毕业设计+智能循迹避障小车设计之令狐文艳创作
循迹小车的设计与制作毕业设计论文
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智能循迹避障小车设计分析解析
毕业设计(论文)课题名称智能循迹避障小车设计学生姓名XXX学号00000000000000系、年级专业XXXXXXXXXXXXXXXXXXX指导教师XXX职称讲师2016年5月18日摘要自从首个工业智能设施诞生以来，智能设施的发展已经扩展到了包括机器、刻板、电子、冶金、交通、宇航、国防等产业领域。
近年来智能设施水平迅速上升，大大的改变了大多数人类的生活方式。
在人类的智能化技术不断飞速进步的过程中，能够取代手动的机器人在更加人性化的同时也越来越智能化。
本文主要讨论了基于单片机的智能循迹避障小车的设计。
智能自动循迹制导系统在驱动电路的基础上，实现自动跟踪汽车导线，而智能避障是使用红外传感器测距系统来实现功能来规避障碍。
智能寻光避障小车是一种采用了多种传感器，以单片机为核心，电力马达驱动和自动控制为技术，根据程序预先确定的模式，而不是人工管理来实现避障导航的自动跟踪高新技术。
这项技术已广泛应用于智能无人驾驶、智能机器人、全自动工厂等许多领域。
这个设计使用STC89C52单片机[1]作为小车的智能核心，使用红外传感器对智能小车跟踪模块识别引导线跟踪，收集模拟信号并将信号转换成为数字信号，使用C 语言编写程序，设计的电路结构简单，易于实现，时效性高。
关键词：智能化；单片机最小系统；传感器；驱动电路ABSTRACTFrom the first level of industrial intelligent facilities since birth, the development of intelligent facilities has been broadened to include machinery, electronics, metallurgy, transportation, aerospace, defense and other fields. Intelligent facilities level rising in recent years, and rapidly, significantly changed the way people live. People in the process of thinking, improvement, learning and intelligence of replace the manual machine is more and more.This paper mainly discusses the intelligent tracking based on single chip microcomputer control process of the obstacle avoidance car. Intelligent automatic tracking is based on the driving circuit of the guidance system, to achieve automatic tracking car line; obstacle avoidance is the use of infrared sensor ranging system to realize the function to evade obstacles. Intelligent tracking obstacle avoidance car is a use different sensor , motor drive for power and automatic control technology to realize according to the procedures predetermined mode, not by artificial management can realize the automatic tracking of obstacle avoidance navigation of high and new technology. The technology has been widely used in unmanned intelligent unmanned line, intelligent robot and so on many fields.Using infrared sensors for car tracking module to identify the guide line tracking, collecting analog signal and converts the signal into digital signal; Using C language to write the program, the design of the circuit structure is simple, easy to implement,timeliness is high.Keywords: Intelligent; Single chip microcomputer minimum system; The Sensor; Driver circuit目录第1章绪论 (1)1.1智能小车的发展近况与趋势 (1)1.2课题研究的目的及意义 (1)1.3课题研究的主要内容 (2)第2章方案设计 (3)2.1系统概述 (3)2.2硬件模块方案 (3)2.3软件模块方案 (5)第3章硬件设计 (6)3.1电源模块 (6)3.2核心控制模块 (6)3.3循迹模块 (7)3.4避障模块 (8)3.5无线遥控模块 (9)3.6电机驱动模块 (10)3.7拓展模块 (13)第4章软件模块 (15)4.1循迹程序模块 (15)4.2避障程序模块 (16)4.3无线遥控程序模块 (17)4.4寻光拓展程序模块 (18)4.5驱动电机程序模块 (19)第5章系统测试与分析 (20)5.1硬件调试 (20)5.2软件调试 (21)总结 (22)参考文献： (23)附录 (24)致谢 (25)第1章绪论1.1智能小车的发展近况与趋势1.1.1智能小车的发展近况现阶段智能汽车的发展十分的迅速，从智能玩具到其他各行各业都有实质性的结果[1]。
自动避障寻光太阳能小车毕业设计
自动避障寻光太阳能小车毕业设计篇一：寻光循迹避障智能小车实验报告华中科技大学XX硬件课设智能小车控制系统专学业：[通信工程13**] 号：[UXX*****]学生姓名：[***]指导教师：[***完成时间：XX年8月30日课题名称：智能小车自动控制系统【摘要】本次课程设计以MSP430超低功耗单片机系列MSP430F5529为主控制器，附加电机、电池、传感控制模块等，完成二驱小车自由运动、检测黑线沿轨迹运动、自动避开障碍物等功能。
机械结构搭建选用两个主动轮在前，后轮换为一个万向轮以增加其灵活性。
利用单片机产生PWM波，控制小车的速度，选用L298N芯片驱动电路，使用三路红外对接管检测黑白线。
使用一个超声波实现测距避障功能，使用三个光敏电阻传感器进行寻光操作。
基于可靠硬件设计和优化软件算法，在实现本课设的基本要求基础上，实现部分扩展功能。
【关键词】MSP430F5529 超声波测距壁障循迹寻光Abstract:This curriculum project use MSP430F5529, in the series of MSP430 ultra low power single chip microcomputer , as its main controller. In addition, the realization of the controller’s function can not leave motor, battery,sensing control template and so on. For example ,free movement of the twodrive vehicle ,and automatic operation along runway by testing black. On mechanical structure, two behind wheels of the mini car are replaced by auniversal wheel, so as to improve its sensitivity by large margin.PWM is used to control its speed. The car can stop and turn left to avoid obstacles because L298N driving chip drives circuit, three infrared on pipes used to test black and white lines,and an ultrasonic template are chosen to realize ranging barrier ing three photo sensitive sensors to search the light and go with light.Besides finishing basic requirement of this curriculum project, some broadening functions can also be achieved based on reliable hardware design and better software algorithm.Keywords: MSP430F5529 ultrasonic wave ranging counter guard follow inline follow light目录1. 概述 ................................................ ................................................... ................... 12. 设计与实现背景 ................................................ ...................................................1 3. 项目功能指标 ................................................ ................................................... .... 2 4. 团队分工 ................................................ ................................................... ........... 2 5. 硬件电路框图 ................................................ ................................................... . (2)5.1系统整体框图 ................................................ ................................................... (2)5.2超声波模块功能框图 ................................................ ................................................... (3)5.3红外对管循迹模块 ................................................ ................................................... (3)5.4光敏电阻传感器模块 ................................................ ................................................... (4)5.5电机驱动模块 ................................................ ................................................... (4)5.6 开发板管脚分配 ................................................ ................................................... ................ 5 6. 模块工作原理主要器件选择 ................................................ (6)6.1电机驱动芯片：L298N.............................................. ................................................... (6)6.2红外循迹模块74HC04D ........................................... ................................................... . (8)6.3超声波模块：HC-SR04 ........................................... ................................................... (9)6.4光敏电阻传感器寻光模块 ................................................ ..................................................11 7. 关键技术 ................................................ ................................................... (12)7.1硬件小车架构 ................................................ ................................................... . (12)7.1.1小车车身结构 ................................................ ................................................... (12)7.1.2硬件摆放................................................. ................................................... ... (12)7.2 电源供电 ................................................ ................................................... .. (13)7.3软件算法 ................................................ ................................................... (14)7.3.1系统软件框图 ................................................ ................................................... (14)7.3.2红外循迹模块 ................................................................................................... (14)7.3.3光敏电阻寻光模块 ................................................ ................................................... . (16)7.3.4电机驱动模块 ................................................ ................................................... (18)7.3.5超声波模块 ................................................ ................................................... . (19)7.3.6 模式选择................................................. ................................................... .................. 21 8. 模块测试及结果 ................................................ . (22)8.1 超声波测试 ................................................ ................................................... . (22)8.1.1 硬件模块测试 ................................................ ................................................... .. (22)8.1.2 软件模块测试 ................................................ ................................................... .. (23)8.2 红外对管测试 ................................................ ................................................... (23)8.2.1 硬件模块测试 ................................................ ................................................... .. (23)8.2.2 软件模块测试 ................................................ ................................................... .. (23)8.3 光敏电阻传感器测试 ................................................ ................................................... (24)8.3.1 硬件模块测试 ................................................ ................................................... .. (24)8.3.2 软件模块测试 ................................................ ................................................... .. (24)8.4电机驱动测试 ................................................ ................................................... . (24)8.4.1 硬件模块测试 ................................................ ................................................... .. (24)8.4.2 软件模块测试 ................................................ ................................................... ........... 24 9. 实施描述（使用说明） .............................................. ........................................ 24 10.11. 主要器件清单及经费使用情况 ................................................ ........................ 24 项目实施总结及心得体会 ................................................ . (25)13.参考文献 ................................................ ................................................... (26)14.附录（电路图、源码清单） .............................................. (26)篇二：自动避障寻光智能小车系统框图篇三：自动壁障寻光太阳能小车引言设计任务是制作一套自动追光太阳能充电系统，小车以一定的速度追着光源行走并能绕过障碍物，太阳板始终能面对光源给蓄电池充电。
智能停车系统(毕业设计论文)之令狐文艳创作
安徽工程大学本科令狐文艳毕业设计（论文）专业：自动化题目：城市路边停车计费系统作者姓名：陈宝林导师及职称：周力教授导师所在单位：电气工程学院2011年6月15日城市路边停车计费系统摘要随着城市经济的飞速发展和城市公路交通的发达，随着城市机动车拥有量的迅猛增加，城市的停车产业已经进入了高速发展阶段，为了适应这个新的发展变化，改革旧有的城市路边停车体系，理顺城市路边停车系统，建立新的城市路边停车系统，将是推动城市路边停车产业的发展，并使之踏入规范化、科学化、现代化道路的必然要求。
进一步加强城市路边停车管理，则是实施停车体系建设的重要前提，也是缓解城市目前停车难，改善动静态交通压力，提高城市路边停车位的利用率，减少因寻找停车位浪费的时间，提高城市通行能力的重要手段。
基于一个驾驶者在行驶车辆过程中对停车的需求设计出一套满足需求的停车计费系统，本论文提出了一种诱导决策模糊控制方法，有效地结合当前交通状况和未来交通状况来决策出诱导路线和停车车位，并有可靠的、全面的、实时的显示提醒系统。
本文的计费系统采用灵活的、多变的和实时的计费策略，根据不同时段、不同车位和停车时间来计算停车费用，可以保证每个车位的利用率。
本文采用数据冗余技术，保证数据的稳定性和安全性。
关键词：停车系统；计费系统；智能诱导系统；智能交通The Billing System of Urban Roadside ParkingAbstractWith the rapid development of urban economy of urban road traffic and developed, with the rapid increase of urban automobiles, the ownership of the parking industry city has entered a high-speed development stage, in order to adapt to the new changes, reform the old urban roadside parking system, to rationalize urban roadside parking system, establishing the new urban roadside parking system, will be promoting urban roadside parking industrydevelopment, and make to step into standardized, scientific and is the inevitable requirement of modernization. Further strengthen urban roadside parking management, is the implementation of the important prerequisite parking system construction, but also relieve urban currently parking, improve the dynamic and static traffic pressure, improve the urban roadside parking space utilization, reduce the waste of time for looking for parking space and improve the important means of urban traffic capacity.Based on a process of vehicle drivers in the demand for parking designed a set of meet the demand of the parking billing system, this paper presents a method of fuzzy control induced decision-making, effectively with the current traffic conditions and traffic to a future decision induced route and parking space, and a reliable and comprehensive, real-time display remind system. This paper's billing system adopt flexible and changeable, and real-time pricing strategy, according to different time, different parking and stop time to calculate parking fees, can ensure that every parking utilization. This paperadopts data redundant technology, guarantee the stability and safety data.Keywords:parking system; billing system;intelligent induction system; intelligent transportation目录引言5第1章绪论71.1课题的研究背景及实际意义71.2智能停车计费系统发展概况81.3课题的主要研究内容9第2章城市路边停车计费系统概述92.1城市路边停车计费系统主要组成92.2城市路边停车计费系统基本流程102.3城市路边停车计费系统可行性分析和性能指标11第3章诱导系统的设计123.1诱导对象123.2诱导系统工作原理123.3诱导系统工作流程错误!未定义书签。
基于单片机的多功能智能小车设之令狐文艳创作
基于单片机的多功能智能小车设（实物制作）令狐文艳摘要随着社会的发展，智能化越来越受到人们的关注。
本设计通过模拟汽车的自动行驶及避障功能，来实现智能化。
本设计主要有三个模块包括信号检测模块、主控模块、电机驱动模块。
在此设计中，用STC89C51单片机作为主控芯片，处理接收到的各种信号，并作出相应的反馈；用红外对管来进行黑线检测，从而达到循迹和避障的目的；通过编写的程序，保证了电机的左右转动，从而达到小车设计时预定的目标。
由于小车在设计过程中，采用了模块化的设计思路，所以在进行调试时非常方便。
我们可以分别对每一个功能部分来进行调试，驱动部分调试时，只要给电机向前或者向后的信号，就可以调试出其功能。
循迹部分调试时，只要通过检测到黑线，判断是否沿黑线行驶，即可以调试出。
在进行避障调试中，我们可以把障碍物放在小车前方，然后看小车两个轮子的转向。
这种模块化的设计思想不仅简化了设计过程，而且对我们以后的设计也会有一定启发。
ABSTRACTAlong with the development of society, more and more intelligent attention. This design by simulating a cardriving and automatic obstacle avoidance, to achieve intelligent. This design has three main modules including drive module, signal detection module, main control module, motor. In this design, with STC89C51 SCM as the master chip, processing various signals received, and make corresponding feedback; using Infrared to tube to detect the black line, so as to achieve the purpose of tracking; Through the program, ensure the motor rotation, so as to achieve the design of the car when the scheduled target.As the car in the design process, using a modular design concept,so very convenient during debugging. We were part of each function for debugging, debugging driving part, as long as the motor forward orbackward signal, you can debug the functionality. When debugging tracking part, simply by detecting the black line, to determine whether the black line running along, that you can debug a. Avoidance during commissioning, we can put an obstacle in front of the car, and then look at the car two steering wheels. This modular design not only simplifies the design, but also for our future designs also have someinspiration.Key Words : Intelligent，SCM，Infrared to tube，Obstacle avoidance tracking目录一、绪论1.1智能小车的研究与意义1.2智能小车的现状1.3论文研究内容与主要结构二、方案选型设计2.1车体设计2.2 电机驱动选择2.3 PWM调速技术2.4 循迹模块技术2.5 避障模块技术2. 6 驱动模块2.7控制系统模块2. 8电源选择三、硬件设计3.1总体设计3.2电源电路设计3.3驱动电路设计3.4 循迹部分电路3.5 避障部分电路3.6 主控电路设计四、软件设计4.1主程序设计概述4.2主程序流程图4.3 驱动程序流程图4.4 循迹程序流程图4.5 避障程序流程图五、制作安装与调试5.1 小车的安装5.2小车运动模式调试5.3小车循迹调试5.4小车避障调试5.5小车的功能六、结论七、参考文献八、致谢第1章绪论1.1 智能小车的研究意义随着计算机、微电子、信息技术的快速发展，智能化技术的发展速度也越来越快，智能化与人们生产生活的联系越来越紧密，智能化将是未来社会发展的必然趋势。
论文开题：智能循迹避障小车设计
论文开题：智能循迹避障小车设计论文开题：智能循迹避障小车设计论文开题：智能循迹避障小车设计:2013-9-17 19:33:01大学本科毕业论文(设计)开题报告学院：华侨大学机电学院专业班级：08测控2班课题名称智能循迹避障小车设计1、本课题的的研究目的和意义：随着汽车工业的迅速发展，其与电子信息产业的融合速度也显著提高，汽车开始向电子化、多媒体化和智能化方向发展，使其不仅作为一种代步工具、同时能具有交通、娱乐、办公和通讯等多种功能。
关于汽车的研究也就越来越受人关注。
全国电子大赛和省内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，为了适应机电一体化的发展在汽车智能化方向的发展要求，提出简易智能小车的构想。
目的在于：通过独立设计并制作一辆具有简单智能化的简易小车，获得项目整体设计的能力，并掌握多通道多样化传感器综合控制的方法，设计的智能电动小车能够具有循迹避障等功能。
通过本次毕设，了解智能系统，学会查阅科技文车辆导航的方法，促进日本智能车辆的整体进步。
进入80年代中期，设计和制造智能车辆的浪潮席卷了全世界，一大批世界著名的公司开始研制智能车辆平台。
第三阶段：从90年代开始，智能车辆进入到了深入系统、大规模的研究阶段。
最为突出的是，美国卡内基-梅陇大学机器人研究所一共完成了Navlab系列的自主车的研究，取得了显著的成就。
目前，智能车辆的发展正处于第三阶段，这一阶段的研究成果代表了当前国外智能车辆的主要发展方向。
2.2 国内智能车辆的现状研究相比于国外，我国开展智能车辆技术方面的研究起步较晚，开始于20世纪80年代，而且大多数研究尚处于针对某个单项技术研究的阶段。
虽然我国在智能车辆技术方面的研究总体上落后于发达国家，并且存在一定的技术差距，但是我国也取得了一系列的成果，主要有：中国第一汽车集团公司和国防科技大学机电工程与自动化学院于2003年研制成功了我国第一辆自主驾驶轿车。
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]。
循迹避障智能小车的实验设计
循迹避障智能小车的实验设计本实验旨在设计和实现一个能够循迹避障的智能小车，通过实践验证其实验设计方案是否可行。
通过本实验，希望能够提高小车的自动化水平，使其能够在复杂的路径环境中自主运行。
循迹避障智能小车：实验所用的智能小车需具备循迹和避障功能。
传感器：为了实现循迹和避障功能，我们需要使用多种传感器，如红外线传感器、超声波传感器等。
电路：实验中需要搭建的电路包括电源电路、传感器接口电路和控制器电路等。
编程软件：采用主流的编程语言如Python或C++进行编程，实现对小车的控制和传感器数据的处理。
搭建电路：根据设计要求，完成电源电路、传感器接口电路和控制器电路的搭建。
安装传感器：将红外线传感器和超声波传感器安装在小车上，并与电路连接。
编程设定：使用编程软件编写程序，实现小车的循迹和避障功能。
调试与优化：完成编程后进行小车调试，针对实际环境进行调整和优化。
通过实验，我们成功地实现了小车的循迹避障功能。
在实验过程中，小车能够准确地跟踪预设轨迹，并在遇到障碍物时自动规避。
实验成功的主要因素包括：正确的电路设计、合适的传感器选型、高效的编程实现以及良好的调试与优化。
在实验过程中，我们发现了一些需要改进的地方，例如传感器的灵敏度和避障算法的优化。
为了提高小车的性能，我们建议对传感器进行升级并改进避障算法，使其能够更好地适应复杂环境。
通过本次实验，我们验证了循迹避障智能小车实验设计方案的有效性。
实验结果表明，小车成功地实现了循迹避障功能。
在未来的工作中，我们将继续对小车的性能进行优化，以使其在更复杂的环境中表现出更好的性能。
本实验的设计与实现对于智能小车的应用和推广具有一定的实际意义和参考价值。
随着科技的不断发展，智能小车已经成为了研究热点之一。
避障循迹系统是智能小车的重要组成部分，它能够使小车自动避开障碍物并按照预定的轨迹行驶。
本文将介绍一种基于单片机的智能小车避障循迹系统设计，该设计具有简单、稳定、可靠等特点，具有一定的实用价值。
基于51单片机智能巡线避障小车毕业论文
基于51单片机智能巡线避障小车1系统方案确定及主要元件的选择1.1 系统方案确定本次设计的智能小车实现的基本功能如下：❖实时检测路径，并按照指定路线行驶；❖实时检测障碍物，并躲过继续行驶；❖实时显示当前速度，并显示在lcd1602上为此以AT89C52为主控芯片，主要包括避障模块、电源模块、声控模块、电机驱动模块等，系统框图如图2.3所示。
通过寻迹及避障传感器来采集周围环境信息来反馈给CPU，通过主控的处理，来控制电机的运转，从而实现寻迹与避障，达到智能行驶。
且本设计添加了声控效果，通过声音传感器来对小车发出指令，让其行驶与停止。
为了能够更好地完成本次设计任务，我们采用三轮车，其前轮驱动，前轮左右两边各用一个电机驱动，调制前面两个轮子的转速起停从而达到控制转向的目的，后轮是万象轮，起支撑的作用，并通过软件程序控制，与硬件架构相结合，从而实线自动寻迹、避障的功能。
1.2 主要元件的选择1.2.1 主控器按照题目要求，控制器主要用于控制电机，通过相关传感器对路面的轨迹信息进行处理，并将处理信号传输给控制器，然后控制器做出相应的处理，实现电机的前进和后退，保证在允许范围内实线寻迹避障。
方案一：可以采用ARM为系统的控制器，优点是该系统功能强大，片上外设集成度搞密度高，提高了稳定性，系统的处理速度也很高，适合作为大规模实时系统的控制核心。
而小车的行进速度不可能太高，那么对系统处理信息的要求也就不会太高。
若采用该方案，必将在控制上遇到许许多多不必要增加的难题。
方案二：使用51单片机作为整个智能车系统的核心。
用其控制智能小车，既可以实现预期的性能指标，又能很好的操作改善小车的运行环境，且简单易上手。
对于我们的控制系统，核心主要在于如何实现小车的自动控制，对于这点，单片机就拥有很强的优势——控制简单、方便、快捷，单片机足以应对我们设计需求[5]。
51单片机算术运算功能强，软件编程灵活、自由度大，功耗低、体积小、技术成熟，且价格低廉。
红外避障小车课程设计报告之令狐文艳创作
前言令狐文艳--------------------------------------------------- 随着生产自动化的发展需要，机器人已经越来越广泛地应用到生产自动化上，随着科学技术的发展，机器人的传感器种类也越来越多，其中红外传感器已经成为自动行走和驾驶的重要部件。
红外的典型应用领域为自主式智能导航系统，机器人要实现自动避障功能就必须要感知障碍物，感知障碍物相当给机器人一个视觉功能。
智能避障是基于红外传感系统，采用红外传感器实现前方障碍物检测，并判断障碍物远近。
由于时间和水平有限，我们暂选最基本的避障功能作为此次设计的目标。
本设计通过小车这个载体再结合由AT89S51为核心的控制板可以达到其基本功能，再辅加由漫反射式光电开关组成的避障电路、555组成的转速控制电路、电源电路、差分驱动电路就可以完善整个设计。
目录前言 ------------------------------------------------------------------------------1目录 ------------------------------------------------------------------------------2摘要------------------------------------------------------------------------------3功能概述------------------------------------------------------------------------3硬件设计 ------------------------------------------------------------------------3避障电路 ------------------------------------------------------------------------4单片机电路---------------------------------------------------------------------7电机转速控制电路------------------------------------------------------------7电源电路------------------------------------------------------------------------8电机驱动电路---------------------------------------------------------------9主程序设计--------------------------------------------------------------------12小结-----------------------------------------------------------------------------23参考文献-----------------------------------------------------------------------231.【摘要】:本文提出一种智能避障小车的设计方法，利用红外技术检测障碍物信息，采用AT89S51单片机进行实时控制，实现智能避障，智能小车采用后轮驱动，两轮各用一个直流电机控制，避障用的传感器采用红外漫反射式传感器。
自动寻迹、避障智能小车毕业设计
自动寻迹、避障智能小车毕业设计目录1 绪论 (2)1.1 课题研究的背景 (2)1.2 课题研究的主要容 (3)2 系统方案确定及主要元件的选择 (3)2.1 系统方案确定 (3)2.2 主要元件的选择 (4)3 系统硬件部分设计 (6)3.1 主控器AT89C51 (6)3.2 复位电路 (8)3.3 时钟电路 (9)3.4 寻迹模块 (9)3.5 避障模块 (10)3.6 声控模块 (10)3.7 H桥电机驱动 (10)3.8 电源模块 (12)3.9系统的整体电路 (13)4 系统软件部分设计 (13)4.1 系统使用的软件简介 (13)4.2 软件调试平台 (14)4.3 系统程序流程设计 (16)4.4 系统仿真实现 (16)结论 (19)参考文献 (19)1 绪论1.1 课题研究的背景从工业革命开始，人们就开始了机器人的研究发展，近一个世纪机器人在机械领域，电力电子，冶金，交通，航空航天，国防事业等多方面得到了迅猛的发展。
智能化机器人的不断发展，使得人们的生活方式也得到了不断的改善。
人们在不断探讨、改造、认识自然的过程中，制造能替代人劳动的机器一直是人类的梦想。
目前，在不断改进生产技术，不断提高自动化技术的环境下，智能车的发展得到了空前的发展，且已在众多行业中得到广泛应用，智能车及相关产品的开发已日渐成熟。
而且，在世界经济多元化的环境下，很多国家都在积极开展研究和开发智能车。
在二十世纪高新技术不断发展的时代，移动机器人是成为机器人技术的一个重要分支[1]。
从1966年开始，斯坦福研究院Nils Nilssen和charles Rosen等人经过6年的研究，终于开发出一种自主式的移动机器人，且完成了机器人系统的自主推理、规划和控制。
自此时以来，从无到有的移动机器人产生了，伴随着智能车数量的不断增加，移动机器人越来越受到人们的关注，且人类的生活水平也得到了一个提升。
一个拥有感知环境、规划决策，自动驾驶等功能的综合系统，构成了今天的智能车。
智能循迹避障声控小车设计__毕业设计
智能循迹避障声控小车设计__毕业设计毕业设计报告摘要：本文主要介绍了一种智能循迹避障声控小车的设计方案。
该小车通过声音的控制实现前进、后退、转向等操作，并能够通过红外线传感器实时地检测到前方的障碍物，并做出相应的避障操作。
此外，小车还具备循迹功能，能够通过线性二分法实现按照指定的线路行进。
整个系统的设计基于Arduino控制平台和相关的传感器模块，通过编程实现各功能的控制和算法的运行。
实验结果表明，该小车能够稳定地完成循迹避障和声控的功能，具有较高的可靠性和灵活性。
关键词：智能小车，循迹，避障，声控，Arduino一、引言随着计算机技术和电子技术的发展，智能小车成为了人们关注的焦点之一、智能小车运用到了很多新的技术，如声控、避障、循迹等，为人们的生活带来了很多便利。
基于此，本文设计了一种智能循迹避障声控小车，通过声音的控制和红外线传感器的检测，实现了小车的前进、后退、转向、避障等功能，并通过循迹实现了指定线路的行进。
二、设计方案2.1硬件设计本设计使用Arduino控制平台作为主控制器，通过连接相关的传感器模块实现各个功能的控制和检测。
具体的硬件设计如下：1）Arduino主控制器：作为整个系统的核心，负责接收声音控制和传感器信号，控制电机进行驱动。
2）声音传感器：通过检测声音的强度和频率，判断用户的操作指令，并将指令传递给Arduino主控制器。
3）红外线传感器：安装在小车前方，实时检测到前方的障碍物并发出信号，通知Arduino主控制器避障。
4）电机驱动模块：负责驱动小车的电机进行前进、后退、转向等操作。
2.2软件设计软件设计主要基于Arduino编程语言，实现各功能的控制和算法的运行。
具体的软件设计如下：1）声控部分：通过编写声音控制的代码，实时接收声音传感器的声音强度和频率，并根据预设的阈值匹配相应的操作指令，将指令传递给电机驱动模块进行实际操作。
2）避障部分：通过编写红外线传感器的代码，实时检测到前方的障碍物，并根据检测结果进行相应的避障操作，如后退、转向等。
智能循迹避障小车毕业论文
智能循迹避障小车摘要：本设计是一种基于单片机控制的简易自动寻迹小车系统，包括小车系统构成软硬件设计方法。
小车以STC89C52单片机为控制核心, 用L298N驱动小车的两个直流电动机，用单片机产生PWM波，控制小车速度。
利用红外对管对路面黑色轨迹和障碍物进行检测,并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,及时控制驱动直流电机以调整小车转向,从而使小车能够避开障碍物沿着黑色轨迹自动行驶,实现小车自动寻迹的目的。
关键词：智能小车；STC89C52单片机；L298N；红外对管Intelligent tracking and obstacle-avoid car(Electrical Engineering College, Longdong University, Qingyang 745000, Gansu, China) Abstract：This design is a kind of automatic tracing based on single-chip microcomputer control system used, including trolley systems hardware and software design method. Car STC89C52 single chip microcomputer to control the core, L298N driving two DC motors for car, monolithic integrated circuit PWM wave, controlling car speed. Using infra-red tube black track and detect obstacles on pavement and pavement detection signal back to the MCU. MCU on the collected signals analysis, control drive DC motors to adjust the car turning in a timely manner, so as to enable the car to avoid the obstacles along the black path automatically, achieve the purpose of car automatic tracing.Keywords: Smart Car; STC89C52 MCU; L298N; Infrared Emitting Diode1.引言 (3)2.方案设计与论证 (3)2.1 主控系统 (3)2.2 电机驱动模块 (4)2.3 循迹模块 (5)2.4 避障模块 (6)2.5 机械系统 (7)2.6电源模块 (7)3.硬件设计 (7)3.1总体设计 (7)3.2驱动电路（参考文献[4]） (8)3.3信号检测模块 (9)3.4主控电路 (10)4.软件设计 (11)4.2电机驱动程序 (11)4.3循迹模块 (12)P0_0=!P0_0; (13)P0_1=!P0_1; (14)4.4避障模块 (14)5.制作安装与调试 (18)5.1 PCB的设计制作与安装 (18)结束语 (18)参考文献 (19)1.引言随着机械自动化的不断发展，人们在生活的各个方面都希望能够利用自动化的操作来提高工作效率，使生产发展能够得到不断的提高。
智能循迹避障声控小车设计 毕业设计
智能循迹避障声控小车设计摘要系统主要由红外避障模块、声控模块、光电寻迹、电机驱动及语音播报模块组成。
采用P89V51单片机作为智能小车控制核心。
系统能实现对线路进行寻迹，小车可以前进或后退，遇到障碍物可以自行停止并可以实现反向运行，系统可以利用声音控制小车的启停。
整个系统小巧紧凑，控制准确，性价比高，人机互动性好。
关键词：P89V51单片机；红外避障；线路寻迹；直流减速电机ABSTRACTSystem is mainly by infrared obstacle avoidance module, voice module, opto-electronics and motor drive tracing module. Used as a single-chip smart car P89V51 control core. System can realize the tracing lines, cars can go forward or backward, encountered obstacles can stop and reverse operation can be achieved, the system can use voice to control the start and stop car. Compact the entire system to control the accurate, cost-effective, good human-computer interaction.KEYWORD:P89V51MCU;Infrared obstacle avoidance；Tracing；DC motor speed目录1 系统设计 (1)1.1 设计要求 (1)1.1.1 基本要求 (1)1.1.2 扩展部分 (1)1.2 总体设计方案 (1)1.2.1 基本模块设计方案论证与比较 (1)1.2.2 系统总体设计方案 (5)2 单元硬件电路设计 (6)2.1 光电对管寻迹模块 (6)2.2电机驱动电路的设计 (6)2.3红外避障模块 (7)2.4 单片机P89V51核心模块 (8)2.5 声控电路 (8)2.6 语音播报模块 (9)3 系统软件设计 (10)3.1主程序流程图 (10)3.2 传感器数据处理及寻迹程序流程 (11)4 系统测试 (12)4.1 硬件测试 (12)4.2 硬件与软件的联机测试 (12)5 测试数据及实验结果 (13)参考文献 (14)1 系统设计1.1 设计要求1.1.1 基本要求1、小车可以自动寻迹在设计好的线路上向前或向后跑。
循迹避障小车毕业设计
循迹避障小车的研究是移动机器人的一个分支，是一项涉及到计算机技术，传感技术，通讯技术，自动控制技术，人工智能技术等相关技术的综合系统。当今的循迹避障小车技术的发展主要有两个特点：第一，应用的领域不断扩大；第二，智能化程度越来越高。它的主要功能是能够自动识别路径，自动控制车速，自动转向等[1]。循迹避障小车是一个具有环境感知能力，规划决策能力的综合体，其主要特点是在复杂的道路情况下能自动的驾驶车辆并沿着预定道路行驶，特别适用于在人类无法工作的环境中工作。作为智能交通系统（ITS）[2]中的一部分，循迹避障小车技术已经渗透到社会各个领域并且成为该领域中的研究热点。
1.2整体软件控制方案…………………………………………………………3
2系统硬件设计…………………………………………………………………4
2.1单片机最小系统……………………………………………………………4
2.2电源模块……………………………………………………………………8
2.3循迹模块……………………………………………………………………9
1.1.1 系统基本组成
小车主要由ATMega128单片机电路、TCRT5000循迹模块、超声波模块、液晶显示模块、L298N驱动模块、直流减速电机、小车底板、电源模块、DS1302模块等组成。
图1-1单片机控制系统原理框图
小车设计论文-智能寻光避障小车
.2015年化工学院电子设计竞赛智能寻光避障小车参赛队员：指导教师：化工学院Institute of Chemical Technology摘要本作品智能寻光避障小车实现了可以从发车区出发，并自动进入光源区寻找光源，在寻找光源前进的过程中可以自动避开障碍物的干扰，找到光源并可以自动启动制动装置停车；停车后还可以自动开启车前闪烁灯光，并根据灯光的闪烁频率，开启同频智能报警。
在智能寻光、避障的过程中利用了安装在车前角的光电开关的检测，使小车可以成功的避开前进过程中遇到的障碍物；利用了安装在车上部的光敏二极管的检测，保证了小车的前进方向。
关键词：寻找光源避开障碍.摘要 (I)第1章方案选择与论证..............................................................................- 1 -1.1车体设计与论证................................................................................- 1 -1.2系统控制基本方案...........................................................................- 1 -1.3各模块方案的选择............................................................................- 2 -1.3.1电机与驱动模块的选择.........................................................- 2 -1.3.2障碍检测.................................................................................- 2 -1.3.3光源检测.................................................................................- 3 - 第2章系统的硬件设计................................................................................- 4 -2.1系统硬件的基本组成部分................................................................- 4 -2.2控制器部分........................................................................................- 4 -2.3各模块方案的选择............................................................................- 4 -2.3.1电机驱动模块.........................................................................- 4 -2.3.2障碍检测模块.........................................................................- 5 -2.3.3光源检测模块.........................................................................- 5 - 第3章系统的软件设计................................................................................- 6 -3.1主程序流程图....................................................................................- 6 - 第4章测试结果与总结..............................................................................- 7 -4.1测试方法............................................................................................- 7 -4.2测试仪器............................................................................................- 7 -4.3 测试结果...........................................................................................- 7 -4.4整车测试............................................................................................- 8 -4.5总结....................................................................................................- 8 -第1章方案选择与论证1.1车体设计与论证方案一：选择市场现成的玩具车改装，那种玩具车车体设计合理，各个部分的安装都坚实可靠，但是，缺点是该玩具车的车体车型都是固定的，要加上自定义的装置，限制较大。
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单片机系统课程设计令狐文艳轮式移动机器人的设计学院：通信与电子工程学院班级：电子131姓名：初清晨学号：2013131013同组成员：孟庆阳张轩指导老师：王艳春日期：2015年12月24日组员分工1、组长：张轩，实物焊接，报告整理，程序设计2、组员：孟庆阳，实物焊接，仿真测试，报告整理3、组员：初清晨，实物焊接，报告整理，仿真测试目录摘要1第一章绪论21.1智能小车的意义和作用21.2智能小车的现状3第二章方案设计与论证32.1 主控系统32.2 电机驱动模块42.3 循迹模块52.4 避障模块62.5 机械系统72.6电源模块7第三章硬件设计73.1 AT89S52单片机的简介83.2总体设计113.3驱动电路123.4信号检测模块133.5主控电路14第四章软件设计154.1主程序框图154.2电机驱动程序154.3循迹模块164.4避障模块20结束语25致谢26附录一循迹加红外避障综合程序28附录二实物图32摘要随着计算机、微电子、信息技术的快速进步，智能化技术的开发速度越来越快，智能度越来越高，应用范围也得到了极大的扩展。
智能作为现代的新发明，是以后的发展方向，它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用途。
智能电动小车就是其中的一个体现。
设计者可以通过软件编程实现它的行进、循迹、停止的精确控制以及检测数据的存储、显示，无需人工干预。
因此，智能电动小车具有再编程的特性，是机器人的一种。
本设计采用AT89S52单片机加电机驱动电路和红外遥控及循迹模块还有红外接收一体化传感器设计而成，采用模块化的设计方案，运用红外遥控器控制小车的前进、后退、左转、右转、启动和停止。
关键词：智能小车；STC89C52单片机；L9110；红外对管Intelligent tracking and obstacle-avoid car Abstract：Based infrared detection of black lines and theroad obstacles, and use a STC89C52 MCU as the controlling core for the speed and direction, A electronic drived, which can automatic track and avoid the obstacle, was designed and fabricated. In which, the car is drived by the L298N circuit, its speed is controlled by the output PWM signal from the STC89C52.Keywords: Smart Car; STC89C52 MCU; L298N;Infrared Emitting Diode第一章绪论1.1智能小车的意义和作用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。
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，制造能替代人劳动的机器一直是人类的梦想。
随着科学技术的发展，机器人的感觉传感器种类越来越多，其中视觉传感器成为自动行走和驾驶的重要部件。
视觉的典型应用领域为自主式智能导航系统，对于视觉的各种技术而言图像处理技术已相当发达，而基于图像的理解技术还很落后，机器视觉需要通过大量的运算也只能识别一些结构化环境简单的目标。
视觉传感器的核心器件是摄像管或CCD，目前的CCD已能做到自动聚焦。
但CCD传感器的价格、体积和使用方式上并不占优势，因此在不要求清晰图像只需要粗略感觉的系统中考虑使用接近觉传感器是一种实用有效的方法。
机器人要实现自动导引功能和避障功能就必须要感知导引线和障碍物，感知导引线相当给机器人一个视觉功能。
避障控制系统是基于自动导引小车（AVG—auto-guide vehicle）系统，基于它的智能小车实现自动识别路线，判断并自动避开障碍，选择正确的行进路线。
使用传感器感知路线和障碍并作出判断和相应的执行动作。
该智能小车可以作为机器人的典型代表。
它可以分为三大组成部分：传感器检测部分、执行部分、CPU。
机器人要实现自动避障功能，还可以扩展循迹等功能，感知导引线和障碍物。
可以实现小车自动识别路线，选择正确的行进路线，并检测到障碍物自动躲避。
基于上述要求，传感检测部分考虑到小车一般不需要感知清晰的图像，只要求粗略感知即可，所以可以舍弃昂贵的CCD传感器而考虑使用价廉物美的红外反射式传感器来充当。
智能小车的执行部分，是由直流电机来充当的，主要控制小车的行进方向和速度。
单片机驱动直流电机一般有两种方案：第一，勿需占用单片机资源，直接选择有PWM功能的单片机，这样可以实现精确调速；第二，可以由软件模拟PWM输出调制，需要占用单片机资源，难以精确调速，但单片机型号的选择余地较大。
考虑到实际情况，本文选择第二种方案。
CPU使用STC89C52单片机，配合软件编程实现。
1.2智能小车的现状现智能小车发展很快，从智能玩具到其它各行业都有实质成果。
其基本可实现循迹、避障、检测贴片、寻光入库、避崖等基本功能，这几节的电子设计大赛智能小车又在向声控系统发展。
比较出名的飞思卡尔智能小车更是走在前列。
我此次的设计主要实现循迹避障这两个功能。
第二章方案设计与论证2.1 主控系统根据设计要求，我认为此设计属于多输入量的复杂程序控制问题。
据此，令狐文艳拟定了以下两种方案并进行了综合的比较论证，具体如下：方案一：选用一片CPLD（如EPM7128LC84-15）作为系统的核心部件，实现控制与处理的功能。
CPLD具有速度快、编程容易、资源丰富、开发周期短等优点，可利用VHDL语言进行编写开发。
但CPLD在控制上较单片机有较大的劣势。
同时，CPLD的处理速度非常快，而小车的行进速度不可能太高，那么对系统处理信息的要求也就不会太高，在这一点上，MCU就已经可以胜任了。
若采用该方案，必将在控制上遇到许许多多不必要增加的难题。
为此，我们不采用该种方案，进而提出了第二种设想。
方案二：采用单片机作为整个系统的核心，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。
这样一来，单片机就可以充分发挥其资源丰富、有较为强大的控制功能及可位寻址操作功能、价格低廉等优点。
因此，这种方案是一种较为理想的方案。
针对本设计特点——多开关量输入的复杂程序控制系统，需要擅长处理多开关量的标准单片机，而不能用精简I/O口和程序存储器的小体积单片机，D/A、A/D功能也不必选用。
根据这些分析,我选定了P89C51RA单片机作为本设计的主控装置，51单片机具有功能强大的位操作指令，I/O口均可按位寻址，程序空间多达8K，对于本设计也绰绰有余，更可贵的是51单片机价格非常低廉。
在综合考虑了传感器、两部电机的驱动等诸多因素后，我们决定采用一片单片机，充分利用STC89C52单片机的资源。
2.2 电机驱动模块方案一：采用分立元件组成的平衡式驱动电路，这种电路可以由单片机直接对其进行操作，但由于分立元件占用空间比较大，还要配上两个继电器，考虑到小车的空间问题，此方案不够理想。
方案二：采用L9110 是为控制和驱动电机设计的两通道推挽式功率放大专用集成电路器件，将分立电路集成在单片 IC 之中，使外围器件成本降低，整机可靠令狐文艳性提高。
该芯片有两个 TTL/CMOS兼容电平的输入，具有良好的抗干扰性；两个输出端能直接驱动电机的正反向运动，它具有较大的电流驱动能力，每通道能通过 800mA 的持续电流，峰值电流能力可达 1.5A；同时它具有较低的输出饱和压降；内置的钳位二极管能释放感性负载的反向冲击电流，使它在驱动继电器、直流电机、步进电机或开关功率管的使用上安全可靠。
L9110 被广泛应用于玩具汽车电机驱动、脉冲电磁阀门驱动，步进电机驱动和开关功率管等电路上。
图2.2 L91102.3 循迹模块方案一：采用简易光电传感器结合外围电路探测，但实际效果并不理想，对行驶过程中的稳定性要求很高，且误测几率较大、易受光线环境和路面介质影响。
在使用过程极易出现问题，而且容易因为该部件造成整个系统的不稳定。
故最终未采用该方案。
方案二：采用两只红外对管，分别置于小车车身前轨道的两侧，根据两只光电开关接受到白线与黑线的情况来控制小车转向来调整车向，测试表明，只要合理安装好两只光电开关的位置就可以很好的实现循迹的功能。
令狐文艳图2.3 红外对管2.4 避障模块方案一：采用超声波避障，超声波受环境影响较大，电路复杂，而且地面对超声波的反射，会影响系统对障碍物的判断。
方案二：采用红外线避障，利用单片机产生38KHz信号对红外线发射管进行调制发射，发射出去的红外线遇到避障物的时候发射回来，红外线接收管对反射回来信号进行解调，输出TTL电平。
外界对红外信号的干扰比较小，而且易于实现，价格比较便宜，故采用方案二。
令狐文艳红外线接受电路原理图2.5 机械系统本题目要求小车的机械系统稳定、灵活、简单，而三轮运动系统具备以上特点。
驱动部分：由于玩具汽车的直流电机功率较小，而小车上装有电池、电机、电子器件等，使得电机负担较重。
为使小车能够顺利启动，且运动平稳，在直流电机和轮车轴之间加装了三级减速齿轮。
电池的安装：将电池放置在车体的电机前后位置，降低车体重心，提高稳定性，同时可增加驱动轮的抓地力，减小轮子空转所引起的误差。
简单，而三轮运动系统具备以上特点。
2.6电源模块方案一：采用有线电源通过USB接口供电，其优点是可稳定的提供5V电压，但占用资源比较大。
方案二：采用4支1.5V电池单电源供电，但6V的电压太小不能同时给单片机与与电机供电。
方案三：采用8支1.5V电池双电源分别给单片机与电机供电可解决方案二的问题且能让小车完成其功能。
但是占用空间过大没有采取。
所以，我选择了方案一来实现供电。
第三章硬件设计3.1 AT89S52单片机的简介AT89S52 是一种低功耗、高性能CMOS8位微控制器，具有8K在系统可编程令狐文艳Flash存储器。
使用Atmel公司高密度非易失性存储器技术制造，与工业80C51产品指令和引脚完全兼容。
片上Flash允许程序存储器在系统可编程，亦适于常规编程器。
在单芯片上，拥有灵巧的8位CPU和在系统可编程Flash，使得AT89S52为众多嵌入式控制应用系统提供高灵活、超有效的解决方案。
下图为AT89S52引脚图。