基于单片机的多功能智能小车设计论文
基于单片机的多功能智能小车的设计【文献综述】
毕业设计开题报告电子信息工程基于单片机的多功能智能小车的设计1前言部分(阐明课题的研究背景和意义)1.1课题研究背景当前,在企业生产技术不断提升、对自动化技术要求不断加深的背景下,智能车以及在智能车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。
世界上很多国家都在积极进行智能车的研究和开发设计。
移动机器人是机器人学中的一个重要分支,出现于20世纪60年代。
当时斯坦福研究院SRI的Nils Nilssen和Charles Rosen[1]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,数量不断增加,智能车作为移动机器人的一个重要分支也越来越多的受到关注。
1.2课题研究意义智能车致力于提高汽车的安全性、舒适性、适应性和提高优良的人车交互界面,是世界车辆工程领域研究的热点和汽车工业增长的新动力。
随着企业生产技术的不断提高以及对自动化技术要求的不断加深,智能车已在许多工业部门获得了广泛的应用。
在发达国家,有些智能车已实现商品化。
由于成本低廉,环保,交通安全性高,慢慢地它已逐步渗入到工业和社会的各个层面:(一)智能车在智能运输系统ITS上的应用[2]这是智能车最典型的应用,智能车自动行驶功能的研究对增强车辆的智能性意义重大。
智能车驾驶任务的自动完成将给人类社会的进步带来巨大的影响,例如:(1)汽车的智能化可以减轻驾驶员的工作量;(2)切实提高道路网络的利用率,为改进道路提供新的解决途径;(3)有利于缓解交通状况,减轻交通拥挤与交通阻塞;(4)降低车辆的燃油消耗量,提供舒适、安全的人车环境。
(二)智能车在物流运输方面的应用智能车在自动仓库、码头、搬运、涂装等物流作业部门也发挥了关键作用,它最适合在那些人类无法工作的环境中工作。
采用建立在智能车技术基础上的仓库智能车物流运输平台来完成物流的自动运输,既可以提高运输效率,又可以避免有害物质对人体的伤害,有效地完成有毒环境下的作业[3]。
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。
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。
基于51单片机的智能车毕业设计(论文)
基于80C51的电动智能单片机摘要80C51单片机是一款八位单片机,它的易用性和多功能性受到了广大使用者的好评。
这里介绍的是如何用80C51单片机来实现长春工业大学的毕业设计,该设计是结合科研项目而确定的设计类课题。
本系统以设计题目的要求为目的,采用80C51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。
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.关键词80C51单片机、智能、光电检测器、PWM调速、电动小车Design and create an intelligence electricity motive small carAbstract80C51 is a 8 bit single chip computer. Its easily using and multi-function suffer large users. This article introduces the CCUT graduation design with the 80C51 single chip computer. This design combines with scientific research object. This system regards the request of the topic, adopting 80C51 for controlling core, super sonic sensor for test the hinder. It can run in a high and a low speed or stop automatically. It also can record the time, distance and the speed or searching light and mark automatically the electric circuit construction of whole system is simple, the function is dependable. Experiment test result satisfy the request, this text emphasizes introduced the hardware system designs and the result analyze.The adoption of technique as:(1)Reduce the speed by program the engine;(2)Efficient application of the sensor;(3)The adoption of the new display chip.Keywords 80C51 single chip computer, light electricity detector, PWM speed adjusting, Electricity motive small car目录第一章前言 (1)第二章方案设计与论证 (3)一直流调速系统 (3)二检测系统 (4)三显示电路 (9)四系统原理图 (9)第三章硬件设计 (10)一 80C51单片机硬件结构 (10)二最小应用系统设计 (11)三前向通道设计 (12)四后向通道设计 (15)五显示电路设计 (17)第四章软件设计 (20)一主程序设计 (20)二显示子程序设计 (24)三避障子程序设计 (25)四软件抗干扰技术 (26)五“看门狗”技术 (28)六可编程逻辑器件 (29)第五章测试数据、测试结果分析及结论 (30)致谢 (31)参考文献 (32)附录A 程序清单 (33)附录B 硬件原理图 (41)第一章前言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)
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。
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。
基于单片机控制的wifi智能小车毕业设计
篇一:基于51单片机WiFi智能小车制作
基于51单片机WiFi智能小车制作
一、基本原理
51单片机WiFi智能小车是利用PC或手机作为控制端,通过手机连接wifi模块(路由器)以获得wifi信号,同时车载也连接wifi模块以获得和手机相同的IP地址,实现手机和小车的连接,然后利用PC或手机上的控制软件以wifi网络信号为载体发送相关信号,wifi模块接收PC或手机端发送来的相关信号并分析转换成TTL电平信号,然后发送给单片机,单片机接收到的电平信号处理、分析、计算,转化成控制指令并发送给电机驱动模块以实现小车的前进、后退、左拐、右拐等功能。
第1章
1.1
1.2
第2章
2.1
2.2
2.3 绪论 ................................................................................. 错误!未定义书签。 智能小车的意义和作用 ........................ 错误!未定义书签。 智能小车的现状 ............................................... 1方案设计与论证 ............................................................................................... 2 主控系统 ..................................................... 2 电源模块 ..................................................... 2 电机驱动模块 ................................................. 3
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。
基于单片机的智能小车的设计与制作
基于单片机的智能小车的设计与制作一、引言:智能小车的概念和应用背景(100字)近年来,随着科技的快速发展,智能小车成为了智能化领域一个备受关注的研究方向。
智能小车作为一种能够自主感知环境、进行智能决策和灵活运动的机器人平台,广泛应用于诸多场景,如仓储物流、智能家居、无人驾驶等。
本文主要介绍了一种,以期能够提供一种参考和借鉴。
二、硬件设计与制作过程(600字)在硬件设计与制作过程中,首先需要明确小车的核心模块,包括电路板、传感器模块和执行器模块等。
其中,单片机是智能小车的“大脑”,其选择和连接是关键一步。
根据实际需求,本文选用了广泛应用的Arduino单片机,并将其与各类传感器(如红外线传感器、超声波传感器等)和执行器(如电机、舵机等)进行连接。
接下来,需要组装小车的机械部分。
通过设计和制作合适的底盘结构,进行电动机的安装和连线,以及舵机和轮子的连接。
这一步需要充分考虑小车的稳定性和灵活性,以确保小车能够平稳运行和方便操作。
为了实现小车的智能化控制,还需要进行编程。
以Arduino作为平台,通过编写相应的代码,实现小车的功能,如环境感知、路径规划、动作执行等。
在编程过程中,需要结合传感器的输入和执行器的输出,使得小车能够根据不同的场景而做出相应的反应和决策。
最后,完成电路板和机械部分的组装后,还需要对整体进行调试和测试。
通过连接电源和运行程序,可以对小车进行上电测试和功能测试,以确保各模块能够正常工作,并进行适当的调整和优化。
三、软件设计与功能实现(200字)在软件设计方面,本文使用Arduino IDE进行编程,采用C/C++语言。
通过对传感器的数据采集和处理,结合运动控制算法,使得小车能够在不同场景下做出智能决策。
例如,在遇到障碍物时,利用超声波传感器测距,通过程序控制小车避开障碍物;在追踪线路时,利用红外线传感器进行线路识别和导航等。
根据实际需求,还可以加入其他功能。
例如,通过无线模块实现与远程设备的通信,利用摄像头实现图像识别和物体跟踪等。
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。
基于单片机的多功能智能小车设计论文(电路+程序+论文)
基于单片机的多功能智能小车设计论文(电路+程序+论文)————————————————————————————————作者:————————————————————————————————日期:(关键词:智能车 AT89S52 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.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)。
多功能智能小车设计毕业设计(论文)
1 绪论1.1 设计背景和意义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,它集中的运用了计算机、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]。
目前,智能小车在军事、民用及科学研究等领域都已得到了广泛的应用。
随着人们物质生活水平的提高,汽车已经越来越普及,但交通事故也随之增加,危及了人们的财产及生命安全。
与此同时,随着科学技术的发展,探险、排爆等危险场合工作的机器人,以及自动化生产中运输小车的应用也日益广泛,汽车已经不再只是拥有四个轮子的交通工具,人们更加希望汽车作为日常生活以及工作范围的一种延伸。
因此,研制智能自动驾驶车已成为急需和必要,它对解决道路交通安全提供了一种新的途径[2]。
本设计的智能电动小车能够实时显示速度、里程,具有自动寻迹、避障功能,具有较强的实际意义。
1.2 国内外研究现状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,智能车的发展也更加细致与多元。
早期的智能车研究侧重于应用,从单纯的作业考虑把智能车作为某个特定条件下作业的专用工具,即程序控制车,它完全按照事先装入到存储器中的程序安排的步骤进行工作,能有效地从事安装、搬运等工作。
这一代智能车的最大缺点是它只能刻板地完成程序规定的动作,不能适应环境变化。
随着电子技术和人工智能学科的发展,配备有传感器的第二代自适应智能车应运而生。
这种智能车通过传感器获取作业环境、操作对象的简单信息。
由于它能随着环境的变化而改变自己的行为,故称为自适应智能车。
第二代智能车虽然具有一些初级的智能,但还没有达到完全“自治”的程度。
当前,人们正在研制能在广泛范围内对物体进行搜索、识别和测距等功能的智能车机构。
它们能对感知到的信息进行处理,以控制自己的行为,具有作用于环境的行为能力。
一个理想化的、完善的智能车系统通常由3个部分组成:移动机构、感知系统和控制系统[3]。
目前研制的智能车虽大都只具有部分智能,但也已在很多领域得到了广泛的应用。
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毕业设计(论文)课题名称基于单片机智能小车设计学生姓名学号系、年级专业信息工程系08电子科学与技术指导教师职称讲师2012年5月13日摘要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。
关键词:智能车;AT89S52;单片机;金属感应器;霍尔元件;1602LCDABSTRACTSmart as a modern invention, the direction of development in the future, he can in an environment where automatic operation in accordance with the pre-set pattern, no human management can be applied to the use of scientific exploration. Smart electric car is one of expression. The simplicity of the design of intelligent electric car, using A T89S52 MCU core as the detection and control of the car; metal sensor TL-Q5MC to detect the way the sensor to the iron plates, so that the feedback signal to send to the microcontroller, so that microcontroller in accordance with predetermined operating mode to control the car traveling in the regions according to a predetermined speed, and the operating mode selected by the microcontroller to control the car traveling along the S-shaped iron plates; Hall element A44E detect car speed; using 1602LCD real-time display car traveling car to stop driving, take turns to car travel time, travel distance, average speed and velocity zone traveling time. This design is simple, more easy to implement, but are highly intelligent, humane, to some extent reflects the intelligent.Keywords: smart car; AT89S52 is; microcontroller; metal sensors; Hall element; 1602LCD目录摘要 (Ⅰ)ABSTRACT (Ⅱ)第1章设计任务 (1)1.1要求 (1)第二章方案比较与选择 (2)2.1路面检测模块 (2)2.2LCD显示模块 (3)2.3测速模块 (3)2.4控速模块 (3)2.5模式选择模块 (4)第3章程序框图 (5)第4章系统的具体设计与实现 (7)4.1路面检测模块 (7)4.2LCD显示模块 (7)4.3测速模块 (7)4.4控速模块 (7)4.5复位电路模块 (7)4.6模式选择模块 (8)第5章最小系统图 (8)第6章最终PCB板图 (10)总结 (12)参考文献 (13)致谢 (14)附录 (15)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:1.1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。
(2)小车能自动记录、显示行驶时间、行驶距离以及行驶速度,还能记录每段所走的时间,从而判断是否符合课程设计要求。
(记录显示装置要求安装在车上)。
1.1.2 发挥部分S型控制:如(图2)所示:(图2)车辆沿着S形铁片行驶,自动转弯,自动寻找正确方向和铁片。
当离开S型铁片跑道或者感应不到铁片一段时间的时候,小车自动停止,并记录行驶时间,路程,平均速度并通过LCD显示出来。
第2章方案比较与选择根据设计任务要求,并且根据我们自己的需要而附加的功能,该电路的总体框图可分为几个基本的模块,框图如(图3)所示:(图3)2.1 路面检测模块采用铁片感应器TL-Q5MC来检测路面上的铁片从而给单片机中断脉冲。
原理图接线如(图4)所示:(图4)2.2 LCD显示模块采用1602LCD,由单片机的总线模式连接。
为节约电源电量并且不影响LCD的功能,LCD的背光用单片机进行控制,使LCD的背光在小车行驶的过程中不亮,因为我们不必看其显示;在其它我们需要看显示的内容的时候LCD背光亮。
2.3 测速模块2.3.1 方案1采用采用霍尔开关元器件A44E检测轮子上的小磁铁从而给单片机中断脉冲,达到测量速度的作用。
霍尔元件具有体积小,频率响应宽度大,动态特性好,对外围电路要求简单,使用寿命长,价格低廉等特点,电源要求不高,安装也较为方便。
霍尔开关只对一定强度的磁场起作用,抗干扰能力强,因此可以在车轮上安装小磁铁,而将霍尔器件安装在固定轴上,通过对脉冲的计数进行车速测量。
2.3.2 方案2采用红外传感器进行测速。
但无论是反射式红外传感器还是对射式红外传感器,他们对都对外围环境要求较高,易受外部环境的影响,稳定性不高,且价格较为昂贵。
通过对方案1、方案2的比较其优缺点,综合多方面因素决定选用方案1,其原理图接线如(图5)所示:(图5)2.4 控速模块:2.4.1 方案1使用功率三极管作为功率放大器的输出控制直流电机。
线性型驱动的电路结构和原理简单,成本低,加速能力强,但功率损耗大,特别是低速大转距运行时,通过电阻R 的电流大,发热厉害,损耗大,对于小车的长时间运行不利。
2.4.2 方案2采用继电器对电动机的开或关进行控制,通过开关的切换对小车的速度进行调整.此方案的优点是电路较为简单,缺点是继电器的响应时间慢,易损坏,寿命较短,可靠性不高。
2.4.3 方案3采用由双极性管组成的H桥电路。
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,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,是一种广泛采用的调速技术。
综合3种方案的优缺点,决定选择方案3,其电路原理图如(图6)所示:(图6)2.5 模式选择模块模式选择模块通过一个74LS00与非门和两个不带锁按钮来控制单片机单片机的两个中断口,从而按动按钮来选择小车走动的路型、来选择小车的速度是快速、中速、慢速;走完路程小车停止后还可以通过按钮选择想要在LCD上想看的信息,比如总时间、走过各段路程的时间、平均速度、总路程等。
小车走动的模式选择有:(1)直线型:满足设计任务的基本要求,能稳定的走完全程。
之后按顺序循环不断的显示走完全程所用的时间、走完高速区所用的时间和走完低速区所用的时间这三个时间;或者可以通过两个按钮以及LCD显示的菜单选择所要看的内容如平均速度、全程距离以及那三个时间。
(2) S型:满足设计任务的发挥部分的要求,小车能自动的感应到在前面或在后面铁片,即第一次转弯后若感应到的是错误的方向,则小车会后退自动调整方向,沿着S 型的铁片走。
当走完S型铁片后的一定时间里,小车自动停止。
之后自动进入菜单由我们自己选择要看的内容时间、平均速度和所走的距离。
(3)自动型:小车先以一定的速度走完全程,之后再以一定的速度倒退回起点,再调整速度在一定的时间内走完全程。
走完后LCD显示的内容与直线型显示的内容一样。
第3章程序框图:单片机主程序框图、速度感应程序框图和铁片感应程序框图分别如(图7)所示。
(图7)第4章系统的硬件设计与实现4.1 路面检测模块应用一个金属感应器,安装在车盘下,离地略小于或约四毫米。
当金属传感器检测到铁片时将对单片机发送中断信号,单片机运行中断,改变输给电机驱动信号的电压占空比来控制小车的速度。
4.2 LCD显示模块采用1602LCD,由单片机的总线模式连接。
为节约电源,LCD的背光用单片机进行控制。
4.3 测速模块通过霍尔元件感应磁铁来产生脉冲(当霍尔元件在离磁场较近时输出会是高电平,其它时候是低电平),一个车轮均匀放四个小磁铁,计算一秒所得的脉冲数,从而计算出一秒小车轮子转动圈数,再测量出小车车轮周长即可计算出小车当前速度,累加可得到当前路程。
4.4 控速模块考虑到元器件的缺少以及我们所用的电路的驱动电机的电路原理图和和小车自带的电路的电机驱动原理图一样,所以暂时使用小车自带的电机驱动电路图。
4.5 复位电路模块单片机的复位电路通过手动来实现,复位电路图如(图8)所示。
(图8)4.6 模式选择模块:两个中断口使用和感应铁片、感应速度所使用的中断口一样,通过一个与非门和按钮控制。
原理图如(图9)所示:(图9)第5章最小系统图该系统主要用到的是单片机,所以主要的部分是最小系统图,该最小系统图如(图10)所示:第6章系统调试与仿真该最小系统的最终PCB板图(包括LCD接口以及其他的外部扩展电路部分,考虑到最小系统的简洁以及容易看懂,外部扩展电路不在最小系统图上显示。