基于Matlab和Arduino的智能循迹小车的设计

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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

《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。

基于Matlab simulink编程的Arduino闭环控制小车

基于Matlab/simulink编程的闭环控制小车上位机软件设计摘要随着科学技术的发展，直流电机的应用越来越广泛，驱动与控制直流电机的方式方法也越来越多。

计算机软件与单片机技术也高度发展，越发成熟，目前计算机已经能够通过软件实现与单片机的无缝对接。

本设计就是一种基于PC软件Matlab/simulink编程的闭环控制小车上位机软件系统，用于控制一辆小车。

该小车由两台带有编码器的直流电机驱动，两轮独立驱动。

小车在闭环控制系统作用下，能够遵循上位机指令运动：前进，后退，加速，减速，转弯，停止。

Matlab/simulink和驱动小车的单片机系统能够通过串口无缝对接，Matlab/simulink模型能够在线监测小车状态，并且可以能够实时整定控制系统参数，对小车的运行状态进行控制。

本设计采用的电机是普通直流电机，两电机各带有一个编码器；采用的单片机为Avr单片机--Arduino Mega2560。

单片机接受上位机指令，检测电机编码器脉冲。

指令和反馈的实际值比较后，经过PID控制算法的处理得到控制量，最后通过PWM方式，通过L298N控制电机旋转。

小车在闭环控制系统作用下，能够遵循指令运动。

关键词：Matlab/simulink,直流电机，PWM，PID反馈调节，Arduino Mega2560单片机PC PROGRAM DESIGN OF THE CAR WITH PIDCONTROLL BASED ON MATLAB/SIMULINKABSTRACTWith the development of technology, DC motor’s applications gets more and more extensive, and the ways to drive and control the DC motors become more. PC program and the technology of singlechip highly developed, become more mature, so at the present time PC can connect with singlechip without gap through program. This design is a kind of closed-loop PC program system based on Matlab/simulink, that controls a small car. The car is drive by two DC motor with encoder, and the two DC motor is drive alone. The car can move follow the command of PC under the closed-loop control system: forward, back, speedup, slowdown, turn, and stop. The singlechip system drive the car can connect with Matlab/simulink without gap through USB, and Matlab/simulink can monitor the state of the car online, and can set and control the parameters of system real time to control the move state of the car.In this design, the normal DC motors is used, two motors each with an encoder, the AVR singlechip is used----Arduino Mega2560. The singlechip achieve the commands of PC, monitor the pulses of encoders. The commands compared with the actual value, then get the control value through PID control, finally, through PWM control the DC motors wheel by L298N. The car can move follow the commands under closed-loop control system.KEY WORDS: Matlab/simulink, DC motor, PWM, PID feedback control, Arduino Mega2目录前言 (1)第1章硬件介绍 (3)§1.1直流电机简介 (3)§1.2 Arduino Mega2560简介 (4)§1.3编码器简介 (6)§1.4驱动器L298N简介 (7)第2章上位机软件环境介绍 (9)§2.1 Matlab简介 (9)§2.2 Simulink简介 (10)§2.3 安装Arduino的simulink软件包 (11)§2.4 在simulink中建立模型 (11)第3章系统模型的建立 (13)§3.1系统整体结构设计 (13)§3.2 电机控制系统设计 (14)§3.3 编码器转换系统设计 (16)§3.4 PID控制器及其算法设计 (18)§3.4.1 PID控制器的原理及作用 (18)§3.4.2 比较器的建立 (20)§3.4.3 PID控制器的构建及参数整定 (21)第4章运行调试与结果分析 (23)结论 (28)参考文献 (29)致谢 (30)前言世界上最贵重的，是人的生命。

一种基于Arduino平台的智能循迹避障小车的硬件设计

图４避障模块设计
２．２电机控制模块
智能循迹小车采用直流电机作为执行器件，采用直流电机驱动芯
片Ｌ２９８Ｎ作为电机驱动芯片，通过通过Ａｒｄｕｉｎｏ主控单元发出的ＰＷＭ
调制信号实现电机转速的控制，通过控制两个直流电机的转速来实现
（ｂ）
基于Ａｒｄｕｉｎｏ平台的智能循迹避障小车硬件系统，采用
红外循迹模块实现其循迹功
能，为了避免循迹小车在行进过程中由于无法躲避障碍物造成的损
为此，本文设计了一种基于Ａｒｄｕｉｎｏ平台的智能循迹避障小车的如图２（ａ）所示。选用ＴＣＲＴ５０００型光对管如图２（ｂ）所示。
硬件系统。该系统利用红外线不同的反射能力的设计红外循迹识别模
块，基于超声波测距避障的原理设计避障模块，从而使得智能循迹小
ＥＬＥＣＴＲＯＮＩＣＳＷＯＲＬＤ · ｊ
一种基于Ａｒｄｕｉｎｏ平台的智能循迹避障小车的硬件设计
山西省运城市康杰中学王森龙王哲
【摘要】本文设计了一种基＂Ｉ－Ａｒｄｕｉｎｏ平台的智能循迹避障小车硬件系统。该系统￣＇ＸＡｒｄｕｉｎｏ为主控单元，基于红外线的反射能力设计循迹模块，利用超声波测距原理探测小车前方与侧面的障碍物信息，提升循迹小车的自主避障能力。测试结果表明，所设计的智能小车在实现自动循迹功能的同时具备一定的自主避障能力。
本设计通过高发射功率红外光电二极管和高灵敏度光电晶体

智能循迹小车设计与实现

智能循迹小车设计与实现摘要：智能循迹小车是一种能够根据预设的路径自动行驶的装置。

本文主要介绍了智能循迹小车的设计与实现过程，包括硬件设计、软件编程以及测试和优化等内容。

通过使用光电传感器和电机驱动模块，实现了小车的自动行驶功能。

实验结果表明，智能循迹小车能够准确地沿着指定的路径行驶。

关键词：智能循迹小车，光电传感器，电机驱动模块1.引言智能循迹小车是一种基于传感器和控制模块的自动驾驶装置。

它能够通过感知周围环境并根据预先设定的路径进行行驶。

智能循迹小车在工业生产、仓储管理和物流配送等领域具有广泛的应用前景。

本文主要介绍了智能循迹小车的设计与实现过程。

2.硬件设计主控模块采用单片机作为核心处理器，并配备了存储器、通信接口和控制信号输出等功能。

传感器模块主要由光电传感器组成，用于感知小车当前位置和行驶方向。

执行器模块由电机驱动模块组成，用于控制小车的移动。

3.软件编程传感器数据采集模块负责读取光电传感器的输出信号，并进行信号处理和滤波。

路径规划模块通过分析传感器数据，确定小车当前位置和行驶方向，并根据预设的路径规划算法，确定下一步行驶方向。

运动控制模块通过调节电机驱动模块的输入信号，控制小车的运动。

4.测试与优化为了验证智能循迹小车的性能，我们进行了一系列的测试和优化。

首先，我们对传感器进行了校准，以确保其输出信号的准确性。

然后，我们在实际场景中对小车进行了测试，包括行驶精度、速度和稳定性等方面的测试。

根据测试结果，我们对软件进行了调优，并对硬件进行了优化，以提高智能循迹小车的性能。

5.结论本文介绍了智能循迹小车的设计与实现过程。

通过使用光电传感器和电机驱动模块，我们实现了小车的自动行驶功能。

实验表明，智能循迹小车能够准确地沿着指定的路径行驶。

未来，我们将进一步改进小车的设计和算法，以提高其性能和适应性。

基于Arduino智能循迹车设计毕业设计共22页

基于Arduino智能循迹车设计毕业设
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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
计
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

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Matlab和Arduino的智能循迹小车的设计

工业自动化学院《智能玩具及机器人专业实训》报告（201 -201 学年第学期）课程实训题目：智能寻迹小车的设计姓名：学号：班级：指导老师：***时间：成绩：目录一、课程设计性质和目的 (3)二、课程设计的内容及要求 (4)三、课程设计的进度及安排 (5)四、设计所需设备及材料 (6)1. 传感器原理 (6)2. L298N电机驱动模块 (7)五、设计思路及原理分析 (8)六、控制系统建模 (9)1. 安装arduino支持包 (9)2. 控制逻辑分析 (11)3. Simulink建模 (11)七、调试运行 (13)1. 测试传感器 (13)2. 电机驱动模块的调试 (14)3. 整体调试 (14)八、结果及分析 (15)九、心得体会 (16)十、参考文献 (17)十一、致谢 (18)十二、附录 (19)一、课程设计性质和目的智能玩具及机器人专业实训是《智能玩具设计》课程与实验结束后的一门综合性实践课。

所选题目《智能寻迹车》紧密结合所学的主要内容，加深巩固所学知识，同时对所学内容进行扩展，有一定的深度和广度，能充分发挥学生的能动性和想象力。

通过设计、安装、调试等一系列环节的实施，提高学生利用matlab 进行控制系统设计的能力。

二、课程设计的内容及要求设计要求可分为两大部分：寻迹车的设计和控制算法的设计。

1、寻迹车的设计（1）组装寻迹小车底盘；（2）光电传感器电路设计；（3）电机驱动器、控制器、电池组、电源、传感器布局。

硬件平台：Arduino MEGA2560、智能车底板、轮子、轴联器、L支架、金属减速电机、智能车万向轮、直流电机驱动器、移动电源、电池组、光电传感器等。

2、控制算法的设计（1）根据功能要求确定控制思路；（2）在matlab/simulink平台中建立寻迹车控制系统模型。

软件平台：Windows XP；MatlabR2013a；Simulink Support Package for Arduino Hardware；Arduino IDE。

基于快速控制原型的智能小车控制系统设计与开发

基于快速控制原型的智能小车控制系统设计与开发智能小车作为一种具有自主导航和自动驾驶能力的机器人系统，在日常生活和工业领域中发挥着重要的作用。

为了实现智能小车的高效控制，本文基于快速控制原型开展了智能小车控制系统的设计与开发。

首先，我们需要确定智能小车控制系统的整体架构。

该系统包括感知模块、决策模块和执行模块。

感知模块负责从环境中获取传感器数据，例如摄像头图像和距离传感器的数据。

决策模块利用感知模块获取的数据进行分析和决策，确定小车的行驶策略。

最后，执行模块根据决策模块的指令，控制小车的电机和转向机构，实现具体的运动控制。

接下来，我们使用快速控制原型的方法进行系统设计与开发。

快速控制原型是一种迭代的设计方法，能够快速验证和修改系统设计。

首先，我们采用MATLAB/Simulink工具进行建模和仿真。

通过建立小车的动力学模型，我们可以在仿真环境中验证控制算法的有效性和稳定性。

同时，我们还可以在仿真环境中模拟不同场景和障碍物，以测试系统在复杂环境下的性能。

在模型验证通过后，我们将控制算法移植到硬件平台上进行实际测试。

我们选择了Arduino作为硬件平台，它具有开源性和易于扩展的特点。

通过与Arduino的串口通信，我们可以将控制算法上传到硬件平台，并实时接收传感器数据和控制指令。

在实际测试中，我们还可以通过添加避障传感器和通信模块等扩展硬件，提升智能小车的功能和性能。

最后，我们对系统进行优化和改进。

通过不断迭代设计和测试，我们可以发现系统中存在的问题和不足之处，并进行相应的改进。

例如，我们可以优化控制算法的实时性和鲁棒性，提高智能小车在复杂环境下的导航和避障能力。

此外，我们还可以对硬件平台进行优化，例如改进传感器精度和增加电池容量，提升系统的性能和稳定性。

综上所述，本文基于快速控制原型开展了智能小车控制系统的设计与开发。

通过模型验证和实际测试，我们可以得到一个具有高效控制能力的智能小车系统。

这对于智能交通、物流运输和工业自动化等领域的发展具有重要意义。

自动循迹小车毕业设计

自动循迹小车毕业设计毕业设计：自动循迹小车摘要：本毕业设计致力于设计和制作一种自动循迹小车。

该小车能够在给定的路径上自动行驶，并根据环境中的线路进行循迹操作。

设计方案基于Arduino控制器和红外传感器实现，小车能够感知到路径上的线路，并据此进行正确的行驶操作。

此外，设计还包括电机驱动，电源供应和用户界面等功能模块。

实验结果表明，该自动循迹小车能够高效准确地行驶在指定的路径上。

关键词：1.引言2.设计原理自动循迹小车的设计方案基于Arduino控制器和红外传感器。

红外传感器能够感知到路径上的线路，从而确定小车的行驶方向。

Arduino控制器能够接收传感器的数据并根据预先编写的程序进行控制操作，例如调整电机速度和方向等。

整个设计系统的模块主要包括传感器模块，控制器模块，电机驱动模块和电源供应模块。

3.系统设计3.1传感器模块本设计中使用红外传感器来感知路径上的线路。

传感器模块负责采集红外传感器的数据，并将其传输给控制器模块进行处理。

3.2控制器模块控制器模块由Arduino控制器组成。

它通过连接传感器模块和电机驱动模块来接收传感器数据，并根据编写的程序进行控制操作。

控制器模块具有高度灵活性和可编程性，使得小车能够按照预先设定的规则行驶。

3.3电机驱动模块电机驱动模块负责控制小车的速度和方向。

根据传感器数据，控制器模块会发送相应的指令给电机驱动模块，以控制小车的行驶。

3.4电源供应模块电源供应模块为整个系统提供所需的电力。

它负责将来自电池或电源适配器的直流电源转换为小车所需的电压和电流。

4.实验结果和讨论通过设置合适的传感器感应距离，测试了自动循迹小车在给定路径上的行驶性能。

实验结果表明，该小车能够稳定地沿着给定的路径行驶，并根据环境中的线路进行循迹操作。

5.结论本毕业设计成功地设计和制作了一种自动循迹小车。

该小车能够准确地沿着给定的路径行驶，并根据环境中的线路进行循迹操作。

通过这个设计，我们可以更深入地理解自动控制和传感器应用的原理和实践。

基于Arduino开发板的自动循迹避障智能车控制系统设计

基于Arduino开发板的自动循迹避障智能车控制系统设计作者：闫博扬李玉衡姚磊来源：《软件》2020年第07期Avoidance Antelligent VehicleControl System Based on Arduino Development Board0 引言在高度現代化的今天，AI及自动化技术广泛应用，却还有许多小工厂、物流中心，在用人力搬运货物。

耗费了大量的人力物力在搬运货物这种简单机械的工作，现有的运货机器人有造价高、维护难等问题。

故想开发一款低成本，易维护的可循迹避障的货运智能自控车系统。

该自控智能车具有循迹黑线，超声避障，以及利用摄像头追踪捕获彩色物块功能，可应用于人工智能领域里，参与智能运输[1]。

1 系统硬件环境1.1 运行测试赛道如图1为基于arduino开发板的自动循迹避障智能车系统测试赛道。

赛道分为从三部分，第一部分为循迹部分，最左端虚线为出发点，智能小车从虚线端出发，首先进入循迹段，利用红外传感器进行PID算法循迹;第二部分为避障路段，该路段有五个相同的合适挡板作为障碍物，智能小车利用超声波模块进行避障前进;第三部分为彩色小球追踪识别路段，智能小车利用openmv摄像头进行颜色形状识别，运动到小球附近一定距离范围内后停止运行，整个赛道测试完成[2-5]。

1.2 智能车整体结构板球平衡控制系统的框架如图2所示，由电源模块，主控模块，摄像头模块，红外模块以及超声波模块构成，利用主控器件和各传感器得到的处理信息对电机控制，完成路段功能测试。

2 系统软件环境系统主体设计流程图如图3所示。

对于模拟测试赛道三个不同路段，分别对应不同的控制算法。

3 控制原理及算法设计通过在小车的各个位置加装红外传感器、超声波传感器等。

收集小车的自身位置信息，将其传输给处理器处理后，通过控制PWM波，改变小车的运动状态，达到自动控制通过路段的目的。

利用智能摄像头的图像识别以及测距原理，对小车进行追踪控制。

《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、引言随着科技的进步和物联网的飞速发展，智能小车已成为现代社会中不可或缺的一部分。

其中，自动避障系统是智能小车的重要功能之一。

本文将详细介绍基于Arduino的智能小车自动避障系统的设计与研究，包括系统架构、硬件设计、软件设计、实验结果及未来展望等方面。

二、系统架构本系统采用Arduino作为主控制器，通过超声波测距模块、红外线传感器等硬件设备实现自动避障功能。

系统架构主要包括传感器模块、Arduino主控制器模块、电机驱动模块以及电源模块。

其中，传感器模块负责检测障碍物距离和位置信息，Arduino 主控制器模块负责数据处理和逻辑控制，电机驱动模块负责驱动小车行驶，电源模块为整个系统提供稳定的工作电压。

三、硬件设计1. 超声波测距模块：本系统采用HC-SR04超声波测距模块，用于检测小车前方障碍物的距离。

该模块具有测量范围广、精度高、抗干扰能力强等优点。

2. 红外线传感器：红外线传感器用于检测小车周围的环境信息，如道路边缘、其他车辆等。

本系统采用反射式红外线传感器，具有灵敏度高、响应速度快等优点。

3. Arduino主控制器：本系统采用Arduino UNO作为主控制器，具有开发便捷、性能稳定等优点。

4. 电机驱动模块：本系统采用L298N电机驱动模块，用于驱动小车的行驶。

该模块具有驱动能力强、控制精度高等优点。

5. 电源模块：本系统采用可充电锂电池作为电源，为整个系统提供稳定的工作电压。

四、软件设计本系统的软件设计主要包括传感器数据采集与处理、路径规划与控制算法实现等方面。

具体设计如下：1. 传感器数据采集与处理：通过Arduino编程语言，实现对超声波测距模块和红外线传感器的数据采集与处理。

将传感器检测到的障碍物距离和位置信息传输至Arduino主控制器，进行数据处理和分析。

2. 路径规划与控制算法实现：根据传感器数据，采用合适的路径规划算法，如基于距离的避障算法、基于角度的避障算法等，实现小车的自动避障功能。

基于Arduino智能循迹车设计(毕业设计PPT)

基于Arduino的智能循迹车设计
学
生：指导老师：学号：专业：
目录
• 论文绪论 • 研究方法 • 内容阐述 • 研究成果 • 发展建议
论文绪论
• 欧美日在智能领域已经取得了诸多成果。 • 美国AGVS(自动导向搬运车系统)
牵引式搬运车
• 日本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。
智能循迹车程序流程图
循迹传感器
传感器电路图
循迹程序编译
电机的驱动芯片
电机的驱动电路
超声波传感器检测障碍
•蜂鸣器的种类
蜂鸣器程序编译
LCD1602显示
LCD1602程序程序流程图
LCD1602程序编译
研究成果
• 在Arduino的编译支持下，对大部分的程序进行了编译，达到了预期的目的，将所有程序上传至相应的设备，就能实现智能循迹车循迹。
• 国内各大高校和汽车企业都展开合作，取得不俗成绩，中国一汽和国防科技大学研究的自动驾驶轿车达到世界领先水平。
研究方法
• 本论文主要是通过查阅大量的资料文献来对智能循迹车来进行系统设计，并且通过编译软件对程序进行编译，以达到功能实现的目的。
内容阐述
• 在事先设置的黑色轨迹线的基础上，让智能循迹车利用灰度传感器依照黑色的轨迹线行驶，并将智能车的速度、路程实时通过LCD1602显示出来，假如前方有障碍，通过蜂鸣器进行预警。
发展建议
• 智能循迹车安装上可以旋转的摄像头和相应的视频数据传输装置，并且搭载语音装置可以进行简单的人机对话。
谢谢

大学毕业设计---基于arduino单片机的智能小车

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。

基于Arduino技术的智能小车设计.pdf

科技创新与应用2014 年第 34 期科技新基于Arduino技术的智能小车设计陈开军（浙江技学院，浙江杭州310018）摘要：文章研究基于Arduino技的智能小，分析了智能小构，从小的硬件到件行述，尤其小硬件部分行，包括源模、片机系、循迹模、机向模、后机模等。

众多技好者个性化的智能小提供一个解决方案。

关键词：Arduino；智能小；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 1 改装完成的H路迹。

（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2机的信号示意况下，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 3.5 后轮电机驱动模块设计机形成的干扰，大电流器件和单片机要分开供电。

一般情况，单片机的驱动能力无法驱动电机，故必须外加驱动3.2 单片机系统设计电路。

基于Arduino的智能循迹小车设计

基于Arduino的智能循迹小车设计作者：李文龙孙伟峰来源：《卷宗》2017年第11期摘要：随着全球进入信息化，科技化。

智能循迹小车，作为科技创新中比较入门级的一个作品，由于其原理较为简单，实现起来不是特别困难，常常作为高校中比赛或练习的一种形式，它可以利用前端的四个红外装置对地面的黑色胶带进行识别，将信息传回Arduino进行分析后，将不同大小的电流输送给电机驱动，实现直行或者差速转弯，从而实现智能循迹。

本文通过对基于Arduino的智能循迹小车设计制作以及技术原理进行分析，并探讨其在实际生活中的应用。

关键词：智能循迹；Arduino；红外模块1 循迹小车模块介绍Arduino是一款便捷灵活、方便上手的开源电子原型平台。

包含硬件和软件。

Arduino能通过各种各样的传感器来感知环境，通过控制灯光、马达和其他的装置来反馈、影响环境。

板子上的微控制器可以通过Arduino的编程语言来编写程序，编译成二进制文件，烧录进微控制器。

L298N电机驱动模块，它是SGS公司的产品，内部包含4通道逻辑驱动电路。

是一种二相和四相电机的专用驱动器，即内含二个H桥的高电压大电流双全桥式驱动器，接收标准TTL逻辑电平信号，可驱动46V、2A以下的电机。

四路红外循迹模块，此模块是为智能小车提供一种红外线探测系统的解决方案。

该传感器模块对环境光线适应能力强，其具有几对红外线发射与接收管，发射管发射出一定频率的红外线，当检测方向遇到障碍物（反射面）时，红外线反射回来被接收管接收，经过比较器电路处理之后，同时信号输出接口输出数字信号（一个低电平信号），可通过电位器旋钮调节检测距离，有效距离范围2～60cm，工作电压为3.3V-5V。

该传感器的探测距离可以通过电位器调节，广泛应用于机器人避障、避障小车、等众多场合。

2 硬件实现原理四路红外智能循迹小车设计主要利用小车前端的四个红外发射和接收装置来进行对地面上的黑胶带进行分析，将黑胶带的位置信息送给Arduino，Arduino将不同大小的电流输送给电机驱动，实现直行或者差速转弯，从而实现智能循迹。

基于Arduino循迹小车的设计

一
开始工作，自动循线工作，同时超声波检测到障碍物时，超声波接受到信号，传输到单片机中，执行电机停止，退后再左转的指令，然后继续前进。如果小车选择蓝牙控制就根据手机上发送的指令来控制。２．１Ｌ２９３Ｄ驱动电路设计如图１Ｎ示为一个典型的直流 ”是因为它的形状酷似字母Ｈ。Ｈ桥式电机驱动电路包括４个三极管和一个电机。要使电机运转，必须导通对角线上的一对三极管。根据不同三极管对的导通情况，电流可能会从左至右或从右至左流过电机，从而控制电机的转向。要使电机运转，必须使对角线上的一对三极管导通。例如，如图４．１３所示，当Ｑ１管和Ｑ４管导通时，电流就从电源正极经Ｑｌ从左至右穿过电机，然后再经Ｑ４回到电源负极。按图中电流箭头所示，该流向的电流将驱动电机顺时针转动。当三极管Ｑ１和Ｏ４导通时，电流将从左至右流过电机，从而驱动电机按特定方向转动。如果要想电机反转就是当三极管Ｑ２和Ｑ３导通时，电流将从右至左流过电机，从而驱动电机反转。
能实现远程控制和显示的温度采集测控系统。采用ＲＳ２３２协议串行通信方式，将采集的数据发送至手机终端上的软件程序，由手机上的软件
接收并处理数据。
周期中产生多个脉冲，使各脉冲的等值电压为正弦波形，所获得的输
实现远程控制和显示时间、温度数据。同时手机也能控制小车实现手动控制。温度采集和小车的控制主要由手机上的软件进行担任。该软件系统在ＶＢ环境下建立，通过接受单片机处理后上传回到手机的温度数据进行数据整理加工，并在软件上显示出来。实现直观浏览和报警功能。另外，可对单片机进行远程控制，实现了小车能够有多种方式进行工作运行。