避障小车课程设计
单片机课程设计——超声波避障小车
课程设计说明书（论文）设计题目：超声波避障小车院系：学院班级：设计者：学号：指导教师：设计时间：8.27~9.10课程设计任务书开题报告绪论课题目的通过上学期单片机课程的学习，我们基本掌握了51单片机的基本使用方法，本学期开学初，单片机课程设计给了我们更大的挑战，课题的目的有以下几点。
●进一步熟练掌握单片机的使用方法、提高程序的编写能力●掌握单片机系统外扩器件的连接与使用●提高器件说明书以及时序过程的阅读、理解能力●掌握软件和硬件调试的基本技巧与方法项目研究背景及意义在当今社会，汽车成为了越来越普遍，人们不可缺少的交通工具。
但汽车的不断增加，随之而来就是越来越多的交通事故。
交通事故成为了现在越来越严重的安全隐患。
所以随着汽车工业的快速发展，我们必须加强对汽车安全性能的考虑。
所以，智能汽车概念应运而生，他既是汽车产业的机遇也是汽车产业的挑战。
汽车的智能化必将是未来汽车产业发展的趋势，在这样的背景下，我们开展了基于超声波的智能小车的避障研究。
超声波作为智能车避障的一种重要手段，以其避障实现方便，计算简单，易于做到实时控制，测量精度也能达到实用的要求，在未来汽车智能化进程中必将得到广泛应用。
我国作为一个世界大国，在高科技领域也必须占据一席之地，未来汽车的智能化是汽车产业发展必然的，在这种情况下研究超声波在智能车避障上的应用具有深远意义，这将对我国未来智能汽车的研究在世界高科技领域占据领先地位具有重要作用。
设计要求采用超声波模块实现小车避障功能，实现小车自动避障任务。
1主要设计内容及方案总体方案设计系统采用51单片机作为核心控制单元用于智能车系统的控制,在超声波检测到障碍物之后,主控芯片根据距离值控制直流电机的转动,在与障碍物距离较大的情况下，快速前进，在与障碍物距离较小但还未到达临界转弯方向值的时候，慢速前进。
在与障碍物距离很近需要转向避障时，方案上将尝试进行转向，来进行避障。
系统总体的设计方框图如图2-1所示。
避障小车课程设计报告书
1.绪论 (2)1.1课题背景21.2课题的目的和意义 (2)1.3设计要求 (2)1.4主要技术指标32.设计方案 (3)2. (1)总体方案概述 (3)2.2系统硬件电路设计方案 (3)2.3电机模块 (4)2.4超声波模块 (5)2.5整体效果图 (7)3.设计思路 (7)3.1学习熟悉基本模块驱动 (7)3.2总体方案 (9)3.3电机驱动与测距的结合方法 (9)3.4系统软件流程图 (10)3. (5)存在的问题及解决办法 (11)4.设计结果及质量评价 (11)5.原件清单 (12)6.应用前景 (12)7.心得体会 (12)附录一参考文献 (14)附录二程序代码及注释 (15)1.绪论1・1课题背景机器人是先进制造技术和自动化装备的典型代表，是人造机器的“终极”形式。
它涉及到机械、电子、自动控制、计算机、人工智能、传感器、通讯与网络等多个学科和领域，是多种高新技术发展成果的综合集成，因此它的发展与众多学科发展密切相关，代表了高科技发展的前沿。
随着电子技术的不断发展人们发明了各式各样的具有感知，决策，行动和交互能力的机器人，自第一台工业机器人诞生以来，机黠人的发展已经遍及机械、电子、冶金、交通、宇航、国防等多个领域。
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，随着它在人类生活领域中的应用不断扩大，将会给人们的生产生活带来了巨大的影响。
在国外机器人的发展有如下趋势。
一方面机器人在制造业应用的围越来越广阔，其标准化、模块化、网络化和智能化的程度越来越高，功能也越来越强，并向着技术和装备成套化的方向发展；另一方面，机器人向着非制造业应用以及微小型方向发展，如表演型机器人，服务机型器人，机器人玩具等。
国外研究机构正试图将机器人应用于人类活动的各个领域。
在我国机器人主要应用于工业制造领域，我国工业机器人现在的总装机量约为120000 台，其中国产机器人占有量约为1/3,即40000多台。
自动避障小车课程设计
单片机系统课程设计成绩评定表设计课题：自动避障小车学院名称：电气工程学院专业班级：自动1105 学生姓名：学号：指导教师：设计地点：31-630 设计时间：单片机系统课程设计课程设计名称：自动避障小车专业班级：自动1105学生姓名：学号：指导教师：课程设计地点：31-630课程设计时间：单片机系统课程设计任务书目录1概述-------------------------------------------------------------- 4研究背景-------------------------------------------------------- 4设计思想及基本功能------------------------------ 错误!未定义书签。
2总体方案设计-------------------------------------- 错误!未定义书签。
方案论证-------------------------------------------------------- 4系统框图-------------------------------------------------------- 5总体方案设计---------------------------------------------------- 6 3硬件电路设计------------------------------------------------------ 7电源电路---------------------------------------- 错误!未定义书签。
晶振电路---------------------------------------- 错误!未定义书签。
复位电路---------------------------------------- 错误!未定义书签。
键盘电路---------------------------------------- 错误!未定义书签。
循迹避障智能小车设计
循迹避障智能小车设计一、硬件设计1、车体结构智能小车的车体结构通常采用四轮驱动或两轮驱动的方式。
四轮驱动能够提供更好的稳定性和动力，但结构相对复杂；两轮驱动则较为简单，但在稳定性方面可能稍逊一筹。
在选择车体结构时，需要根据实际应用场景和需求进行权衡。
为了保证小车的灵活性和适应性，车架材料一般选择轻质且坚固的铝合金或塑料。
同时，合理设计车轮的布局和尺寸，以确保小车能够在不同的地形上顺利行驶。
2、传感器模块（1）循迹传感器循迹传感器是实现小车循迹功能的关键部件。
常见的循迹传感器有光电传感器和红外传感器。
光电传感器通过检测反射光的强度来判断黑线的位置；红外传感器则利用红外线的反射特性来实现循迹。
在实际应用中，可以根据小车的运行速度和精度要求选择合适的传感器。
为了提高循迹的准确性，通常会在小车的底部安装多个传感器，形成传感器阵列。
通过对传感器信号的综合处理，可以更加精确地判断小车的位置和行驶方向。
（2）避障传感器避障传感器主要用于检测小车前方的障碍物。
常用的避障传感器有超声波传感器、激光传感器和红外测距传感器。
超声波传感器通过发射和接收超声波来测量距离；激光传感器则利用激光的反射来计算距离；红外测距传感器则是根据红外线的传播时间来确定距离。
在选择避障传感器时，需要考虑其测量范围、精度、响应速度等因素。
一般来说，超声波传感器测量范围较大，但精度相对较低；激光传感器精度高，但成本较高；红外测距传感器则介于两者之间。
3、控制模块控制模块是智能小车的核心部分，负责处理传感器数据、控制电机驱动和实现各种逻辑功能。
常见的控制模块有单片机（如 Arduino、STM32 等）和微控制器（如 PIC、AVR 等）。
单片机具有开发简单、资源丰富等优点，适合初学者使用；微控制器则在性能和稳定性方面表现更优，适用于对系统要求较高的场合。
在实际设计中，可以根据需求和个人技术水平选择合适的控制模块。
4、电机驱动模块电机驱动模块用于控制小车的电机运转，实现前进、后退、转弯等动作。
自动避障小车课程设计
自动避障小车课程设计一、课程目标知识目标：1. 让学生掌握自动避障小车的基本原理，理解传感器的工作机制。
2. 使学生了解程序设计的基本流程，掌握基础的编程指令和逻辑控制。
3. 帮助学生理解自动避障小车在实际生活中的应用，了解相关技术的发展趋势。
技能目标：1. 培养学生运用所学知识进行问题分析，设计简单的自动避障小车程序。
2. 提高学生动手实践能力，学会组装和调试自动避障小车。
3. 培养学生团队协作和沟通能力，能够共同完成项目任务。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对科学技术的兴趣，激发创新意识和探索精神。
2. 培养学生面对问题积极思考，勇于克服困难，解决问题的积极态度。
3. 培养学生关注社会热点，认识到科技发展对生活的影响，增强社会责任感。
课程性质：本课程为实践性较强的课程，注重理论知识与实际操作的结合。
学生特点：学生为初中生，具备一定的物理知识和逻辑思维能力，对科技产品感兴趣，喜欢动手操作。
教学要求：结合学生特点，课程设计应注重理论与实践相结合，充分调动学生的积极性，提高学生的动手实践能力和创新能力。
在教学过程中，注重引导学生自主学习，培养学生解决问题的能力。
通过课程学习，使学生在知识、技能和情感态度价值观方面得到全面提升。
二、教学内容1. 理论知识：- 介绍自动避障小车的基本原理，涉及传感器、电机驱动、控制单元等组成部分。
- 结合课本相关章节，讲解编程语言基础，如循环结构、条件判断等。
- 分析自动避障小车在实际应用中的例子，探讨其对社会生活的影响。
2. 实践操作：- 指导学生动手组装自动避障小车，熟悉各部件功能及安装方法。
- 教学编程软件的使用，教授如何编写和调试自动避障小车程序。
- 组织学生进行小组合作，共同完成自动避障小车的制作和调试。
3. 教学大纲：- 第一阶段：自动避障小车原理学习，占课程总进度的30%。
- 第二阶段：编程语言学习，占课程总进度的30%。
- 第三阶段：动手实践，占课程总进度的40%。
循迹避障智能小车设计(2023最新版)
循迹避障智能小车设计
循迹避障智能小车设计文档范本：
⒈摘要
本文档旨在详细介绍循迹避障智能小车的设计方案。
介绍了小车的硬件组成、软件设计和算法实现，以及测试结果和优化方案。
⒉引言
介绍循迹避障智能小车的背景和应用场景，解释设计的目的和意义。
⒊系统架构
详细介绍循迹避障智能小车的系统组成，包括传感器模块、控制器、执行器等硬件部分，以及软件部分的整体架构。
⒋传感器设计
说明循迹避障智能小车所使用的传感器，包括红外线传感器、超声波传感器等的选择原因和工作原理，以及如何与控制器进行连接。
⒌控制器设计
介绍循迹避障智能小车的控制器设计，包括主控芯片的选择、引脚分配以及与传感器和执行器的连接方式。
⒍执行器设计
详细说明循迹避障智能小车的执行器设计，包括电机控制模块、转向模块等的选择和工作原理。
⒎算法设计
阐述循迹避障智能小车所采用的算法设计，包括循迹算法和避障算法的原理和实现方法。
⒏系统测试与优化
描述循迹避障智能小车的测试方法和实验结果分析，以及针对存在的问题进行的优化措施。
⒐结论
总结循迹避障智能小车设计的成果，评估其性能和应用前景，并展望未来的发展方向。
⒑附件
提供循迹避障智能小车的原理图、源代码、测试数据等附件，以供读者参考使用。
1⒈法律名词及注释
在文档末尾提供相关法律名词的注释，并进行对应解释，以确保读者对相关法律概念的理解和使用的合法性。
实现避障功能课程设计
实现避障功能课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解避障功能的基本原理，掌握相关的物理和数学知识，如距离计算、反射定律等。
2. 学生能描述常见避障传感器的工作原理及其在自动化设备中的应用。
3. 学生能解释编程中实现避障逻辑的基本步骤和算法。
技能目标：1. 学生能够运用所学的理论知识，设计并实现一个简单的避障系统。
2. 学生通过实际操作，掌握避障传感器与微控制器的连接和编程，提高动手实践能力。
3. 学生通过小组合作，培养团队协作和问题解决能力。
情感态度价值观目标：1. 学生在探索避障技术的过程中，培养对科学技术的兴趣和好奇心，激发创新意识。
2. 学生通过项目实践，增强自信心，认识到团队合作的重要性。
3. 学生能够在学习中体会到科技为生活带来的便利，认识到科技与社会发展的紧密联系。
课程性质分析：本课程为实践性强的科技课程，要求学生将理论知识与实际操作相结合，通过设计避障系统，培养学生的综合运用能力。
学生特点分析：考虑到学生所在年级，已具备一定的物理、数学基础和初步的编程能力，对新鲜科技事物充满好奇，但需引导其将好奇心转化为学习动力。
教学要求：教学过程中，需注重理论与实践相结合，鼓励学生动手实践，注重培养学生的团队合作精神和解决问题的能力。
通过具体的学习成果评估，确保学生达到预设的课程目标。
二、教学内容1. 理论知识：- 物理知识：光的传播、反射原理，超声波传播特性。
- 数学知识：距离计算，角度测量。
- 编程知识：条件语句，循环结构，函数定义。
2. 实践操作：- 传感器工作原理：介绍红外传感器、超声波传感器的工作原理及其在避障系统中的应用。
- 硬件连接：指导学生将传感器与微控制器（如Arduino）连接。
- 编程实现：教授如何使用编程语言（如C语言）编写避障逻辑代码。
3. 教学大纲：- 第一阶段（1课时）：介绍避障技术背景，讲解相关理论知识。
- 第二阶段（2课时）：动手实践，学习传感器工作原理，进行硬件连接。
arduino避障小车课程设计
arduino避障小车课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解Arduino的基本原理，掌握其编程基础。
2. 学生能掌握避障小车的工作原理，了解传感器在其中的作用。
3. 学生能了解电路连接的基本方法，能正确连接Arduino、电机驱动和传感器。
技能目标：1. 学生能运用Arduino编程，实现避障小车的控制。
2. 学生能通过实际操作，提高动手能力，培养解决问题的能力。
3. 学生能通过团队协作，完成避障小车的搭建和调试。
情感态度价值观目标：1. 学生能培养对科学技术的兴趣，激发创新精神。
2. 学生能培养合作意识，提高沟通能力，学会团队协作。
3. 学生能在实践中体会科技带来的乐趣，树立正确的价值观。
课程性质：本课程为实践性较强的课程，注重培养学生的动手能力、创新精神和团队协作能力。
学生特点：六年级学生具备一定的逻辑思维能力和动手能力，对新鲜事物充满好奇，喜欢挑战。
教学要求：教师需结合学生特点，以引导为主，注重激发学生的兴趣，鼓励学生主动探究，培养学生的实践能力和创新能力。
在教学过程中，将课程目标分解为具体的学习成果，以便于教学设计和评估。
二、教学内容1. Arduino基础知识：- Arduino原理与结构- 编程基础：变量、数据类型、运算符、控制结构等- 传感器原理：红外传感器、超声波传感器等2. 避障小车工作原理：- 小车结构及各部件功能- 避障原理及实现方法3. 电路连接与编程：- 电机驱动连接与控制- 传感器与Arduino的连接- 编写程序实现避障功能4. 实践操作：- 搭建避障小车- 调试与优化程序5. 团队协作与展示：- 分组合作完成任务- 展示与分享作品教学内容安排与进度：第一课时：Arduino基础知识学习，了解小车结构与避障原理第二课时：学习传感器原理，进行电路连接与编程基础第三课时：动手搭建避障小车，进行初步调试第四课时：优化程序，实现稳定避障功能，团队协作与展示教材关联：教学内容与教材中“机器人制作与应用”章节相关，结合教材内容，使学生能够掌握Arduino编程及机器人制作的基本技能。
基于单片机的智能寻迹避障小车设计课程设计
基于单片机的智能寻迹避障小车设计课程设计一、设计背景及目的随着人们对机器人技术的提高和普及，智能小车已应用于很多领域，如工业制造、学术研究等，成为了未来技术发展的重要方向。
本课程设计旨在通过单片机智能寻迹避障小车的设计，让学生了解单片机的基本原理，熟悉电路的设计和程序员的编写，培养学生的动手实践能力，同时增强学生的数字电路、模拟电路、控制系统等方面的综合实践能力。
二、设计过程1.设计方案智能寻迹避障小车把巡线车和避障车的功能集于一身，要实现这个设定的关键是用探测器实时地获取小车与路面间的距离，当距离为某一特定值时，小车就改变行进方向，而通过红外线传感器检测路线，小车就能够在沿着直线行驶时不偏离方向。
为了让设计更具实际意义，小车还可以配合LED灯来实现小车的状态显示。
2.硬件设计(1)原理图设计硬件电路由电源电路、控制电路和传感器组成。
单片机控制模块选用STC12C5A60S2芯片，这是一款强大的外设丰富的低功耗单片机，非常适合最终的应用。
为了让小车更加灵活，我们在使用STA的同时，还增加了音乐播放和语音提示的功能。
(2)电源电路设计电源电路采用两节7号电池的串联，达到12V的工作电压。
画图时还需注意进出电源的楔子，使其距离模块尽可能近，且哆扰较大，避免电路受电源电路噪声的干扰。
此外，还需要注意金属件漏接。
(3)控制电路设计该电路控制选择STC12C5A60S2单片机。
由于片内存储空间，接口丰富，定时器与PWM单元多对多的特点，这种单片机非常适合用于本设计。
传感器的控制电路采用运放直接与单片机相连的电路。
电路复杂度较低，文档在写作时主要是结果的分析。
UV2.0被用于编写程序和模拟仿真，在还原电路的同时验证了单片机的控制电路是否能够达到上设计的外部设备的操作目标。
(4)传感器设计两种传感器用来辅助STC12C5A60S2芯片的控制，实现小车的巡线与避障。
红外线传感器用于检测小车行驶时是否偏离，具体实现通过红外识别小车至地面之间的距离，当距离值达到某一阈值，小车就需要改变行进方向，以免偏离路线。
声控避障小车课程设计
声控避障小车课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解声控避障小车的基本原理，掌握相关的物理知识和科学概念；2. 学生能描述声控避障小车各部件的功能和相互关系，了解其在实际生活中的应用；3. 学生能运用所学的数学知识，分析并计算声控避障小车在避障过程中的速度、距离等参数。
技能目标：1. 学生能独立完成声控避障小车的组装和调试，提高动手实践能力；2. 学生能运用编程软件，为声控避障小车编写简单的控制程序，实现基本功能；3. 学生能通过团队合作，解决声控避障小车在实际操作过程中遇到的问题，提高问题解决能力。
情感态度价值观目标：1. 学生对科学探究产生兴趣，树立勇于探索、勤于实践的科学精神；2. 学生在团队合作中，学会互相尊重、互相帮助，培养团队协作意识；3. 学生通过声控避障小车的设计与制作，认识到科技与生活的紧密联系，增强创新意识和社会责任感。
二、教学内容本课程教学内容主要包括以下几部分：1. 声控避障小车原理介绍：- 声波传播原理；- 超声波传感器工作原理；- 避障算法基本概念。
2. 声控避障小车组装与调试：- 小车各部件结构及功能；- 组装步骤及注意事项；- 调试方法及技巧。
3. 编程与控制：- 编程环境及软件使用；- 控制程序编写方法；- 程序下载与调试。
4. 实践操作与问题解决：- 实际操作中的避障策略；- 团队合作与分工；- 问题分析与解决方案。
5. 教学内容安排与进度：- 第一章节：声控避障小车原理介绍，1课时；- 第二节点：声控避障小车组装与调试，2课时；- 第三章节：编程与控制，2课时；- 第四章节：实践操作与问题解决，2课时。
6. 教材章节及内容列举：- 教材第三章“传感器及其应用”；- 教材第四章“机器人编程与控制”；- 教材第五章“综合实践活动”。
三、教学方法本课程将采用以下多样化的教学方法，以激发学生的学习兴趣和主动性：1. 讲授法：- 对于声控避障小车的基本原理、传感器工作原理和编程控制等理论知识，采用讲授法进行教学，结合多媒体演示，使学生系统掌握相关知识。
红外避障小车课程设计
红外避障小车课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解红外避障小车的基本工作原理，掌握红外传感器的作用和使用方法。
2. 学生能描述小车电机驱动的基本原理，了解电机控制与速度调节的相关知识。
3. 学生了解并掌握小车整体电路的连接和调试方法。
技能目标：1. 学生能够独立完成红外避障小车的组装和调试，提高动手实践能力。
2. 学生能够运用编程思维，设计并实现小车的避障功能，培养编程与解决问题的能力。
3. 学生能够通过团队合作，共同完成任务，提高沟通与协作能力。
情感态度价值观目标：1. 学生在课程学习中，培养对科学技术的兴趣和求知欲，提高创新意识。
2. 学生在动手实践过程中，培养耐心、细心的品质，增强克服困难的自信心。
3. 学生在团队合作中，学会尊重他人，培养集体荣誉感和社会责任感。
课程性质：本课程为实践性课程，强调理论知识与实际操作的相结合，注重培养学生的动手能力、创新能力和团队协作能力。
学生特点：本课程面向初中年级学生，学生对新鲜事物充满好奇，动手能力强，但需加强对理论知识的学习和运用。
教学要求：结合学生特点，教师应采用启发式教学，引导学生主动探究，注重培养学生的自主学习能力和解决问题的能力。
在教学过程中，关注学生的个体差异，提供个性化的指导和支持。
通过课程学习，使学生能够达到上述设定的课程目标，实现知识、技能和情感态度价值观的全面发展。
二、教学内容1. 红外传感器原理与应用：讲解红外传感器的工作原理，引导学生学习传感器在避障小车中的作用，结合教材相关章节，分析传感器电路连接及调试方法。
2. 电机驱动原理：介绍小车电机驱动的基本原理，包括电机的工作原理、控制方法及速度调节，结合教材内容，让学生了解并掌握电机驱动电路的设计与连接。
3. 小车组装与调试：指导学生根据教材相关章节，进行红外避障小车的组装，学习电路连接、传感器安装、电机驱动等步骤，并进行调试。
4. 编程与避障功能实现：教授编程基础知识，引导学生设计并实现小车的避障功能，结合教材内容，让学生掌握编程思维和解决问题的方法。
声控避障小车课程设计
声控避障小车课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解声控避障小车的基本原理，掌握与声音传感器、电机驱动和电路控制相关的知识。
2. 学生能描述声控避障小车各部件的功能及其相互关系。
3. 学生了解并掌握基本的编程知识，能运用编程实现声控避障小车的功能。
技能目标：1. 学生能独立完成声控避障小车的组装和调试。
2. 学生通过实际操作，提高动手能力、问题解决能力和团队协作能力。
3. 学生能运用所学知识，设计并改进声控避障小车，提高其性能。
情感态度价值观目标：1. 学生培养对科学技术的兴趣和求知欲，增强创新意识和实践能力。
2. 学生在课程中培养合作精神，学会尊重和倾听他人意见，提高沟通能力。
3. 学生认识到科技对社会发展的作用，增强社会责任感和环保意识。
本课程结合学生年级特点，注重理论与实践相结合，旨在提高学生的动手能力、问题解决能力和团队协作能力。
通过学习声控避障小车的设计与制作，激发学生对科学技术的兴趣，培养创新精神和实践能力，同时注重情感态度价值观的培养，使学生在课程中全面发展。
二、教学内容1. 声音传感器原理与使用：讲解声音传感器的工作原理、性能参数及在声控避障小车中的应用。
- 相关教材章节：第三章“传感器”第二节“声音传感器”2. 电机驱动与控制：介绍电机驱动的基本原理，学习如何通过电路控制电机的转速和方向。
- 相关教材章节：第四章“电机与驱动”全章3. 基本编程知识：学习基本的编程概念和编程语言，掌握编写控制程序的方法。
- 相关教材章节：第五章“编程基础”全章4. 声控避障小车组装与调试：指导学生进行小车组装，学习调试过程中解决问题的方法。
- 相关教材章节：第六章“综合实践”第一节“声控避障小车”5. 创新设计与改进：鼓励学生发挥创意，对声控避障小车进行优化和性能提升。
- 相关教材章节：第六章“综合实践”第二节“项目优化与改进”教学内容按照以上五个方面进行组织，注重科学性和系统性。
在教学过程中，教师将根据学生的实际情况调整教学进度，确保学生扎实掌握各知识点，并能够将所学应用于实践。
智能循迹避障车课程设计
智能循迹避障车课程设计一、课程目标知识目标：1. 让学生掌握智能循迹避障车的原理与构造，理解传感器的工作机制及其在车辆导航中的应用。
2. 学习编程控制基础，使学生对循迹避障车的程序编写有基本的认识和理解。
3. 了解智能车辆在现代社会中的实际应用，认识科技发展对生活的影响。
技能目标：1. 培养学生动手操作能力，通过小组合作完成循迹避障车的组装。
2. 提高学生的问题解决能力，通过调试程序，使车辆能够实现循迹和避障功能。
3. 培养学生的创新思维和设计能力，鼓励他们对车辆设计进行优化和创新。
情感态度价值观目标：1. 培养学生积极探索科学技术的兴趣，激发他们对工程技术和编程的热情。
2. 增强学生的团队合作意识，通过小组合作培养沟通协调和集体荣誉感。
3. 培养学生的环保意识和社会责任感，让他们认识到科技发展应与环境保护相结合。
本课程针对学生年级特点，注重理论与实践结合，旨在通过智能循迹避障车的制作与编程，提高学生的科学素养和技术应用能力，同时培养其创新精神和团队合作意识，为学生提供综合性的学习体验。
二、教学内容本课程教学内容主要包括以下三个方面：1. 理论知识学习：- 智能循迹避障车原理与构造：涉及传感器、电机驱动、控制系统等基本组成部分。
- 传感器工作原理：学习红外线传感器、超声波传感器等在循迹避障中的应用。
- 编程控制基础：掌握C语言或Python语言的基本语法，为编写循迹避障车程序打下基础。
2. 实践操作与技能培养：- 循迹避障车组装：学生分组合作，根据教材指导完成车辆组装。
- 程序编写与调试：学习编写程序，实现循迹避障功能，并进行调试与优化。
- 创新设计与改进：鼓励学生对车辆设计进行创新，提高其性能和实用性。
3. 教学进度与安排：- 第一周：学习理论知识，了解智能循迹避障车的基本原理与构造。
- 第二周：学习传感器工作原理，进行编程基础教学。
- 第三周：分组组装循迹避障车，编写程序并调试。
- 第四周：对车辆设计进行创新与改进，进行成果展示与交流。
避障小车课程设计
开题报告一、立项依据（一）课题目的通过本次课程设计，要学会如下的基本技能。
了解单片机开发过程，掌握单片机的各部分组成及功能。
程序编写能力的提高，通过设计程序流程图，建立编写程序的基本思想。
学会遇到问题分析问题、解决问题的能力。
单片机原理与应用是测控技术与仪器专业的专业课程，是一门实践性很强的课程。
课程设计是课堂教学的延伸和发展，是理论知识与工程实践之间的衔接，也是加强学生实践能力的一个强有力手段。
通过此课程设计，使学生进一步学习与理解嵌入式系统的构成原理、接口电路与应用程序，进一步巩固与综合专业基础知识和相关专业课程知识，提高学生运用理论知识解决实际问题的实践技能；培养学生独立自主、综合分析的思维与创新能力，最终使学生初步具有设计小型自动测试控制系统的硬件及软件的能力，并掌握微控制系统的单片机的硬件接口方法以及软件设计方法。
同时，通过资料搜集、方案分析、系统设计与报告撰写的一系列过程，使学生得到一次科学研究工作的初步训练。
严格实施课程设计这一环节，对于学生基本硬/软件的设计素养的培养和综合运用知识的能力是一次很好的训练，将起到显著的促进作用，在专业知识与研究方法方面为日后的毕业设计乃至毕业后的工作奠定良好的基础。
（二）课题意义智能作为现代社会的新产物，是以后的发展方向，他可以按照预先设定的模式在一个特定的环境里自动的运作，无需人为管理，便可以完成预期所要达到的或是更高的目标。
本设计主要体现小车的智能模式，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、采矿勘探机器人、家用自动清洁机器人等自动半自动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对象，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。
超声波作为智能车避障的一种重要手段，以其避障实现方便，计算简单，易于做到实时控制，测量精度也能达到实用的要求，在未来汽车智能化进程中必将得到广泛应用。
迷宫避障小车课程设计
迷宫避障小车课程设计一、课程目标知识目标：1. 让学生理解迷宫避障小车的基本原理，掌握相关的物理知识，如力与运动的关系、电路的基本原理等。
2. 学会使用并掌握编程软件，实现对小车运动路径的控制。
3. 掌握迷宫的构建方法，了解不同类型迷宫的特点。
技能目标：1. 能够运用所学的物理知识和编程技能，独立设计和制作一个迷宫避障小车。
2. 提高学生的动手能力，培养实际操作和解决问题的能力。
3. 培养学生团队协作能力，通过分组完成任务，提高沟通与协作水平。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对科学技术的热爱，激发学习兴趣，提高探索精神。
2. 培养学生面对挑战时的坚持与毅力，学会克服困难，勇于尝试。
3. 增强学生的自信心，通过完成课程任务，感受到成功的喜悦。
分析课程性质、学生特点和教学要求：本课程属于综合实践活动课程，结合了物理、信息技术等多学科知识。
学生处于初中阶段，好奇心强，具有一定的动手能力和探究精神。
教学要求注重实践操作，培养学生的创新能力和实际应用能力。
二、教学内容1. 理论知识：- 迷宫避障小车的基本原理，涉及力学、电学等基础知识。
- 编程控制原理，包括编程语言基础、逻辑判断与循环结构。
- 迷宫设计原理，介绍不同类型的迷宫特点及设计方法。
2. 实践操作：- 小车组装，包括电机、传感器、电池等组件的安装与调试。
- 编程实践，利用编程软件编写控制小车运动的程序代码。
- 迷宫搭建，根据设计原理，分组搭建不同难度的迷宫。
3. 教学大纲安排：- 第一阶段：理论知识学习，包括小车原理、编程基础、迷宫设计原理，共计4课时。
- 第二阶段：实践操作，分为小车组装、编程实践、迷宫搭建，共计8课时。
- 第三阶段：成果展示与评价，每组展示作品，分享设计过程，共计2课时。
教学内容与教材关联性：本课程内容与初中物理、信息技术等学科教材相关章节紧密结合，如物理学科的力与运动、电学基础，信息技术学科的编程基础等。
通过本课程的教学，使学生能够将所学知识应用于实际操作中，提高综合运用知识的能力。
避障小车课程设计
避障小车课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能够理解避障小车的基本工作原理，掌握相关的物理和工程知识。
2. 学生能够描述并解释传感器在避障小车中的作用，以及如何通过编程实现小车自动避障。
3. 学生能够掌握基础的电路连接和编程指令，将理论知识应用于实际操作中。
技能目标：1. 学生能够运用所学知识，独立完成避障小车的组装和编程。
2. 学生能够在团队协作中发挥自己的作用，共同解决制作过程中遇到的问题。
3. 学生通过实践活动，提高动手能力，培养创新思维和问题解决能力。
情感态度价值观目标：1. 学生通过参与避障小车的制作，增强对科学技术的兴趣和好奇心，培养积极的学习态度。
2. 学生在团队合作中学会相互尊重、支持与配合，培养良好的团队精神和沟通能力。
3. 学生在遇到困难和挑战时，能够保持积极心态，勇于尝试和克服困难，增强自信心。
二、教学内容本课程以《信息技术》教材中“机器人制作”章节为基础，结合以下内容进行教学：1. 机器人基础知识：介绍机器人的定义、分类及其应用场景，重点讲解避障小车的工作原理。
2. 传感器及其应用：学习红外传感器、超声波传感器等在避障小车中的作用，以及传感器与单片机的连接方法。
3. 编程控制：学习基本的编程指令，通过编程实现避障小车的自动行驶和避障功能。
4. 实践操作：分组进行避障小车的组装、编程和调试，让学生在实践中掌握相关知识。
5. 创新拓展：在掌握基本功能的基础上，鼓励学生发挥创意，为避障小车增加更多功能。
教学内容安排和进度：第一课时：机器人基础知识学习，了解避障小车工作原理。
第二课时：学习传感器及其应用，进行传感器与单片机的连接。
第三课时：学习编程控制，编写程序实现避障功能。
第四课时：分组实践操作，组装、编程和调试避障小车。
第五课时：创新拓展，为避障小车增加更多功能，分享制作经验。
三、教学方法本课程采用以下多样化的教学方法，以激发学生的学习兴趣和主动性，提高教学效果：1. 讲授法：教师通过生动的语言和形象的表达，为学生讲解机器人基础知识、传感器原理等理论内容，使学生对避障小车有全面的认识。
超声波避障小车设计
超声波避障小车设计引言：随着科技的不断发展，人们对机器人的需求越来越大。
超声波避障小车是一种能够利用超声波测距技术进行环境感知和避障的智能机器人。
本文将介绍超声波避障小车的设计方案及其原理、实现和应用。
一、设计方案：1.1硬件设计：1.1.1小车平台设计：小车平台应具备良好的稳定性和可扩展性，可以根据需要添加其他传感器或执行器。
常见的平台材料有金属和塑料，可以根据实际需求选择适合的材料。
1.1.2驱动电机选择：驱动电机应具备足够的功率和转速，以保证小车的运动能力。
一般可以选择直流无刷电机或步进电机。
1.1.3超声波传感器安装：超声波传感器通过发射和接收超声波信号，实现对周围环境的测距。
传感器应安装在小车前方，可以通过支架或支架固定在小车上。
1.2软件设计：1.2.1运动控制程序：运动控制程序通过控制驱动电机的转速和方向，实现小车的前进、后退、转弯等运动。
可以使用单片机或开发板来编写控制程序。
1.2.2避障算法：避障算法是超声波避障小车的核心功能。
当超声波传感器检测到前方有障碍物时，小车应能及时做出反应，避免与障碍物碰撞。
常见的避障算法包括简单的停止或转向，以及更复杂的路径规划算法。
二、工作原理：超声波避障小车的工作原理是通过超声波测距模块对周围环境进行测量和感知。
超声波传感器发射超声波信号，当信号遇到障碍物后会反射回传感器，通过测量反射时间可以计算出距离。
根据测得的距离，小车可以判断是否有障碍物，并采取相应的措施进行避障。
三、实现步骤：3.1搭建小车平台：根据设计方案搭建小车平台，安装驱动电机和超声波传感器。
3.2连接电路：将驱动电机和超声波传感器与单片机或开发板连接，建立电路连接。
3.3编写控制程序：利用编程语言编写运动控制程序，实现小车的基本运动功能。
3.4设计避障算法：根据需求设计避障算法，实现小车的避障功能。
3.5调试和测试：对小车进行调试和测试，确保其正常工作。
四、应用领域：超声波避障小车在工业自动化、家庭服务、教育培训等领域具有广泛的应用前景。
1.《初探人工智能——自动避障小车》教学设计
《初探人工智能——自动避障小车》教学设计【学习内容与要求】本节课是人工智能入门基础课，适合有一定图形化编程基础的同学。
本节课的学习内容分为两个部分，一部分是了解疫情当下人工智能技术在无人配送领域的应用，另一部分是学生自己动手搭建一辆自动避障小车，其中能让小车实现自动避障功能的是超声波传感器，所以要求学生在动手实践中，熟练掌握超声波传感器的使用方法，同时提高编程能力和硬件搭建能力。
【学情分析】本课面向有较好信息素养的五年级学生开设，他们大部分有图像化编程基础。
本课为人工智能入门课，利用EV3软硬件进行编程和搭建，EV3编程软件是图形化编程软件，符合五年级学生的认知发展水平。
五年级学生空间想象能力和动手操作能力也都达到较高的水平，具备搭建自动避障小车的能力。
在学习本课之前，学生已经知道EV3硬件中基础零件的名称及相关作用，也知晓EV3软件的基本编程方法。
本节课在学生学习的基础上，要求学生能独立搭建一辆装有超声波传感器的小车，并能通过编写程序驱动小车完成避障任务。
【教学思路】本节课由现实生活中的一个问题引出，疫情当下，快递和外卖在配送过程中如何减少人员的直接接触？利用人工智能技术中的无人配送车就可以解决这个问题。
教师引导学生思考，无人配送车在路上遇到障碍物要如何躲避呢？本节课我们就一起来搭建一辆可以自动躲避障碍物的小车。
小组完成编程和搭建后，向全班展示自己的自动避障小车，最后教师进一步介绍自动避障功能在现实生活中的应用，拓展学生的认知。
【教学目标】1.知道人工智能技术在无人配送领域中的应用。
2.能利用EV3软件进行简单编程。
3.能根据学习任务进行硬件的搭建与调试。
4.熟练掌握超声波传感器的使用方法。
5.体验人工智能技术为人类带来的便利。
【教学准备】为学生准备：安装有EV3软件的笔记本电脑6台、超声波传感器、轮子、主机、发动机、一些拼接零件和障碍物。
教师准备：教学课件、板贴。
【教学过程】一、新课导入1.教师提出问题，最近上海疫情牵动着全国人民的心，在疫情当下，快递和外卖在配送过程中如何减少人员的直接接触？2.师生讨论，利用人工智能技术中的无人配送车可以解决这个问题，播放上海无人配送车工作场景的视频。
arduino红外避障小车课程设计报告
arduino红外避障小车课程设计报告一、设计简介红外避障小车是一款利用红外传感器避开障碍物的智能小车。
通过在车身前方安装红外传感器，当小车遇到障碍物时，传感器能够检测到障碍物并发送信号给控制器，控制器根据接收到的信号调整小车的运动状态，实现自动避障。
二、系统构成1.控制器：采用Arduino控制器，通过编程实现小车的运动控制和红外避障功能。
2.红外传感器：选用光电传感器，能够检测到前方障碍物并发送信号给控制器。
3.电机驱动器：采用L293D或L298N电机驱动器，驱动小车前进、后退、左转和右转。
4.电池：为整个系统提供电源。
三、硬件搭建1.将控制器、红外传感器、电机驱动器和电池按照电路图正确连接。
2.将红外传感器固定在小车前方适当位置，确保能够检测到前方障碍物。
3.将电池固定在小车底部，保证电源供应稳定。
四、软件编程1.导入Arduino开发环境，编写程序实现小车的运动控制和红外避障功能。
2.编写程序控制电机驱动器，实现小车的运动控制。
3.编写程序读取红外传感器的信号，根据传感器信号调整小车的运动状态。
4.调试程序，确保小车能够正常运行并实现红外避障功能。
五、测试与验证1.在不同环境下测试小车的避障功能，包括直线、曲线、障碍物大小和距离等。
2.观察小车的运动状态，检查是否存在异常情况。
3.测试小车的响应速度和稳定性，确保其性能达到预期要求。
4.在实际应用中进行测试，验证小车的实用性和可靠性。
六、总结与展望本设计实现了一款基于Arduino控制器的红外避障小车，通过编程实现了小车的运动控制和避障功能。
测试结果表明，小车的性能稳定可靠，具有较好的实用性和市场前景。
未来可以进一步完善小车的功能，如增加无线遥控、自动导航等，提高其智能化程度和应用范围。
8岁避障小车-教案
生：（自由发言）
师：那我们就把他安装在底盘上吧，我们先找一块积木做底盘，安装上控制器。
生：（跟着做）
师：然后呢，车有底盘了还需要有什么呢？
生：轮子
师：那我们来完成轮子的搭建，这个模块是电机，他的作用是让轮子转起来。我们把轮子安装到电机上面，之后把他装在控制器下面。我们再拿两个轮子，他们需要这样安装（从动轮）。
3.完成连线的引导；
4.通过游戏，让小朋友感受避障后小车的运动。
创新
（5分钟）
1.自由设计小车，包括小车的外观，触碰传感器安装的位置
自我发挥，培养创新
反思/回顾
（5分钟）
1.提问：我们今天为什么给小车加上触碰传感器呢？
师：我们今天为什么给小车加上触碰传感了触碰传感器，我们还可以加一些什么呢？
避障小车
实施班级
任课教师
课次
日期时间
课程名称
避障小车
教学内容分析
本节课通过“汽车倒车撞到东西”的视频，引出小车需要在后面能感知到不能继续行驶的东西。从而介绍传感器的作用，并完成一个避障小车的制作。因此本节课教学重点是：让学生了解传感器的作用，以及完成避障小车的组装。其中对传感器的作用给出定义：一种能产生感觉并且在感觉到后会发出通知的东西。本节课课后需要孩子能说出为什么小车能避障。因此，本节课应该着重于广泛的传感器作用的介绍，而弱化使用到的传感器介绍，这一内涵应该在各个环节加以体现。特别是创意环节，可以使用不同的传感器实现避障功能。
（略做停顿，不用回答）
5.知识陈述：这种给没有感觉的小车加上感觉的东西我们叫“传感器”。他自己会产生感觉，当他感觉到前面有墙的时候，他就喜欢告诉给主控听。
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避障小车课程设计目录1．绪论 (4)1.1课题背景41.2课题的目的和意义61.3设计要求61.4主要技术指标62．设计方案 (7)2.1 总体方案概述 (7)2.2 系统硬件电路设计方案 (8)2.3 电机模块 (9)2.4 超声波模块 (11)2.5 整体效果图 (13)3．设计思路 (13)3.1 学习熟悉基本模块驱动 (13)3.2 总体方案 (17)3.3 电机驱动与测距的结合方法 (18)3.4 系统软件流程图 (19)3.5存在的问题及解决办法 (20)4．设计结果及质量评价 (21)5．原件清单 (23)6．应用前景 (23)7．心得体会 (24)附录一参考文献 (25)附录二程序代码及注释 (26)1．绪论1.1课题背景机器人是先进制造技术和自动化装备的典型代表，是人造机器的“终极”形式。
它涉及到机械、电子、自动控制、计算机、人工智能、传感器、通讯与网络等多个学科和领域，是多种高新技术发展成果的综合集成，因此它的发展与众多学科发展密切相关，代表了高科技发展的前沿。
随着电子技术的不断发展人们发明了各式各样的具有感知，决策，行动和交互能力的机器人，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、国防等多个领域。
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，随着它在人类生活领域中的应用不断扩大，将会给人们的生产生活带来了巨大的影响。
在国外机器人的发展有如下趋势。
一方面机器人在制造业应用的范围越来越广阔，其标准化、模块化、网络化和智能化的程度越来越高，功能也越来越强，并向着技术和装备成套化的方向发展；另一方面，机器人向着非制造业应用以及微小型方向发展，如表演型机器人，服务机型器人，机器人玩具等。
国外研究机构正试图将机器人应用于人类活动的各个领域。
在我国机器人主要应用于工业制造领域，我国工业机器人现在的总装机量约为120000台，其中国产机器人占有量约为 1/3，即40000多台。
与世界机器人总装机台数7500万台相比，中国总装机量仅占万分之十六[1]。
对中国这样一个拥有13亿人口的大国来说，仅在机器人数量上就和发达国家有着很明显的差距。
因此大力发展我国的机器人事业刻不容缓。
智能小车可以理解为机器人的一种特例，它是一种能够通过编程手段完成特定任务的小型化机器人。
与普遍意义上的机器人相比智能小车制作成本低廉，电路结构简单，程序调试方便，具有很强的趣味性，为此其深受广大机器人爱好者以及高校学生的喜爱。
全国大学生电子设计竞赛每年都设有智能小车类的题目，由此可见国家对高校机器人研究工作的重视程度。
1.2课题的目的和意义本题目设计的是具有自动避障功能的智能小车，其设计思想与一些日常生活迫切需要的机器人（如测距机器人，搜索机器人，管道探伤机器人）类似。
由于采用了超声波传感器，它不受光照强弱和能见度的影响，能耗低，灵敏度高，即使在较复杂的环境内也可以工作。
智能小车系统的设计采用了模块化的设计方法，电路结构简单，调试方便，有很大的扩展空间，稍加改动便可应用于实际生产生活中，也可作为高校学生以及广大机器人爱好者学习研究使用。
1.3设计要求1．小车可以检测到前方障碍物2．小车可以自动躲避障碍物3. 小车能够显示距障碍物的距离1.4主要技术指标工作电压：5V工作电流：30mA典型，50mA最大工作频率：38.5KHz最大探测距离：1.8 m最小探测距离：3 cm输入触发器：上升沿触发回波脉冲：正TTL高电平脉冲宽度下一次测量的延时：20 ms2．设计方案2.1 总体方案概述本小车使用一台AT89S51单片机作为主控芯片，它通过超声波测距来获取小车距离障碍物的距离，并且用数码管实时的显示出来，在小车与障碍物的距离小于安全距离（用软件设定）时，小车会发出“在距您车前方x（数码显示的实时距离）米的地方有一障碍物，请您注意避让”的语音提示，并且拐弯，以避开障碍物，同时会点亮相应侧边的发光二极管作为提示信号。
在避开障碍物后，小车会沿直线前进。
本系统设计的简易智能小车分为几个模块：单片机控制系统、超声波路面检测系统、前进、转弯控制电机以及方向指示灯系统。
它们之间的相互关系如下图1所示。
2.2 系统硬件电路设计方案系统硬件电路的设计采用了模块化的设计方法，系统硬件电路由超声波避障模块，单片机最小系统模块，显示模块，电源模块，电机驱动以及声光报警模块，电源模块七部分组成，各模块即可组合联调也可单独使用。
如图2所示为智能小车硬件设计方框图。
图2智能小车硬件设计方框图2.3 电机模块P1_0控制右边的伺服电机，P1_1控制左边的伺服电机,如下图3。
图3 电机引脚连接图控制电机运动转速的是高电平持续的时间。
高电平持续时间为1.5ms（零速度点）时，电机静止（标定以后），如图4。
图4 电机转速为零的控制信号时序图注：标定方法：通过发送一个校准信号到伺服电机，连续旋转伺服电机的零位信号为1.5ms。
如果电机还没有进行零点标定，如图3所示，用螺丝刀轻轻调节马达上的电位器，直到马达停止转动。
图5 伺服电机的标定高电平持续时间为1.3ms时，电机顺时针全速旋转，如图6。
图6 1.3ms的控制脉冲序列使电机逆时针全速旋转高电平持续时间1.7ms时，电机逆时针速旋转，如图7。
图7 1.7ms的控制脉冲序列使电机顺时针全速旋转高电平持续时间越靠近零速度点，速度越小，远离零点越大速度越大。
通过控制脉冲序列，可以实现小车的加速、减速、原地转弯、绕轴旋转、左转、右转等一系列的运行动作。
2.4 超声波模块VCC接+5V,GND接VSS，SIG接P15，如图8。
图8 超声波模块超声波是一种振动频率高于声波的机械波，由换能晶片在电压的激励下发生震动产生，在碰到杂质或分界面会产生显著反射形成反射回波，超声波传感器就是根据超声波在物体界面上反射的反射、散射特性检测物体的存在与否。
超声波模块可以提供无接触的测量，从3厘米到1.8米的距离测量，可以用来辨别障碍物。
图9 超声波模块时序工作图如图9所示，从SIG管脚输出触发脉冲Tout 后，模块自动发射8个40kHz的超声波，紧接着把SIG置高电平，直到收到回声后才把SIG置低，如果超时，则模块自动复位。
模块工作频率：38.5KHz，即工作周期约26ms, 而整个模块实现一次测量的时间范围为tout+tholdoff+tin,约为0.8ms到19.3ms。
距离distance=time*Cair/2，其中Cair为超声波在空气中的传播速度，由于受空气温度影响，Cair=331.5+0.6*Tc；SIG的脉冲宽度即为超声波发射和接收的时间差time，范围115us 到18.5ms。
将数据代入计算出distance的范围恰好在3cm到1.8m,满足技术指标。
2.5 整体效果图图10 整体效果图3．设计思路3.1 学习熟悉基本模块驱动（1）实现小车前进、绕轴旋转转等基础运行动作。
/*小车前进*/void forward(){int j;for(j=0;j<20;j++){re=1;delay_nus(1300);re=0;delay_nus(20000);le=1;delay_nus(1700);le=0;delay_nus(20000); }}/*小车原地右转90度*/ void right90(){int j;for(j=0;j<17;j++){re=1;delay_nus(1640);re=0;delay_nus(20000);le=1;delay_nus(1700);le=0;delay_nus(20000); }}/*小车原地左转90度*/ void left90(){int j;for(j=0;j<17;j++){re=1;delay_nus(1300); re=0;delay_nus(20000); le=1;delay_nus(1360); le=0;delay_nus(20000); }}/*小车原地转180度*/ void right180(){int j;for(j=0;j<30;j++){re=1;delay_nus(1300);re=0;delay_nus(20000);le=1;delay_nus(1360);le=0;delay_nus(20000);}}（2）超声波传感器驱动的测距子程序。
void getx(unsigned char a){TH0=TL0=0;if(a){Sin=0;Sin=1;delay_nus(10);Sin=0;}while(Sin);while(!Sin);TR0=1;while(Sin);TR0=0;LTime=TL0;HTime=TH0;Time=HTime*256+LTime;Dis=Time/(2*29);}3.2 总体方案采用状态机模型，定义state=1为前行状态，state=2为左转状态，两状态转换条件为distance满足一定壁障范围，所以测距程序宜嵌入两状态中编写，如图9。
另外测距后进行显示，可以嵌入测距程序。
图11 整体方案--状态机模型3.3 电机驱动与测距的结合方法考虑到电机是靠高电平驱动的，低电平的时间对于驱动电机是无用的，可以用定时器控制低电平时间，让测距程序插入电机驱动程序的低电平时间（取代延时函数），从而节约了单片机等待时间，使单片机在这段低电平时间内执行完测距程序后可以执行其他程序(在最后扩展显示模块程序时，确实发现了这样做的方便之处)。
这里超声波模块实现一次测距的时间范围约为0.8ms 到19.3ms，所以不妨设置定时器定时30ms。
测距程序插入电机驱动程序的另一好处是可实现小角度动态旋转壁障，而不是旋转固定角度。
另外，定时器控制固定的低电平时间有利于小车的稳定运行。
因为若不这样（即低电平时间=固定的延时+不确定的测距时间），在壁障距离以外时，小车则会因为障碍物的越来越近而速度越来越快，无法输出稳定的速度。
具体时序图如下（这里能体现一个周期的运行）：图12 电机驱动与测距结合时序图3.4图13程序本设计系统软件采用模块化结构，由主程序﹑定时子程序、电工及控制子程序（前进、原地左转、原地右转）、测距子程序构成。
主程序流程图如图13所示。
其中：避障中断服务子程序完成对超声波探测器产生的外部中断进行处理，如果超出预定的危险距离就左转进行避障。
3.5存在的问题及解决办法程序编写完毕后，小车无法启动，经最终排查认为，小车电机需要先输入多个脉冲来帮助小车启动，我将这段程序称为过渡段。
添加过渡段后，拿起小车,轮子能按规定动作运行,但一放到地上,就出现无法运行或运行一小段就停止的现象，这说明电机负载能力有限，应有意识增大电机高电平时间，增加驱动力。