，能够保持积极心态，勇于尝试和克服困难，增强自信心。
二、教学内容本课程以《信息技术》教材中“机器人制作”章节为基础，结合以下内容进行教学：1. 机器人基础知识：介绍机器人的定义、分类及其应用场景，重点讲解避障小车的工作原理。
2. 传感器及其应用：学习红外传感器、超声波传感器等在避障小车中的作用，以及传感器与单片机的连接方法。
3. 编程控制：学习基本的编程指令，通过编程实现避障小车的自动行驶和避障功能。
4. 实践操作：分组进行避障小车的组装、编程和调试，让学生在实践中掌握相关知识。
5. 创新拓展：在掌握基本功能的基础上，鼓励学生发挥创意，为避障小车增加更多功能。
教学内容安排和进度：第一课时：机器人基础知识学习，了解避障小车工作原理。
第二课时：学习传感器及其应用，进行传感器与单片机的连接。
第三课时：学习编程控制，编写程序实现避障功能。
第四课时：分组实践操作，组装、编程和调试避障小车。
第五课时：创新拓展，为避障小车增加更多功能，分享制作经验。
三、教学方法本课程采用以下多样化的教学方法，以激发学生的学习兴趣和主动性，提高教学效果：1. 讲授法：教师通过生动的语言和形象的表达，为学生讲解机器人基础知识、传感器原理等理论内容，使学生对避障小车有全面的认识。
智能避障小车设计
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应用电子技术专业学生姓名班级10应用电子()班学号指导教师完成日期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。
Smart 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, convenient debug, fast, flexible system reflect, correct and feasible design scheme, each index is steady and reliable.第一章绪论1.1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。
超声波避障小车设计
超声波避障小车设计引言：随着科技的不断发展，人们对机器人的需求越来越大。
超声波避障小车是一种能够利用超声波测距技术进行环境感知和避障的智能机器人。
本文将介绍超声波避障小车的设计方案及其原理、实现和应用。
一、设计方案：1.1硬件设计：1.1.1小车平台设计：小车平台应具备良好的稳定性和可扩展性，可以根据需要添加其他传感器或执行器。
常见的平台材料有金属和塑料，可以根据实际需求选择适合的材料。
1.1.2驱动电机选择：驱动电机应具备足够的功率和转速，以保证小车的运动能力。
一般可以选择直流无刷电机或步进电机。
1.1.3超声波传感器安装：超声波传感器通过发射和接收超声波信号，实现对周围环境的测距。
传感器应安装在小车前方，可以通过支架或支架固定在小车上。
1.2软件设计：1.2.1运动控制程序：运动控制程序通过控制驱动电机的转速和方向，实现小车的前进、后退、转弯等运动。
可以使用单片机或开发板来编写控制程序。
1.2.2避障算法：避障算法是超声波避障小车的核心功能。
当超声波传感器检测到前方有障碍物时，小车应能及时做出反应，避免与障碍物碰撞。
常见的避障算法包括简单的停止或转向，以及更复杂的路径规划算法。
二、工作原理：超声波避障小车的工作原理是通过超声波测距模块对周围环境进行测量和感知。
超声波传感器发射超声波信号，当信号遇到障碍物后会反射回传感器，通过测量反射时间可以计算出距离。
根据测得的距离，小车可以判断是否有障碍物，并采取相应的措施进行避障。
三、实现步骤：3.1搭建小车平台：根据设计方案搭建小车平台，安装驱动电机和超声波传感器。
3.2连接电路：将驱动电机和超声波传感器与单片机或开发板连接，建立电路连接。
3.3编写控制程序：利用编程语言编写运动控制程序，实现小车的基本运动功能。
3.4设计避障算法：根据需求设计避障算法，实现小车的避障功能。
3.5调试和测试：对小车进行调试和测试，确保其正常工作。
四、应用领域：超声波避障小车在工业自动化、家庭服务、教育培训等领域具有广泛的应用前景。
简析自动避障小车的硬件设计
简析自动避障小车的硬件设计避障小车是一种采用了红外、超声波、CCD和激光等传感器设计的移动机器人。
其工作原理是：避障小车在复杂环境自主移动时，通过传感器系统感知外界环境从而完成避障。
避障控制系统的总体设计思路是基于自动引导小车系统，这种系统使用传感器感知路线和障碍，根据智能小车实现自动识别路线，在遇到障碍时自动避让，并且选择正确的路线行进。
1 设计任务1.1 设计思想本系统要求自行设计制作一个智能小车，该小车在前进的过程中能够检测到前方障碍并自动避开，达到避障的效果。
设计思想是采用单片机为控制核心，利用位置传感器检测道路上的障碍，通过采集数据并处理后由单片机产生PWM波驱动直流电机对车进行转向和行动控制，控制电动小汽车的自动避障、快慢速行驶以及自动停车。
1.2 功能概述本系统主要由微控制器模块、避障模块、直流电机及其驱动模块电源模块等构成。
微控制器模块：通过采用STC89C52作为微控制器接受传感器部分收集到的外部信息进行处理，并将结果输出到电机驱动模块控制电机运行。
避障模块：采用位置传感器的漫反射检测来检测前方是否有障碍，通过红外光电开关将采集到的信号送到微控制器。
驱动模块：通过接收微控制器产生的信号来驱动电机运行，实现快慢速行驶，转向控制以及自动停车。
电源模块：为保证正常工作，为整个电路模块提供电源支持。
2 硬件电路设计关键元件选择讨论：2.1 单片机的选择单片机全称单片微型计算机（Single Chip Microcomputer），简称SCM，把一个计算机系统集成到一个芯片上，具有质量轻、体积小、价格便宜的特点。
单片机内部也有着内存、CPU、类似硬盘一样具有存储功能的器件等与电脑功能类似的模块。
单片机的核心是集成电路芯片，该芯片采用了规模超大的集成电路技术，将各种模块集成在一起，包括对数据进行处理的中央处理器CPU、模拟多路转换器、显示驱动电路、中断系统、数据存储器RAM、程序存储器ROM、定时器/计时器、A/D转换器等，这些功能模块被集成在硅片上，形成了一个小型的、完善的计算机系统。
避障小车
工程训练中心
红外接近传感器的是开关量传感器，接IO0~IO11的
任意一个接口都可以通过 NorthSTAR 进行数值读取 和编程。
由于输出是开关量，只能判断在测量距离内有无障
工程训练中心
工程训练中心
红外避障小车设计
目的：利用创意之星机器人套件设计一个简单机器
人系统——“避障小车
要求：小车能够在较平坦地面上，以车轮驱动的方
式行走，有自主避开前方障碍物能力的机器人。
一、设计思路
一、结构设计方案
1、轮子底盘结构选择
Байду номын сангаас
2、电机与底盘的运动关系
二、感知方案 三、控制策略
四、程序编写与加载
关
工程训练中心
作用：用来测量前方物体和传感器探头之间的距
离。
输出为：0~2.5V 模拟量（电压值随距离变化）； 量程范围10~80 cm。
工程训练中心
红外测距传感器工作原理
工程训练中心
红外测距传感器工作原理
GP2D12 主要是由红外发射器、PSD（位置敏感检测
装置）及相关处理电路构成。
红外发射器发射一束红外光线，红外光线遇到障碍
物被反射回来，通过透镜投射到 PSD 上，投射点和
PSD 的中心位置存在偏差值 a ， GP2D12 根据上图所
示的a、b、α三个值就可以计算出H的值，并输出相
应电平的模拟电压。
工程训练中心
红外测距传感器的几个重要的特性
1、与障碍物的反射角度基本无关。 2、与反射物体的颜色及材质基本无关。
碍物，不能给出障碍的实际距离。但是该传感器带 有一个灵敏度调节旋钮，可以调节传感触发的距离 。
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第15课避障小车
一、教材与学生情况分析
本节课是《Arduino创意机器人》第三章《智能小车》的第三节课。
通过前面两节课的学习，学生已经可以使用小车完成基本的运动。
但是我们的小车还不智能，随着学习的深入，对小车也有了更高的要求。
本节课利用多种传感器实现小车避障。
二、教学目标：
1.了解触碰传感器，并学会触碰传感器接线的方法；
2.通过制作避障小车，掌握触碰传感器的原理和编程的方法。
3.在解决实际避障问题中，体会Arduino机器人的乐趣。
三、教学重难点
教学重点：掌握触碰传感器的原理和编程的方法。
教学难点：小车避障过程的分析。
四、教学流程
1．引入新课
演示小车直线行走，撞倒了墙上。
教师提出问题：怎么办呢？
教师：我们发现在自然界中，有很多昆虫通过触角检测前进道路上的障碍，所以在遇到障碍物时可以绕道而行。
当然，我们的小车在前进途中，也会遇到各种各样的障碍物。
我们想不想给小车也装上触角进而避障呢？
出示课题《避障小车》。
1
2
2．介绍触碰传感器
展示触碰传感器，并让学生从工具盒中拿出触碰传感器。
讲解触碰传感器特性：它是一个利用接触片实现检测触碰功能的电子部件，主要用于检测外界触碰情况，是一种数字传感器，在碰到障碍物时，值为0，否则值为1。
让学生将触碰传感器接在数字针脚上，观察当手碰到触碰传感器时，其自带指示灯亮灭情况。
3．制作避障小车
（1）任务描述
脱机工作下，小车能在前方没有障碍的路面上直走，如果触碰传感器碰到障碍，则调整方向，然后继续前进。
（2）搭建硬件
将触碰传感器安装在小车的前面（这里使用一左一右，可以根据实际情况进行调整），注意将触
碰传感器的触角露在上层板外面 (本课将触碰传感器接在8号数字管脚)。
（3）编写程序 参考程序（仅作参考）
触碰传感器是一种数字传感
器，在碰到障碍物时，值为0，否则值为1。
因此，我们要增
加指令。
图15.2
图15.1
图15.3
教师分析：分析避障过程。
分析“非”指令。
指令也可以用模块中的指令
3
代替。
（4）编译上传
程序编写完成，单击，再单击，当提示上传成功后，拔掉USB数据线，接上锂电池，就可以观察脱机工作下，小车能在前方没有障碍的路面上直走，如果触碰传感器碰到障碍，先后退1秒，再左拐1秒，然后继续前进。
4．拓展探究
上面的避障程序可以使小车成功躲避障碍物，实现绕道前行。
但是，如果我们利用教室里的桌椅自制一个简单的迷宫，小车如何可以走出迷宫呢？（见第18课综合创意小车）
（让学生去思考，有一定难度，不一定要做出来。
）
图15.4 常见迷宫
5．课堂总结
通过这节课的学习，我们了解了触碰传感器，掌握了使用触碰传感器制作避障小车，同时也感受到了应用学到的知识解决实际问题的乐趣。
4。