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。
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。
基于Arduino智能循迹车设计毕业设计共22页
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26、我们像鹰一样,生来就是自由的 ,但是 为了生 存,我 们不得 不为自 己编织 一个笼 子,然 后把自 己关在 里面。 ——博 莱索
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27、法律如果不讲道理,即使延续时 间再长 ,也还 是没有 制约力 的。— —爱·科 克
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28、好法律是由坏风俗创造出来的。 ——马 克接受法律支配的人类 的状态 中,哪 里没有 法律, 那里就 没有自 由。— —洛克
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30、风俗可以造就法律,也可以废除 法律。 ——塞·约翰逊
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16、业余生活要有意义,不要越轨。——华盛顿 17、一个人即使已登上顶峰,也仍要自强不息。——罗素·贝克 18、最大的挑战和突破在于用人,而用人最大的突破在于信任人。——马云 19、自己活着,就是为了使别人过得更美好。——雷锋 20、要掌握书,莫被书掌握;要为生而读,莫为读而生。——布尔沃
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。
智能循迹小车设计论文
摘要:循迹小车采用传感器来识别白色路面中央的黑色引导线,通过C8051F310单片机实现对转向舵机和驱动电机的PWM控制,利用检测器检测道路上的标志,使小车实现快速稳定地循线行驶。
分模块阐述了循迹小车的原理、软硬件设计及制作过程.针对路径特点对循迹小车的方向控制和速度控制提出了舵机分级转向、速度分段控制的解决方案。
实验表明,循迹小车能够较快速、平稳地完成对各种曲率引导线的循迹行驶任务。
关键词:单片机、电机、传感器、循迹。
Summary:Tracing car photoelectric sensor to identify the white road to guide the central black line through the C8051F310 microcontroller and drive to achieve the steering servo motor PWM control, the use of detector on the road signs to make the car look fast and stable line-line, down. Sub-module describes the principles of tracing the car, hardware and software design and production process.Path tracing for the characteristics of the car’s direction and speed control servo proposed classification steering, speed control sub-solutions. Experiments show that, tracing the car can be more rapid and smooth completion of the guide line of curvature of the driving task of tracing. Keywords:Microcontroller, motors, sensors, tracing.目录第一章引言一、设计目的 (4)二、设计方案 (4)三、报告内容安排 (4)四、技术方案概要 (5)第二章硬件部分一、单片机最小系统 (6)二、电源电路 (7)三、H桥电机驱动电路 (7)四、传感器输入电路 (8)五、硬件电路原理图 (9)第三章软件部分一、软件设计框架 (10)二、端口初始化 (10)三、PWM初始化 (11)四、功能函数 (12)第四章程序清单 (14)第五章总结 (19)参考文献 (20)附录 (21)第一章引言随着微电子技术的不断发展,微处理器芯片的集成度越来越高,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,这种技术促进机器人技术也有了突飞猛进的发展。
自动避障循迹小车毕业论文
自动避障循迹小车毕业论文自动避障循迹小车毕业论文目录1 绪论 (1)1.1智能小车的研究与意义 (1)1.2智能小车的现状 (3)1.2.1国外移动机器人研究 (3)1.2.2国移动机器人的状况 (4)1.2.3小车避障现状综诉 (4)1.2.4智能小车的现状 (4)1.3论文研究容与主要结构 (5)1.3.1基于单片机控制的智能循迹避障小车 (5)1.3.2文章主要结构 (5)2 方案选型设计 (6)2.1车体设计 (6)2.2电机驱动设计 (6)2.2.1电机选择 (6)2.2.2驱动选择 (7)2.2.3H桥式电路工作原理 (9)2.2.4PWM调速技术 (9)2.3循迹模块 (9)2.3.1光电传感器的工作原理 (9)2.3.2光电传感器的分类和工作方式 (9)2.3.3光电传感器的选择 (10)2.4避障模块 (11)2.4.1超声波测距的原理 (11)2.4.2超声波传感器的分类 (12)2.4.3超声波测距特点 (12)2.4.4超声波模块选择 (13)2.5显示模块 (14)2.5.1数码管的结构及工作原理 (14) 2.5.2数码管的选择 (15)2.6控制系统模块 (15)2.6.1单片机的发展 (15)2.6.2AT89C52单片机的简单介绍 (17)2.7电源模块 (17)3 硬件设计 (18)3.1总体设计 (18)3.1.1小车总体概述 (18)3.1.2小车总体设计框图 (19)3.2驱动电路设计 (19)3.3信号检测模块电路设计 (21)3.3.1循迹模块信号检测电路 (21)3.3.2壁障模块和显示信号检测电路 (22) 3.4显示模块电路设计 (24)3.5主控电路设计 (27)3.5.1单片机最小系统设计 (27)3.5.2主控电路图 (30)4 软件设计 (31)4.1主程序设计 (31)4.1.1主程序框图 (31)4.1.2主程序流程图 (32)4.2循迹模块程序设计 (33)4.3显示模块程序设计 (33)4.4避障模块程序设计 (34)5 制作安装与调试 (35)5.1小车的安装 (35)5.2小车的调试 (35)5.3智能小车的功能 (36)结论 (37)参考文献 (38)附录: (40)中文译文 (44)致谢 (52)1 绪论1.1智能小车的研究与意义移动机器人是机器人领域的一个分支,他的研究始于60年代末期,斯坦福研究院(SRI)的Nits Nilssen和Charles Rosen 等人,在1966年至1972年间研制出了名为Shake的自主移动机器人[1]。
D2-1型循迹小车的设计毕业论文
学校代码10126 学号0145124334 电工电子综合课程设计论文题目D2-1型巡线小车的设计院系内蒙古大学鄂尔多斯学院专业名称电子信息科学与技术年级2014 级学生姓名王馨毓指导教师白晓磊2016年07月10日D2-1型巡线小车的设计摘要寻迹智能小车生动有趣具有结构简单、原理清晰、趣味性强等特点。
还牵涉到机械结构、电子基础、传感器原理、自动控制甚至单片机编程等诸多学科知识,通过动手实践能大大提高解决实际问题的能力,制作完成后的产品,能沿预定的轨道自动前进,生动、有趣,深受初学者喜爱。
而且智能小车还是一个很好的硬件平台,只要增加一些控制电路就能完成循迹小车、救火机器人、足球机器人、避障机器人、遥控汽车等课题。
关键词:小车,智能,循迹,光敏电阻The design of D2-1 type patrol carAbstractAuthor:Wang XinyuTutor:Bai Xiaolei Tracking smart car interesting with a simple structure, the principle of clear, strong interest and so on. Also involves mechanical structure, electronic based, sensor, automatic control and microcontroller programming and so on many discipline knowledge, through hands-on practice can greatly improve the ability to solve practical problems, after the completion of the production of products, along a predetermined path automatically advance, vivid, interesting, loved by beginners. And smart car or a good hardware platform, as long as the increase in some control circuit can complete tracking car, fire fighting robot, robot soccer, avoid obstacle robot, remote control cars and other topics.Key words: car, intelligent tracking, photosensitive resistance目录前言 (1)1.设计目的 (2)2. 设计要求 (3)3. 主要器材 (4)4. 元器件介绍及其工作原理 (5)4.1套件概况 (5)4.2主要原器件介绍 (5)4.3工作原理 (6)4.4电路图及系统框图 (6)5.元件识别 (8)5.1主要元件功能 (8)5.1.1电阻识别 (8)5.1.2三极管 (8)5.1.3集成电路 (8)6.设计及组装过程 (10)6.1组装前准备 (10)6.2装配说明 (10)6.2.1电路装配 (10)6.2.2机械零部件装配 (10)7.焊接及调试 (11)7.1焊接过程简介 (11)7.2初步调试 (11)7.3整车调试 (11)8.特色与创新 (13)9.课程设计体会 (14)参考文献 (15)内蒙古大学鄂尔多斯学院电工电子综合课程设计论文第 1 页前言智能的出现,为我们的生活和生产带来了很大的便利,同时也是以后的发展方向,智能就是可以在一个特定的环境中按照我们前面设定好的模式去自动的运作,它并不需要我们去人为的管理,就可以达到我们前面设定的第 1 页共19 页第 1 页共19 页目标,它的应用领域很广,如可以应用于工业控制、科学勘探、智能家居等领域。
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。
循迹小车毕业设计
摘要本设计是一种基于传感器和单片机的数据采集系统,用于实现智能小车的自主循迹功能。
采用反射式红外传感器来识别白色路面中央的黑色导引线,输出相应模拟电压信号,通过信号处理电路将模拟信号转化为可供单片机识别的数字信号;采用反射式激光传感器来判断小车前方一定距离处是直道还是弯道,并直接输出相应的数字信号;采用STC89C52RC单片机作为主控器,对采集到的信号予以分析判断,并控制小车产生相应的动作。
经过总体方案设计、硬件选择、程序编写以及实际调试后,最终的测试结果表明,该数据采集系统工作稳定,算法可靠。
关键词:数据采集系统;传感器;单片机;循迹AbstractThis design is a data acquisition system based on sensors and Single-Chip Microcomputer, it is used to realize the function of tracking line for the intelligent vehicle. The reflecting infra-red sensors are used to identify the black guiding line in the center of the white road, they output corresponding analog voltage signals which will be transformed into digital signals by the signal processing circuit, then the Single-Chip Microcomputer can read the digital signals. The reflecting laser sensor is used to judge that if the road in front of the car is curve or straight, it outputs a corresponding digital signal. The Single-Chip Microcomputer STC89C52RC is used to analyze the signals acquired and control the intelligent vehicle to move accordingly.After designing the overall solutions, choosing the hardware devices, writing the program, and the actual debugging, the final testing result shows that the system works stably and the program runs reliably.Key words: data acquisition system; sensor; Single-Chip Microcomputer; tracking line目录摘要 (I)Abstract....................................................................................................................................... I I 1绪论 . (1)1.1选题的背景和意义 (1)1.2发展现状与趋势 (1)1.3本论文主要研究内容 (2)2 总体方案 (3)2.1 底盘的选择 (3)2.2 智能车整体模块设计 (5)2.3 信息采集模块设计 (5)2.3.1 如何判断车头位置 (6)2.3.2 如何判断弯道直道 (8)2.3.3 如何判断十字路口 (9)3 硬件设计 (10)3.1 传感器的选择及改进 (10)3.1.1 四路红外传感器 (10)3.1.2 一路激光传感器 (13)3.2 信号处理电路的设计 (14)3.3 单片机最小系统设计 (17)3.3.1 供电电路 (17)3.3.2 振荡电路 (18)3.3.3 复位电路 (19)3.4 硬件的安装 (19)4 软件设计 (22)4.1 主函数流程 (22)4.2 循迹流程 (23)4.3 调速流程 (24)4.4 程序的烧录 (24)4.4.1 程序烧录的前提 (25)4.4.2 烧录步骤 (25)5 系统调试与改进 (27)5.1 车模测试 (27)5.2 激光传感器测试 (27)5.3 红外传感器测试 (28)5.4 简单循迹测试 (29)5.5 调速循迹测试 (29)5.6 最终循迹测试 (29)6 结论 (31)致谢 (32)参考文献 (33)附录A 英文原文 (34)附录B 中文翻译 (38)附录C 测试程序 (46)C.1 车模测试程序 (46)C.2 激光传感器测试程序 (47)C.3 循迹测试程序 (48)C.3.1 简单循迹测试程序 (48)C.3.2 调速循迹测试程序 (50)C.3.3 最终循迹测试程序 (53)附录D 跑道 (59)D.1 跑道A (59)D.2 跑道B (59)1绪论1.1选题的背景和意义智能车在生活中有着广泛的应用,例如自动化生产线上的物料陪送机器人,医院的机器人护士,商场的导游机器人等[1]。
循迹小车 毕业论文
摘要本设计是一种基于单片机控制的简易自动寻迹小车系统,其研究意义涵盖了工业、生活、勘探以及人类关注的探月工程。
设计旨在设计出一款可以自主按照人类预设的轨迹行走(或者完全自主行走)并完成指定任务的小车。
从设计的功能要求出发,设计包括小车机械构成设计和控制系统的软硬件设计。
为了适应复杂的地形我采用稳定性比较高的四轮构架式,用后轮驱动前轮换向的控制模式。
控制系统以STC89C52为控制核心, 用单片机产生PWM波,控制小车速度。
利用红外光电传感器对路面黑色轨迹进行检测,并确定小车当前的位置状态,再将路面检测信号反馈给单片机。
单片机对采集到的信号予以分析判断,及时控制驱动电机以调整小车转向,从而使小车能够沿着黑色轨迹自动行驶,实现小车自动寻迹的目的。
关键词:循迹小车,单片机,红外传感器ABSTRACTThe design is a simple microcontroller-based control automatically tracing the car system, and its significance covers the industry, life, exploration, and human concern lunar exploration. The design aims to design a can of independent walking in accordance with the trajectory of human default (or completely autonomous walking) and to complete the tasks assigned to the car. The design includes the functional requirements from the design of car mechanical design and control system hardware and software design. Relatively high stability of the four trusses in order to adapt to the complex terrain, before the rotation of the rear-wheel drive control mode. Control system to control the core to STC89C52 microcontroller PWM wave to control the car speed. Using infrared photoelectric sensor to detect the black track on the road and to determine the current status of the car, and then the road detection signal is fed to the microcontroller. Microcontroller to be collected signal analysis and judgment, and timely control of the drive motor to adjust the steering of the car, so that the car is traveling along the black track to achieve the purpose of the car automatically tracing.Keywords:car tracking;microcontroller;Infrared sensors目录1 绪论 (1)1.1 研究背景和发展现状 (1)1.2 研究目的和意义 (1)1.3 研究内容 (2)2方案设计与论证 (3)2.1 总体方案设计 (3)2.2主控系统 (3)2.2 电机驱动模块 (4)2.3 驱动电机选择 (5)2.4 循迹模块 (5)2.5 机械系统 (6)3 主要器件介绍 (7)3.1 STC89C52的介绍 (7)3.2 L298N的介绍 (10)3.2.1 L298的引脚功能 (10)3.2.2 L298的运行参数 (11)3.2.3 L298的逻辑控制 (11)3.3 TCRT5000的介绍 (11)3.4 LM324的介绍 (12)4 硬件设计 (14)4.1总体设计 (14)4.2 STC89C52单片机控制电路 (16)4.2.1 时钟电路 (16)4.2.2 复位电路 (17)4.2.3 EA/VPP(31 脚)的功能和接法 (17)4.2.4 P0 口外接上拉电阻 (17)4.3TCRT5000黑色轨迹识别电路 (18)4.4LM324电压比较电路 (19)4.5电机驱动电路 (20)4.5.1驱动电路 (20)4.5.2 PWM调速原理 (21)5程序设计 (23)5.1主程序 (23)5.2TCRT5000扫描程序 (25)5.3 PWM编码产生程序 (26)6调试 (28)6.1硬件调试 (28)6.1.1电池可靠性 (28)6.1.2TCRT5000探头 (29)6.1.3 L298N马达驱动模块 (29)6.2软件调试 (29)6.2.1调试平台介绍 (29)6.3 测试结果与分析 (30)结束语 (32)参考文献 (33)致谢 (34)附录 (35)附录1:源程序 (35)附录2:原理图 (39)附录3:PCB设计 (40)1 绪论1.1 研究背景和发展现状随着电子技术、计算机技术、智能控制技术的飞速发展,产品的智能化和小型化越来越成为人们关注的热点。
基于Arduino单片机的智能小车设计-毕业论文设计
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。
毕业设计智能循迹小车
大学生电子设计大赛(论文)智能循迹小车学生姓名:张旭朱元派王辉学号:1040830623 ,1040710625 ,1040710637 完成日期 2011 年4月27日摘要本次设计的智能循迹小车是以单片机STC89S52 为主控制器,运用反射式红外传感器来进行路径检测和霍尔传感器监测行驶路程,并将实时数据传送到LCD12232显示模块,同时传感器组成的循迹模块路径检测状态传回单片机进行处理,用单片机产生PWM 波等方式来控制小车的行进速度,实时控制小车的行进状态。
另外,在小车上还扩展了LCD12232 作为人机交互界面,以便于实时了解监测传感器的状态和小车行驶中的实时数据,由于本次设计的是智能自动循迹小车,整个任务过程无需人工的任何干预,故而没有进行键盘及遥控等的人工操作设备。
用多路传感器的实时监测和算法的紧密配合来保证小车的顺畅完成任务。
关键字:智能循迹小车,红外传感器,霍尔传感器,12232液晶。
AbstractThis design's intelligence follows the mark car is by the monolithic integrated circuit STC89S52 primarily controller, carries on the way examination and the Hall sensor monitor travel distance using the reflection type infrared sensor, and transmits the real-time data to the LCD12232 display module, simultaneously the sensor composes follows the mark module way examination condition to feed in the monolithic integrated circuit to carry on processing, has ways and so on PWM wave with the monolithic integrated circuit to control car's approaching speed, the real-time control car marches forward the condition.other, also expanded LCD12232 on the car to take the man-machine interaction contact surface, was advantageous for the real-time understanding to monitor in sensor's condition and the car travel real-time data, what because this design was the intelligence follows the mark car automatically, the entire duty process did not need the artificial any intervention, therefore has With the multi-channel sensor's real-time monitors and the algorithm close coordination guaranteed that the car completes the task smoothly.key words: The intelligence follows the mark car, infrared sensor, Hall sensor, 12232 liquid crystals.第一章总体方案论证与设计1.实现功能:基本功能:小车智能循迹LCD12232显示时间;附加功能:时分显示行驶路程显示2.硬件结构:分为下面几部分:(1)处理器模块:采用AT89S52(2)小车主体设计模块方案购买玩具坦克进行改装。
寻迹小车毕设论文
毕业设计(论文)单片机寻迹小车设计与制作系别:机电信息学院专业名称:自动化学生姓名:徐德鋆学号:0701030117指导教师姓名、职称:朱宇完成日期年月日STC89C51RC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。
本文介绍的是基于 STC89C51RC单片机循迹电动小车的设计与制作。
以STC89C51RC单片机为控制核心,采用两个红外反射式光电传感器ST188检测黑色轨迹线,能较有效的控制其在特定位置转弯及行驶出错处理,控制电动小车的自动寻迹。
L298N芯片驱动小车的电机,两个130r/min的5V直流电机为小车提供驱动力,保证了小车平稳匀速的向前行驶。
整个系统的电路结构简单,可靠性能高。
关键词STC89C51RC单片机;反射式光电传感器;PWM调速;电动小车STC89C51RC microcontroller is a single chip eight, his ease of use and versatility by the majority of users praise. This article describes a microcontroller based tracking STC89C51RC electric car design and production. STC89C51RC microcontroller for the control of the core, using two infrared reflective photoelectric sensors detect the black trajectory ST188, can more effectively control its turning and running in a specific location error handling, control, automatic electric car tracing. L298N chip-driven motor car, two 130r/min the 5V DC motor to provide driving force for the car to ensure that the car moving forward smoothly uniform. Simple circuit structure of the system reliability can be high.Keywords STC89C51RC SCM; reflective photoelectric sensor; PWM speed control; electric car目录第1章绪论 (5)1.1引言 (5)1.2国内外现状 (5)第2章概述 (6)2.1什么是单片机 (6)2.2单片机介绍 (7)2.2.1 单片机历史 (7)2.3STC89C51RC芯片简介 (8)2.3.1 STC89C51RC结构图 (9)2.3.2 STC89C51RC系列单片机管脚的定义 (9)2.4L298N电机驱动简介 (10)2.4.1 L298N内部结构图 (11)2.4.2 L298N引脚排列 (11)2.5红外反射传感器简介 (12)2.6LM358比较器简介 (13)第3章循迹小车的车体 (14)3.1小车零件 (15)第4章循迹小车的硬件设计 (15)4.1循迹小车的控制器模块 (16)4.2循迹小车的传感器模块 (16)4.3循迹小车的电压比较器模块 (17)4.4循迹小车的驱动模块 (18)4.5寻迹小车的电源模块 (19)第5章循迹小车的软件设计 (20)5.1循迹小车软件中的行驶以及转弯程序 (21)第6章循迹小车程序的编译与烧录 (22)6.1K EIL U V ISION2环境 (22)6.2循迹小车程序的烧录 (23)结束语 (24)附录 1循环迹小车原理图 (25)附录 2循迹小车源程序 (26)附录 3小车靓照 (27)附录 4元器件清单 (28)参考文献 (29)致谢 (29)第1章绪论1.1引言随着科学技术的快速发展,智能机器人在工业的应用越来越广。
循迹小车毕业设计论文
毕业设计(论文)题目寻迹小车的设计与制作学生姓名院系信息工程系专业************班级*** **学号****************指导教师*****完成时间**********寻迹小车的设计与制作摘要寻迹智能小车生动有趣具有结构简单、原理清晰、趣味性强等特点。
还牵涉到机械结构、电子基础、传感器原理、自动控制甚至单片机编程等诸多学科知识,通过动手实践能大大提高解决实际问题的能力,制作完成后的产品,能沿预定的轨道自动前进,生动、有趣,深受初学者喜爱。
而且智能小车还是一个很好的硬件平台,只要增加一些控制电路就能完成循迹小车、救火机器人、足球机器人、避障机器人、遥控汽车等课题。
关键字:寻迹/智能/小车目录1寻迹小车的介绍1.1 寻迹小车的功能简介 (1)2 寻迹小车的工作原理2.1 寻迹小车元件 (2)2.2 寻迹小车原理图 (3)2.3 LM393方框图 (3)2.4 寻迹小车工作原理 (4)3 焊接与调试3.1 焊接过程简介 (5)3.2 调试与组装 (5)3.3 整车调试 (6)4 特色与创新点讨论 (6)参考文献 (7)1寻迹小车的介绍1.1 寻迹小车的功能简介在白色的场地上有一条16毫米宽的黑色跑道,我们的循迹小车能沿着黑色跑道自动行驶,不管是跑道如何弯曲小车都能自动行驶真是太神奇了!大家知道当光源射到白色物体和黑色物体上时的反光率是不同的,我们这里用白色的LED作为光源,光线通过地面反射到光敏电阻上通过检测光敏电阻阻值变化能判断小车是否行驶在白色区域上,如果检测到是黑色跑道,说明小车跑偏,这一侧的电机就会减速甚至停转这一侧的绿色的LED熄灭,驱动小车向相反方向行驶,这样小车就能始终沿着跑道行驶了。
2 寻迹小车的工作原理2.1 寻迹小车元件2.2 寻迹小车原理图2.3 LM393方框图2.4 寻迹小车工作原理首先我们来熟悉一下整机的工作原理图,电路由线路检测电路、电压比较电路、驱动电路和执行电路组成.LM393是双路电压比较器集成电路,由两个独立的精密电压比较器构成。
毕业论文《自动循迹小车》
.毕业论文(设计)题目自动循迹小车院系电气与电子信息工程学院专业自动化年级 2013级学生姓名赖德鹏学号 130650108田巧玉自动循迹小车专业自动化学生赖德鹏指导教师田巧玉【摘要】本设计以LDC1000传感器探测金属为基础,以单片机控制技术为核心,实现小车自动探测金属轨道并正常行驶。
同时加入前进距离和时间的记录,用户可通过单片机STC15F2K60S2控制传感器根据不同的金属轨道进行参数矫正。
小车使用了L298N电机驱动以便于小车可以不通的速度匀速稳定的前进,最终实现集金属探测,实地矫正,参数的设定与数据显示于一身的智能循迹小车。
此设计有体积小,功耗低,适用范围广,用户操作界面设计人性化等特点。
【关键词】金属探测参数可调多功能显示智能控制Automatic Vehicle Tracking【Abstract】This design is based on the LDC1000 sensor to detect the metal, with the single-chip microcomputer control technology as the core, to realize the automatic detection of the metal track and normal driving. At the same time to join the advance distance and time records, the user can be controlled by a single chip microcomputer STC15F2K60S2 sensor based on different metal track parameters. The car uses a L298N motor drive for the car can get stable speed constant progress, and ultimately set the metal detection, field correction, intelligent vehicle tracking and data set parameters are displayed in a. This design has the characteristics of small size, low power consumption, wide application range, user-friendly design of user interface, and so on.【Key words】Metal detection adjustable parameters multifunction display intelligent control目录绪论........................................................ 错误!未定义书签。
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。
(完整版)基于单片机控制的循迹小车毕业设计论文
摘要本循迹小车采用现在较为流行的8位单片机作为系统大脑,以STC89C52单片机为控制核心。
用其控制行进中的小车,以实现其既定的性能指标。
充分分析我们的系统,其关键在于实现小车的自动控制,而在这一点上,单片机就显现出来它的优势控制简单、方便、快捷。
40脚的DIP封装使它拥有32个完全IO(GPIO-通用输入输出)端口,通过这些端口加以信号输入电路,将各传感器的信号传至单片机分析处理,从而控制L293D电机驱动,控制小车。
利用红外对管检测黑线,通过循迹模块里的红外对管是否寻到黑线产生的电平信号返回到单片机红外对管来实现循迹功能。
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。
集成红外线传感器即光电开关进行避障。
整个系统的电路结构简单,可靠性能高。
根据小车各部分功能,分析硬件电路,并调试电路。
将调试成功的各个模块逐个地融合成整体,再进行软件编程调试,直至完成。
关键词:循迹小车STC89C52单片机红外对管 L293D电机驱动AbstractThis tracking car adopts the now popular 8-bit single chip microcomputer as the system of the brain, with the STC89C52 single-chip microcomputer as the core. To control the traveling car with it, in order to realize the given performance index. Full analysis of our system, the key is to achieve the automatic control cars, but at this point, single-chip microcomputer control will show its advantage is simple, convenient and fast. 40 feet DIP package makes it . SCM according to the requirement of the program design make the corresponding judgment for motor driver module. Let the car to achieve forward, turn left, turn right, the basic function such as parking. Integrated infrared sensor photoelectric switch for obstacle avoidance. The circuit of the whole system structure is simple, reliable performance is of car parts, analyze the software programming and debugging, until completion.KEY WORDS: STC89C52 dc motor infrared sensors the pipe tracing cars L293D motor drive目录第一章绪论 (1)第二章方案设计与论证 (2)第一节主控系统 (2)第二节电机驱动模块 (3)第三节循迹模块 (5)第四节避障模块 (6)第五节机械系统和电源模块 (6)第六节电源模块 (6)第三章硬件设计 (8)第一节总体设计 (8)第二节信号检测模块 (11)第四章软件设计 (13)第一节小车运行主程序流程图 (13)第二节电机驱动程序 (14)第三节循迹模块 (15)第五章制作安装与调试 (18)结论 (19)致谢 (20)参考文献 (21)第一章绪论自第一台工业机器人诞生以来,机器人的发展已经遍及机械、电子、冶金、交通、宇航、国防等领域。
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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。
例如:工业自动化,智能仪器仪表,消费类电子产品,通信方面,武器装备等。
作为与自动化技术和电子密切相关的理工科学生,掌握单片机是最基础的要求。
为进一步丰富和巩固单片机知识,也为能更好的联系实际应用,本次毕业设计选择了基于单片机Arduino循迹车,并做出实物。
鉴于电子技术、计算机技术以及各种更先进的仿真软件的出现,使用高级语言如C代替汇编2福建船政交通学院语言进行编程和控制已成为现实,单片机C语言编程相对于MC51汇编语言编程有如下优点:对单片机的指令系统不需要有很深的理解就可以编程操作单片机。
寄存器分配、不同存储器的寻址及数据类型等细节完全由编辑器自动处理。
程序有规范的结构,可分为不同的函数,可使程序结构化。
库中包括许多标准子程序,具有较强的处理能力,使用方便。
具有方便的模块化编程技术,使已编好的程序便于移植,可极大缩短开发时间,增加程序的可读性和可维护性。
事实上,当今许多硬件的开发都已开始用C语言编程,如各种单片机、DSP、A RM等,用C语言进行工业控制也已成为一种趋势,为了更好的适应当今社会形势,为了更好的面对挑战、把握机遇,此次毕业设计决定尝试用C语言编程完成。
也希望能在进一步熟悉单片机控制的同时,对数字电子技术、模拟电子技术、计算控制技术以及常用外围芯片有更深层次的了解,提高自己的综合能力。
1Arduino智能小车设计方案与参数根据设计要求,Arduino智能小车要沿着山道环山跑一圈。
Arduino智能小车主要由四部分组成:分别为大脑-微控制器Arduino、眼睛-灰度传感器、躯体-电机驱动模块和心脏-电源模块。
1.1Arduino智能小车方案简介依据所需功能的要求,设计计价器系统的结构图和硬件电路,绘制出智能小车的电路图,再绘制程序框图,之后编程并烧录到单片机;将各模块组合进行调试。
1.1.1功能要求小车以Arduino为控制核心,用单片机产生PWM波,控制小车速度。
利用灰度传感器对路面黑色轨迹进行检测,并将路面检测信号反馈给单片机内。
单片机对采集到的信号予以分析判断,及时控制驱动电机以调整小车转向,从而使小车能够沿着黑色轨迹自动行驶,实现小车自动寻迹的目的。
1.1.2基本原理智能小车系统主要由四部分组成:大脑-微控制器Arduino、眼睛-灰度传感器、手脚-电机驱动模块、能源-电源模块,智能车循迹行驶过程是:首3Arduino循迹小车先灰度传感器将检测到黑线的信号传送给单片机最小系统,然后通过单片机最小系统的控制算法对信号进行计算处理,将此信号在通过控制算法驱动电机,最后实现对智能车运动轨迹进行实时控制。
微控制器-Arduino为内部核心处理处理单元,将外部给予的电平信号通过以植入的c语言程序为主进行处理。
灰度传感器为智能小车的眼睛,通过辨别地面的黑色线条的物理信号,灰度再将之转换为单片机能够处理的电平信号。
单片机将信号传输给电机驱动模块,即我们小车结构的手脚接受指令运行。
智能车总体模块设计图如图1-1所示。
Arduino L298N电源模块驱动模块单片机灰度传感器模块路径直流电机小车图1-1循迹车总体模块设计图1.2循迹小车参数系统参数如下表所示:微控制器路径检测模块俩轮驱动直流电机驱动模块电机电源Arduino灰度传感器车模配套直流电机芯片:LM298N9V3A4福建船政交通学院参数2Arduino与51单片机的区别2.1Arduino单片机2.1.1Arduino单片机的介绍Arduino是一款便捷灵活、方便上手的开源电子原型平台,包含硬件(各种型号的Arduino板)和软件(Arduino IDE)。
它适用于爱好者、艺术家、设计师和对于"互动"有兴趣的朋友们。
是一个基于开放原始码的软硬件平台,构建于开放原始码simple I/O介面版,并且具有使用类似Java、C语言的Processing/Wiring开发环境。
Arduino包含两个主要的部分:硬件部分是可以用来做电路连接的Arduino电路板;另外一个则是Arduino IDE,你的计算机中的程序开发环境。
你只要在IDE中编写程序代码,将程序上传到Arduino电路板后,程序便会告诉Arduino电路板要做些什么了。
2.1.2Arduino单片机的特色开放源代码的电路图设计,程序开发接口可以免费下载,也可依个人需求自己修改。
而且低价格的微处理控制器(AVR系列控制器),可以采用USB 接口供电,不需外接电源,也可以使用外部9VDC输入。
Arduino支持ISP 在线烧,可以将新的"bootloader"固件烧入AVR芯片。
有了bootloader之后,可以通过串口或者USB to RS232线更新固件。
也可依据官方提供的Eagle 格式PCB和SCH电路图简化Arduino模组,完成独立运作的微处理控制;可简单地与传感器,各式各样的电子元件连接(例如:红外线,超音波,热敏电阻,光敏电阻,伺服马达,…等)支持多种互动程序,如:Flash、M ax/Msp、v vvv、PD、C、Processing等。
应用方面:利用Arduino,突破以往只能使用鼠标、键盘、CCD等输入的装置的互动内容,可以更简单地达成单人或多人游戏互动。
2.1.3Arduino单片机的功能在功能上可以快速使用Arduino与Adobe Flash,Processing,Max/MSP,5Arduino循迹小车Pure Data,SuperCollider等软件结合,作出互动作品。
Arduino可以使用现有的电子元件例如开关或者传感器或者其他控制器件、LED、步进马达或其他输出装置。
Arduino也可以独立运行,并与软件进行交互,例如: Macromedia Flash,Processing,Max/MSP,Pure Data,VVVV或其他互动软件等。
Arduino的IDE界面基于开放源代码,可以免费下载使用,开发出更多令人惊艳的互动作品。
在更多功能上有基于知识共享开放元源码的电路图设计,有基于知识共享开放源码的程式开发环境。
Arduino可使用ICSP线上烧入器,将「b ootloader」烧入新的IC晶片,可依据官方电路图,简化Arduino模组,完成独立运作的微处理控制,可简单地与传感器,各式各样的电子元件连接(例如:红外线,超声波,热敏电阻,光敏电阻,伺服马达等),U SB接口上,不需外接电源。
另外有提供9V直流电源输入。
2.251单片机2.2.151单片机的介绍51单片机是对所有兼容Intel8031指令系统的单片机的统称。
该系列单片机的始祖是Intel的8031单片机,后来随着Flash rom技术的发展,8031单片机取得了长足的进展,成为应用最广泛的8位单片机之一,其代表型号是ATMEL公司的AT89系列,它广泛应用于工业测控系统之中。
很多公司都有51系列的兼容机型推出,今后很长的一段时间内将占有大量市场。
51单片机是基础入门的一个单片机,还是应用最广泛的一种。
需要注意的是52系列的单片机一般不具备自编程能力。
2.2.251单片机的功能51单片机的功能特点分别有:8位CPU·4kbytes程序存储器(ROM)(52为8K),128bytes的数据存储器(RAM)(52有256bytes的RAM),32条I/O 口线·111条指令,大部分为单字节指令,21个专用寄存器,2个可编程定时/计数器·5个中断源,2个优先级(52有6个),一个全双工串行通信口,外部数据存储器寻址空间为64kB,外部程序存储器寻址空间为64kB,逻辑操作位寻址功能·双列直插40PinDIP封装。
6福建船政交通学院51单片机的内部结构分别为CPU:由运算和控制逻辑组成,同时还包括中断系统和部分外部特殊功能寄存器;RAM:用以存放可以读写的数据,如运算的中间结果、最终结果以及欲显示的数据;ROM:用以存放程序、一些原始数据和表格;I/O口:四个8位并行I/O口,既可用作输入,也可用作输出;T/C:两个定时/记数器,既可以工作在定时模式,也可以工作在记数模式;五个中断源的中断控制系统;一个全双工UART(通用异步接收发送器)的串行I/O口,用于实现单片机之间或单片机与微机之间的串行通信;片内振荡器和时钟产生电路,石英晶体和微调电容需要外接。
最佳振荡频率为6M-12M。
2.3Arduino比51更好的地方Arduino与51单片机相比:变更人性化,编程相对人性化和直观,没有单片机基础的人也能很快上手。