自动跟随小车的设计与实现
智能小车自动跟随课程设计
智能小车自动跟随课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解智能小车自动跟随系统的基本原理，掌握相关的传感器使用和编程基础知识；2. 学生能描述自动跟随算法的基本流程，了解其在实际应用中的优势；3. 学生了解智能小车自动跟随技术在现实生活中的应用场景，认识到科技与生活的紧密联系。
技能目标：1. 学生能运用所学的编程知识，对智能小车进行编程控制，实现自动跟随功能；2. 学生能通过小组合作，共同分析问题、解决问题，提高团队协作和动手实践能力；3. 学生能够运用所学知识，对智能小车自动跟随系统进行优化和改进。
情感态度价值观目标：1. 学生对智能小车自动跟随技术产生兴趣，激发探索未知、勇于创新的科学精神；2. 学生在课程学习过程中，培养良好的团队合作意识，学会倾听、尊重他人意见；3. 学生通过学习智能小车自动跟随技术，认识到人工智能技术对生活的积极影响，增强社会责任感和使命感。
本课程针对初中年级学生，结合课程性质、学生特点和教学要求，明确以上课程目标。
通过本课程的学习，学生能够掌握智能小车自动跟随技术的基本知识和技能，培养团队合作精神和创新意识，提升对人工智能技术的认识和兴趣。
后续教学设计和评估将围绕以上目标进行，确保学生达到预期学习成果。
二、教学内容本课程教学内容主要包括以下几部分：1. 智能小车基础知识：- 介绍智能小车的基本结构及其功能；- 了解不同类型的传感器及其在智能小车中的应用；- 学习智能小车编程所需的基础知识。
2. 自动跟随算法原理：- 讲解自动跟随算法的基本原理和流程；- 分析不同自动跟随算法的优缺点；- 探讨自动跟随算法在实际应用中的挑战和解决方案。
3. 智能小车编程与控制：- 教授如何使用编程软件对智能小车进行编程；- 学习如何利用传感器数据实现自动跟随功能；- 实践中遇到的问题及解决方法。
4. 小组合作与实际操作：- 分组进行智能小车自动跟随系统的设计与搭建；- 各小组展示作品，分享经验，进行交流与评价；- 针对存在的问题进行优化和改进。
智能跟随小车设计
智能跟随小车设计作者：喻语嫣肖明杰来源：《科技资讯》2023年第18期摘要：随着我国智能行业的飞速发展，解放人类劳动力的理念不断普及，智能跟随小车出现在人们视野里，它可以解放人们双手，提高物品搬运的效率，减轻人们的负担同时为其他工作节约时間。
基于此，该文设计了一款基于红外技术和超声波测距的智能跟随小车。
小车以AT89C52 芯片为核心控制器，3 个人体红外传感器HC-SR501 用于识别人所在的位置，把识别到的信号通过核心控制器传送给L298N 电机驱动模块，从而实现对小车转向和行驶的控制；超声波传感器HC-SR04 用于检测人与小车之间的距离，当距离小于0.5 m 时，实现小车报警同时后退，保证人与小车之间的安全距离，防止发生碰撞。
样机测试结果显示，小车能在 4 m 以内对人自动跟随，并与人保持0.5 m 的安全距离，防止碰撞，具有一定的实用价值。
关键词： AT89C52 红外技术超声波测距跟随小车中图分类号： TP23 文献标识码： A 文章编号： 1672-3791（2023）18-0033-07近年来，随着科学技术的飞速发展，智能移动机器人技术也在不断发展，传统的机械运输方式有被取代的趋势。
对可移动目标能够自动跟随的智能小车，在搬运行李、运输材料以及人们日常生活中有着广泛的应用前景[1-2]。
目前，市场上已经存在一些具有自主巡线功能的移动小车类产品，但是需要提前规划好路经，设置好程序才能进行无人车运行，在小车目标跟随方面考虑得比较少，跟随效果比较差[3-5]。
还有一部分智能小车利用摄像头来获得跟随目标的运动状态，然后利用云端计算机结合目标检测算法对小车采集到的视频流进行实时分析计算，这种方法跟随效果较好，抗干扰能力强，但实现过程比较复杂，对技术有很高的要求[6-10]。
本文设计了一款基于红外技术和超声波测距的智能跟随小车，可实现小车对人的自动跟随，并与人保持0.5 m 的安全距离，防止碰撞，具有工作稳定、成本低、便于推广的特点。
循迹论文
实训报告课题：智能循迹小车组员：戴强、刘岳艳、胡浩、刘韩林班级：应电0933班指导老师：方跃春、谭刚林一、课题具体安排与实施 (2)二、课题目标： (2)三、课题要求： (3)四、小车循迹原理： (5)五、硬件设计 (6)六、软件设计 (11)七、程序设计： (12)八、材料清单： (15)九、体会： (16)项目分工：1、领料、焊接、板子的成型。
（戴强）2、板子的装接、调试。
（刘岳艳）3、程序的编写与仿真（胡浩）4、资料的收集与整理、实验报告总结。
（刘韩林）一、课题具体安排与实施实训时间：第十六周到第十九周；第十六周收集材料，板子成型；第十七周写程序；第十八周调试、写实验报告；第十九周答辩。
二、课题目标：1、掌握基于C51单片机、FPGA模数混合硬件系统设计和程序设计；2、学会智能电子产品的功能设计与任务分析，能进行小型电子产品方案的设计；3、通过智能循迹小车软件系统设计，整机调试，设计、软件性能并仿真调试；4、培养团队合作能力、沟通能力、创新能力以及组织能力。
三、课题要求：1.基本要求（1）输入电源：12V；（2）具有前进、左转、右转、自动停车的功能；（3）能根据提供的8字循迹路线进行寻迹。
2.发挥部分（1）按键启动；（2）转向提示；（3）鸣号提示；摘要：本循迹小车是AT89C51单片机为控制核心，加以直流电机，电源电路以及其他电路构成。
系统AT89C51通过I/O控制小车前进及转向。
寻迹由光敏电阻组成光敏探测器完成。
四、小车循迹原理：本智能循迹小车以AT89C51单片机为核心控制系统，用光敏电阻组成光敏探测器。
光敏电阻的阻值可以跟随周围环境光线的变化而变化。
当光线照射到白线上面时，光线反射强烈，光线照射到黑线上面时，光线反射较弱。
因此光敏在白线和黑线上面上方时，阻值会发生明显的变化。
将阻值的变化值经过比较器就可以输出高低电平。
经单片机处理后，输出控制信号给电机驱动电路，来控制电机的驱动。
所以整个过程不需要人来控制，当不同的光敏电阻检测到黑线时，电机会有不同的转动方向。
自动跟随平衡小车的设计
自动跟随平衡小车的设计1 绪论1.1 研究背景与意义1.1.1 研究背景当今时代是产业智能化的时代，新兴的信息技术正在快速应用于各行各业，现代科学技术已经成为了产业变革最主要的推动力。
根据《中国制造2025》计划所述，我国将加大力度对智能自动化工程、智能交互机器人、智能交通管理、智能电器、智能家居控制等产业进行引领和推动。
此外，还应根据消费需求的动态感知，从研发、制造和产业组织模式等方面开发一系列新的制造模式。
2018年12月底，全国工业和信息化部部署2019年工作，其涉及智能制造、信息消费、5G等领域。
智能制造业的兴起和引起人们的重视，得益于人工智能的研究和发展，其可以理解为人工智能系统的前沿技术。
人机一体化智能系统是智能化技术早期的应用探索之一，正在逐步发展成为一种混合智能技术。
人机一体化智能系统的智能化应用主要体现在智能机械上，而对于人们的日常生活来说，智能化在在智能机器人的应用上体现得最为明显。
在工业生产上，很多领域通过智能化装置的应用，实现了手动控制与自动控制的结合，节省了人力，降低了物料损耗，提升了生产效率和经济性。
随着智能化在不同产业的生成过程中应用愈发广泛，其承担的作用也越来越重要。
1.1.2 研究意义1.推进双轮自平衡车的智能化研究自动跟随技术已经经历了很长时间的发展。
早在很多年以前，国内外的研究人员就开始了对自动跟随技术具体应用的探索，设计出了自主跟随四轮小车，自主跟随无人机等作品。
由于那个时期的自平衡车的相关技术还不成熟，导致很少有自动跟随技术在平衡车上应用。
在性质上，双轮自平衡车从属于智能机器人的发展范畴，在移动载具方面，它有所占空间小、驾驶灵活、容易停车且便于携带等特点，非常适合短距离的代步和应用于娱乐活动。
但由于自平衡车在交通复杂的环境下，其安全性能并不稳定，并且对驾驶者的安全防护措施比较欠缺，导致自平衡车的交通事故发生频繁，事故损伤普遍偏重，致使现阶段很多城市都出台法令限制平衡车通行；另一方面，在平衡车跟随功能方面，小米正在成为先驱者，虽然小米平衡车的性能和适用范围还有很多不足之处，但自动跟随相关研究方向的正确性已被证明，这也将成为未来服务型机器人种类中特殊的一面。
《自动循迹小车》课件
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汇报人：
目录
01 添 加 目 录 项 标 题 03 自 动 循 迹 小 车 的 硬
件设计
05 自 动 循 迹 小 车 的 调 试与测试
02 自 动 循 迹 小 车 的 概 述
04 自 动 循 迹 小 车 的 软 件设计
06 自 动 循 迹 小 车 的 优 化与改进
Part One
自动循迹小车的组成
传感器：用于检测道路信 息，如红外传感器、超声 波传感器等
控制器：用于处理传感器 信息，控制小车的运动， 如单片机、微控制器等
驱动系统：用于驱动小车 运动，如直流电机、步进 电机等
机械结构：用于支撑小车， 如底盘、车轮等
电源系统：为小车提供电 力，如电池、电源适配器 等
软件系统：用于控制小车 运动，如嵌入式操作系统、 控制算法等
驱动方式： PWM控 制或H桥 驱动
驱动电路： 电源、控 制电路、 保护电路 等
驱动参数： 转速、扭 矩、电流 等
驱动性能： 响应速度、 稳定性、 效率等
驱动接口： 与主控板 的连接方 式及协议
传感器模块
传感器类型：红外传感器、超声波传感器等 传感器功能：检测障碍物、检测路径等 传感器安装位置：小车前端、侧面等 传感器工作原理：红外反射、超声波反射等
优化控制策略： 提高控制精度， 减少控制误差
优化硬件配置： 提高硬件性能， 减少硬件瓶颈
性能提升措施
优化算法：提高 小车的寻迹速度 和准确性
硬件升级：更换 更高性能的电机 和传感器
软件优化：优化 小车的控制程序， 提高响应速度和 稳定性
结构优化：改进 小车的结构设计， 提高其稳定性和 耐用性
应用拓展方向
自动跟随小车原理
自动跟随小车原理自动跟随小车是一种自动化运输工具，它能够自主行驶并跟随指定目标，可以应用于物流、仓储、制造等各个领域。
在现代物流行业中，自动跟随小车已经成为一种重要的物流搬运设备。
它可以减少劳动力成本，提高生产效率，提升物流运输的准确性和安全性。
本文将介绍自动跟随小车的原理和技术。
一、自动跟随小车的原理自动跟随小车由控制系统、传感器系统、导航系统和执行系统组成。
其中控制系统是整个系统的核心，它可以根据传感器系统和导航系统提供的信息，控制执行系统实现自主行驶和跟随目标。
自动跟随小车的原理可以分为以下几个方面：1. 传感器系统传感器系统是自动跟随小车的重要组成部分，它可以感知周围环境的变化并将这些信息传递给控制系统。
传感器系统通常包括激光雷达、超声波传感器、视觉传感器等。
这些传感器可以检测前方障碍物、测量距离和角度，以便自动跟随小车适应不同的环境。
2. 导航系统导航系统可以实时获取自动跟随小车的位置和前进方向，并将这些信息传递给控制系统。
导航系统通常采用全球定位系统（GPS）、惯性导航系统（INS）和激光雷达等技术，以提高自动跟随小车的导航精度和准确性。
3. 控制系统控制系统是自动跟随小车的核心，它可以根据传感器系统和导航系统提供的信息，控制执行系统实现自主行驶和跟随目标。
控制系统通常采用计算机控制技术和人工智能技术，以提高自动跟随小车的智能化和自主化。
4. 执行系统执行系统是自动跟随小车的执行部分，它可以根据控制系统的指令，控制小车的前进、停止、转向等动作。
执行系统通常采用电动机、减速器和轮子等技术，以提高自动跟随小车的运动性能和稳定性。
二、自动跟随小车的技术自动跟随小车的技术涉及到机械、电子、计算机和人工智能等多个领域。
在自动跟随小车的研发过程中，需要解决以下几个关键技术： 1. 传感器技术传感器技术是自动跟随小车的关键技术之一，它可以感知周围环境的变化并将这些信息传递给控制系统。
传感器技术的发展可以提高自动跟随小车的感知能力和适应性。
uwb自动跟随小车的工作原理
uwb自动跟随小车的工作原理
UWB自动跟随小车是通过超宽带或者称为UWB技术实现的。
UWB 技术是一种通过传输短时间、高速的脉冲信号进行通讯的无线通讯技术，它具有高精度定位、高数据传输速率、抗干扰性强等优点。
UWB自动跟随小车的工作原理可以分为两个步骤：定位和控制。
首先是定位。
UWB技术可以通过向空中发射短脉冲信号，然后通过对这些信号反射回来的时间、幅度、相位等信息进行测量来实现定位。
在UWB自动跟随小车中，可以将小车上装置的UWB芯片作为定位设备，通过发射脉冲信号，然后测量信号反射回来的信息，来确定小车的实时位置。
同时，UWB芯片还可以测量距离和方位角，因此可以实现高精度的定位。
接着是控制。
基于UWB芯片提供的信息，可以实现对小车的控制。
在UWB自动跟随小车中，可以通过将小车上的传感器和执行器与UWB芯片连接，实现对小车的追踪和控制。
例如可以采用PID控制算法，根据距离和方位角误差，实时调整小车的速度和方向，确保小车始终跟随目标物体行动。
总体而言，UWB自动跟随小车利用UWB技术实现了准确的定位和实
时的控制，使得小车可以优雅地追踪目标物体，并在一定的范围内跟随和调整自身的位置和运动方向。
自动跟随小车的系统设计
自动跟随小车的系统设计发布时间：2021-10-29T14:49:08.823Z 来源：《论证与研究》2021年9期作者：李成龙 裘 实 车玉倩 杨 凌[导读] 摘要：如今，随着社会经济的快速发展和城市人口的快速增加，城市的交通压力越来越大，严重的交通堵塞和交通事故时有发生。
因此，解决交通问题迫在眉睫，仅仅依靠交通管理部门是远远不够的。
也有必要从科技的角度来解决这个问题。
随着人工智能技术的快速发展，小车的智能化设计已经成为一种趋势，自动跟车逐渐进入人们的视野，而具有自动跟车功能的行李箱，如京东无人配送，也进入了商用。
自动跟车系统通过安装在小车上的传感器获取道路信息，通过通信技术实现车与车之间的通信，辅以算法分析，从而实现小车的自动跟车行驶。
自动跟车系统还可以降低堵车概率，检测可能发生的危险事故，避免交通事故。
自动跟随小车的系统设计李成龙 裘 实 车玉倩 杨 凌（南京工程学院 江苏 南京 211167） 摘要：如今，随着社会经济的快速发展和城市人口的快速增加，城市的交通压力越来越大，严重的交通堵塞和交通事故时有发生。
因此，解决交通问题迫在眉睫，仅仅依靠交通管理部门是远远不够的。
也有必要从科技的角度来解决这个问题。
随着人工智能技术的快速发展，小车的智能化设计已经成为一种趋势，自动跟车逐渐进入人们的视野，而具有自动跟车功能的行李箱，如京东无人配送，也进入了商用。
自动跟车系统通过安装在小车上的传感器获取道路信息，通过通信技术实现车与车之间的通信，辅以算法分析，从而实现小车的自动跟车行驶。
自动跟车系统还可以降低堵车概率，检测可能发生的危险事故，避免交通事故。
关键词：智能小车；自动跟随；系统设计本文以AT89S52单片机为核心，结合多个功能模块，设计了一种自动随动小车系统。
该系统利用QTI传感器监测的位置，控制两台电机的运行，从而实现两车的跟踪。
利用HC-05蓝牙设备实现两车之间的通信，通过控制两车的速度来保持两车之间的距离相对恒定。
超市自动跟随购物小车
超市自动跟随购物小车摘要：针对超市顾客购物智能化问题，研发一辆能够跟随顾客和避障的智能购物车。
该智能车采用超声波模块双耳定位来对障碍与智能车的距离进行测量；通过超声波模块和人体传感器模块的相互配合以达到识别并判断前方障碍物是否为人并完成跟踪。
关键词：双耳定位，超声波，人体传感器1、系统设计方案及原理1.1整体设计方案本智能随购物小车主要有单片机控制模块、电机及驱动模块、超声波传感器模块、人体传感器模块、电源模块组成，采用LM2596降压芯片的供电电路。
RT1064为核心控制器，障碍物距离信息采集由超声波传感器采集，与人体传感器采集的信息一起发送给单片机，单片机接收到数据后，经过算法将数据进行处理，判断小车与障碍物或人体的距离及方向关系，定位完成后，根据目标物的位置信息，单片机控制电机驱动模块，通过差速的方式控制电机调整车轮转向和转速使小车跟随目标物，实现跟随和避障的功能。
以下是系统框图：图1 小车系统结构框图1.2硬件设计1.2.1智能购物小车运动控制方案的论证与选择方案一：采用四轮车模为主体结构，两个电机驱动后轮作为动力系统，通过舵机控制前轮打角转向。
由于超市过道主体元素为十字路口，且过道较窄，即使前轮转向至最大值，依然会压线撞到货架。
方案四：采用两轮平衡车的车模结构，通过两个电机控制两个车轮差速转向，并且控制平衡，该方案较为灵活，但是该方案最大的问题是具有平衡失效的风险。
方案五：采用两履带式车模结构，通过两个电机驱动两条履带控制车辆运动，该方案结合了方案四的灵活的优点，同时也解决了平衡问题，车模系统自身具有稳定性。
综合上述比较，考虑系统的快速工作以及精确控制，本系统采用方案五。
1.2.2 DRV8701全桥驱动电路电路外围设计中，DRV8701可以工作在6-45V的宽电压范围，而且无需外部升压，一块QFN24封装的DRV8701芯片就可以驱动整个全桥， BTN方案则是体积太大了，DRV8701驱动则更为优越，无需升压电路，避免BOOST电路产生的电磁干扰；。
单片机应用——智能循迹小车设计
单片机应用——智能循迹小车设计智能循迹小车是一种基于单片机技术的智能机器人，它可以自动跟随线路进行行驶，具有很高的应用价值，被广泛地应用在工业控制和家庭娱乐等领域。
本次智能循迹小车的设计采用的是AT89C51单片机，通过巧妙的编程和外接传感器的配合来实现小车的自动识别和跟踪线路的功能。
下面我们来具体阐述一下智能循迹小车的设计过程。
一、硬件设计智能循迹小车的硬件系统包括电机驱动电路、传感器电路、控制板电路、电源电路等几个部分。
其中，电机驱动电路是实现小车行驶的关键，它通过外接减速电机来带动小车的轮子，从而实现前进、后退、转弯等基本动作。
传感器电路则用来检测小车当前所处的位置和前方的路况，从而将这些信息传递给单片机进行处理。
控制板电路是整个硬件系统的核心部分，它包括AT89C51单片机、EEPROM存储器、逻辑电路等。
其中，AT89C51单片机是控制整个系统的“大脑”，它通过编写相应的程序来实现小车的跟踪功能。
EEPROM存储器则用来保存程序和数据，以便实现数据的长期存储。
逻辑电路则用来实现各个硬件组件之间的协调工作，从而保证整个系统的正常运转。
二、软件设计软件设计是智能循迹小车系统中最为关键的一环，它直接决定了小车的行驶效果。
为了实现小车的自动跟踪功能，我们采用了双路反馈控制系统，并在此基础上进行了进一步优化和改进。
具体来说，我们先使用PID算法对传感器采集到的数据进行处理，得到当前位置和偏差值。
然后再通过控制电机的转速和方向，使小车能够自动跟随线路前进。
三、应用价值智能循迹小车是一种非常实用的机器人，它具有很高的应用价值。
例如，在农业生产中，可以利用智能循迹小车来进行田间作业，大大提高工作效率和质量；在家庭娱乐方面，智能循迹小车可以作为一种智能玩具，为人们带来更加丰富的娱乐体验。
四、总结通过本次智能循迹小车的设计，我们不仅深入了解了单片机及传感器的原理和应用，而且具备了一定的硬件和软件开发能力。
自动跟随小车原理
自动跟随小车原理自动跟随小车是一种能够自主移动、跟随目标物体或人的智能小车，它具有广泛的应用前景，可以用于自动化仓储、物流配送、智能家居、医疗护理等领域。
本文将介绍自动跟随小车的原理和实现方法。
一、自动跟随小车的原理自动跟随小车的原理是基于机器视觉和机器学习技术的。
它通过摄像头或激光雷达等传感器获取目标物体或人的位置信息，然后通过计算机视觉算法识别目标物体或人的特征，最终控制小车的运动方向和速度，实现自动跟随。
具体来说，自动跟随小车的原理包括以下几个方面：1. 目标检测自动跟随小车需要通过传感器获取目标物体或人的位置信息，这就需要进行目标检测。
目标检测的方法有很多种，包括基于颜色、形状、纹理等特征的检测方法和基于深度学习的检测方法。
其中，基于深度学习的检测方法目前已经成为主流，它可以通过卷积神经网络（CNN）等模型对目标物体或人进行高效准确的检测。
2. 特征提取目标检测只是获取了目标物体或人的位置信息，还需要对目标进行特征提取，以便后续的跟随控制。
特征提取的方法也有很多种，包括基于边缘、角点、SIFT、HOG等特征的提取方法和基于深度学习的特征提取方法。
其中，基于深度学习的特征提取方法可以通过卷积神经网络等模型对目标物体或人进行高效准确的特征提取。
3. 跟随控制特征提取之后，就可以进行跟随控制了。
跟随控制的方法有很多种，包括基于PID控制器、模糊控制、神经网络控制等方法。
其中，PID控制器是一种经典的控制方法，可以通过对跟随误差进行反馈控制来实现小车的自动跟随。
二、自动跟随小车的实现方法自动跟随小车的实现方法主要包括硬件设计和软件设计两个方面。
1. 硬件设计自动跟随小车的硬件设计需要包括以下几个部分：（1）底盘设计底盘是自动跟随小车的基础，它需要具备足够的稳定性、承载能力和灵活性。
底盘的设计需要考虑车轮的数量、大小、材质、形状等因素，以及底盘的结构和连接方式等因素。
（2）传感器设计传感器是自动跟随小车获取目标物体或人位置信息的关键部件。
超声波跟随小车
2018年全国大学生电子设计竞赛超声波跟随小车2018年5月19日摘要设计是以stc单片机为主控制器,然后再结合超声波测距的原理,实现智能小车的实时跟随控制。
超声波的发射模块由单片机来控制时序,然后往前方发散从而寻找需要定位的节点并且会通过超声波信号与射频信号间的时间差计算发射点与需要定位节点间的距离。
根据小车与障碍物距离的长短确定小车的运行。
关键词：超声波；测距目录一、系统方案 (1)1、超声波模块的论证与选择 (1)2、电机的论证与选择 (1)3、电机驱动模块的论证与选择 (1)4、控制系统的论证与选择 (2)5、电源 (3)二、系统理论分析与计算 (3)1、测距的分析与计算 (3)2、跟随的分析与计算 (4)三、电路与程序设计 (4)1、电路的设计 (4)（1）系统总体框图 (4)2、程序的设计 (4)（1）程序功能描述与设计思路 (4)（2）程序流程图 (5)四、测试方案与测试结果 (5)1、测试方案 (5)2、测试条件与仪器............................................................................... 错误！未定义书签。
3、测试结果及分析 (5)（1）测试结果(数据) (5)（2）测试分析与结论 (6)五、结论与心得 (6)六、参考文献 (6)附录1：电路原理图 (7)附录2：源程序 (8)超声波跟随小车【专科组】一、系统方案本系统主要由超声波模块、电机驱动模块、系统控制模块、电源模块组成，下面分别论证这几个模块的选择。
1、超声波模块的论证与选择方案一：HC-SR04HC-SR04超声波测距模块可提供2cm-400cm的非接触式距离感测功能，测距精度可达高到3mm;模块包括超声波发射器、接收器与控制电路。
方案二：US-100US-100 超声波测距模块可实现 0~4.5m 的非接触测距功能，拥有 2.4~5.5V 的宽电压输入范围，静态功耗低于 2mA，自带温度传感器对测距结果进行校正，同时具有 GPIO，串口等多种通信方式。
(完整版)自动导引小车(AGV)系统的设计
目录摘要………………………………………………………………………………ABSTRACT…………………………………………………………………………目录………………………………………………………………………………第1章绪论………………………………………………………………………第2章 AGV的总体设计……………………………………………………………第3章 AGV机械结构和驱动转向系统的设计……………………………………第4章控制系统与行走策略…………………………………………………摘要：随着工厂自动化、计算机集成制造系统技术的逐步发展以及柔性制造系统、自动化立体仓库的广泛应用，AGV(Automatic Guided Vehicle)即自动导引车作为联系和调节离散型物流系统以使其作业连续化的必要的自动化搬运装卸手段，其应用范围和技术水平得到了迅猛的发展。
AGV是以微控制器为控制核心、蓄电池为动力、装有非接触导引装置的无人驾驶自动导引运载车，其自动作业的基本功能是导向行驶、认址停准和移交载荷。
作为当代物流处理自动化的有效手段和柔性制造系统的关键设备，AGV已经得到了越来越广泛的应用，对AGV的研究也具有十分重要的理论意义和现实意义。
本文介绍了AGV在国内外的发展现状和应用情况，在此基础上，结合毕业设计的课题要求，设计了红外导引AGV小车。
其研究内容主要包括以下几个方面:1.论述了AGV系统的组成、路径导引方式及原理，结合课题要求，选择“红外导引”作为该系统的导引方式。
2.介绍了AGV车体机械结构的设计，并根据小车的驱动方式和工作要求，对底盘、电机、蓄电池等进行了设计和选型。
3.根据AGV系统的控制和工艺要求，确定了控制系统的总体框架结构。
硬件方面，选择合适的传感器、单片机以及电机驱动器，对传感检测电路和关键词:红外导引；AGV；单片机；驱动控制电路；行走策略；控制策略。
THE DESIGN OG AGV SYSTEMABSTRACTWith the growing of Factory Automation, Computer Integrated Manufacture System and extensive application of Flexible Manufacture System、Automatic Warehouse, the application field and technical level of AGV which contact and adjust the discrete logistics system, make the mission continuous, has greatly enlarged and improved.AGV is the unmanned driver automatic guided vehicle which has its untouched guided equipment, its control center is the microcontroller and storage battery is driving power, its basic function of automatic action is guided driving, recognizing the address to stop precisely and remove the load. As the valid measure of contemporary logistics processing automation and the key equipment of flexible manufacture system, the AGV has already got more and more extensive application, so that the research on AGV has very important theory meaning and realistic meaning.The dissertation introduced the applications and developments of AGV at home and abroad. Combining with the request of this graduation project topic, we designed a whole infrared rays guided vehicle. The main work in this dissertation was arranged as follows:1. The constitution of AGV system, the path guided means and their principles were discussed. According to the requests of the topic, infrared rays guided method was used in the AGV system.2. The design of AGV mechanical structure was introduced, in termsof driving manner and working requests, the type of the chassis, electrical motor and storage battery etc. was chosen and designed.3. According to the control and the craftwork requests of the AGVS, the total frame structure of control system was designed. About hardware, the right sensor, MCU and motor controller had been chosen, the sensing circuits and MCU controlling hard circuits was designed, about software, to achieve many system functions, and to realize serial communication between the MCU and motor controller, blocking programming method was employed.Kywordse: Infrared rays guided; AGV; MCU; Drive and control circuit; Running strategy; Control strategy;Serial communication.1. 绪论1．1 概述AGV(Automatic Guided Vehicle)——自动导引车是上世纪50年代发展起来的智能搬运型机器人。
智能循迹小车设计方案 智能循迹小车方案
智能循迹小车设计方案智能循迹小车方案自动化06--2班2009年6月5日自动寻迹小车摘要本寻迹小车是以PCB电路板为车架，AT89S51单片机为控制核心，加以直流电机、光电传感器和电源电路以及其他电路构成。
系统由AT89S51通过IO口控制小车的前进后退以及转向。
寻迹由RPR2…各省主要风电塔架制造厂名单序号123456789101112131415161718192021222324 公司名称甘肃玉门锦辉长城甘肃科耀电力有限公司北车集团兰州金牛轨道交通装备有限公司河北强盛风电设备有限公司保定天威电气设备结构有限公司…学习“七.一”讲话精神，深入剖析“四种危险” 胡锦涛在党庆90年大会上，总结了建党以来的“三件大事”和“两大成果”，提出了往后“两个宏伟目标”，指出中共面临“四种考验”和存在“四种危险”。
整篇讲话与时俱进，有新意，有不少新提法，是一篇回顾历史、总结经…自动化06--2班2009年6月5日自动寻迹小车摘要本寻迹小车是以PCB电路板为车架，AT89S51单片机为控制核心，加以直流电机、光电传感器和电源电路以及其他电路构成。
系统由AT89S51通过IO口控制小车的前进后退以及转向。
寻迹由RPR220型光电对管完成。
关键词：AT89S51 直流电机光电传感器自动寻迹电动车AbstractThe smart car is aluminum alloy for the chassis, AT89S51 MCU as its core, including motor and servo, plus photoelectric sensors, as well as other flame sensor and power circuit. MCU controls the car turning back forward or running on the white line. RPR220 reflective photo sensor seeks the trace. Far infrared flame sensor tracks the flame. In addition, the SCM system with Sunplus for voice broadcast can remind current status. The system transmits information through DF module. The car’s status will be transmitted to the Remote Console. OCMJ4X8C LCDdisplay and 2 keys for start control.Keywords: AT89S51 Motor Servo Photo sensor Electrical fire engines一、系统设计1、设计要求（1）寻线跑（2）显示小车当前的速度（3）显示时间并记录行驶距离（4）自动避开障碍物（5）其他2、小车循迹的原理这里的循迹是指小车在地板白纸上循黑线行走，通常采取的方法是红外探测法。
自动跟随人走的小车原理
自动跟随人走的小车原理自动跟随人走的小车是一种基于目标跟踪技术的智能移动设备，它能够通过感知和识别人体的位置、方向和动作，自动跟随人的移动轨迹。
这种小车主要基于以下原理进行设计和实现：1. 视觉感知技术：自动跟随小车使用摄像头或深度传感器等设备来感知和捕捉人体的位置和姿态信息。
通过实时采集的视频流或深度图像，利用计算机视觉算法进行目标检测和人体姿态估计，小车能够准确地标记、识别和跟踪人体的位置、朝向和动作。
2. 人体建模与追踪技术：通过对感知到的人体图像或点云数据进行处理和分析，自动跟随小车能够实时构建出人体模型，并对其进行追踪。
对于人体模型，常采用的方式是使用关节模型或关键点模型进行描述，这样可以有效地表示人体各个部位之间的关系和位置，并实现对关键点的跟踪。
3. 运动控制算法：在完成人体检测和位置追踪后，自动跟随小车需要有效地计算并控制自身的移动路径和速度，以实现对人体的跟随。
一种常见的方法是通过计算人与小车之间的相对位置和方向差异，来生成控制命令，使得小车能够自动移动并保持与人体的一定距离。
通常还需要考虑避免障碍物的算法，以确保小车在跟随人体的过程中不会碰撞到其他物体。
4. 传感器融合与导航：自动跟随小车通常会通过融合多种传感器的数据来实现精确的位置感知和导航。
除了视觉传感器外，还可以采用惯性导航传感器（如加速度计、陀螺仪）和超声波传感器等，可以辅助定位和避障。
将多个传感器的数据进行融合和处理，可以提高小车的定位准确性和跟随稳定性。
5. 算法优化与机器学习：为了实现更高效和精确的人体跟随，自动跟随小车的设计往往会采用机器学习方法进行算法优化和训练。
通过大量的数据样本和网络优化，可以提高目标检测和人体跟踪的准确性，并使小车学习到更有效的运动控制策略。
总结起来，自动跟随人走的小车的原理主要包括视觉感知、人体建模与追踪、运动控制算法、传感器融合与导航以及算法优化与机器学习等方面。
通过这些技术的组合应用，小车能够自动感知人体的位置和动作，并实现对人体的准确跟随，为用户提供更加智能和便捷的移动体验。
uwb自动跟随小车的工作原理
UWB自动跟随小车的工作原理1. 引言UWB（Ultra-Wideband，超宽带）是一种用于短距离无线通信的技术，具有高精度定位和距离测量功能。
UWB自动跟随小车是基于该技术实现的一种智能车辆，能够根据目标位置自主导航并保持跟随。
本文将详细探讨UWB自动跟随小车的工作原理。
2. UWB定位原理UWB技术基于超短时间的脉冲信号，通过测量峰值之间的时间差来计算信号传播的时间。
由于UWB信号的带宽非常宽，这种计算能够实现极高的时间分辨率，从而实现高精度的距离测量。
UWB定位系统一般由多个UWB基站和一个目标设备（如小车）组成。
基站通过将脉冲信号发送到目标设备上，并接收从目标设备返回的信号。
通过计算信号传播的时间差，可以确定目标设备与各个基站的距离。
通过多个基站的距离信息，可以使用三角定位或多边定位算法确定目标设备的准确位置。
3. UWB自动跟随小车的硬件架构UWB自动跟随小车一般包括以下硬件组件：3.1 UWB模块UWB模块是UWB自动跟随小车的核心组件，用于进行定位和距离测量。
该模块由UWB芯片、天线和相关电路组成，能够发送和接收UWB信号。
3.2 控制单元控制单元是UWB自动跟随小车的主控制器，用于接收UWB模块传输的数据，并根据距离信息控制小车的运动。
控制单元一般由微控制器或嵌入式系统实现。
3.3 传感器除了UWB模块外，UWB自动跟随小车还可能搭载其他传感器，如红外传感器、超声波传感器等，用于检测障碍物和环境信息。
这些传感器能够提供额外的数据支持，以增强自动跟随小车的安全性和稳定性。
3.4 电源UWB自动跟随小车需要提供稳定的电源供应。
一般采用电池或者外部电源适配器，根据小车的功耗和工作时间选择合适的供电方案。
4. UWB自动跟随小车的工作流程UWB自动跟随小车的工作可以分为定位阶段和导航控制阶段。
4.1 定位阶段在定位阶段，UWB模块与基站进行通信，并测量与各个基站之间的距离。
通过多边定位算法，可以计算得到小车相对于基站的准确位置。
自动跟随小车控制系统
自动跟随小车控制系统一、本文概述随着科技的不断进步与创新，自动驾驶技术已成为现代科技领域的研究热点之一。
其中，自动跟随小车控制系统作为自动驾驶技术的一个重要分支，近年来受到了广泛关注。
本文旨在对自动跟随小车控制系统进行详细的介绍和分析，包括其技术原理、系统构成、应用场景以及未来发展趋势等方面。
通过对自动跟随小车控制系统的深入探讨，本文旨在为相关领域的研究人员和技术人员提供有价值的参考，同时推动自动跟随小车控制系统在实际应用中的普及和发展。
自动跟随小车控制系统是指通过先进的传感器、控制器和执行器等设备，实现对小车的自主导航、路径规划、避障以及跟随目标等功能的控制系统。
其核心在于通过各种传感器获取环境信息，并通过算法处理这些信息，从而实现对小车的精确控制。
自动跟随小车控制系统不仅具有广泛的应用前景，如物流运输、仓储管理、景区导览等，而且对于提高生产效率、降低人力成本、提升用户体验等方面都具有重要意义。
本文将从技术原理、系统构成、应用场景以及未来发展趋势等方面对自动跟随小车控制系统进行全面的介绍和分析。
我们将详细阐述自动跟随小车控制系统的基本原理和技术特点，包括其使用的传感器类型、控制算法以及系统架构等。
我们将介绍自动跟随小车控制系统的硬件和软件构成，包括各个组成部分的功能和作用。
接着，我们将通过实际案例来展示自动跟随小车控制系统的应用场景和实际效果。
我们将探讨自动跟随小车控制系统的未来发展趋势和挑战，为相关领域的研究人员和技术人员提供有价值的参考。
二、自动跟随小车控制系统的基本原理自动跟随小车控制系统主要依赖于计算机视觉、自动控制理论和嵌入式系统技术，实现对目标对象的自动跟随功能。
其基本工作原理可以分为以下几个步骤：目标检测与识别：系统首先通过安装在小车上的摄像头捕捉环境图像，然后使用计算机视觉算法对图像进行处理，以识别和定位目标对象。
这通常涉及到图像预处理、特征提取和对象跟踪等步骤。
目标可以是人、动物、车辆或其他具有特定特征的物体。
自动跟随小车的设计与实现
毕业设计（论文）中文题目自动跟随小车的设计与实现学院名称国际学院学生姓名专业电子信息工程班级学号指导教师2019年6 月摘要随着传感器、电机、微处理器等技术的不断发展和突破，为使人们的工作和生活更加高效便捷，智能电子产品作为必不可少的关键链条，在日常生活中发挥着越来越重要的作用。
本设计正是基于这一理念，成功构建出以超声波收发定位为基础，并通过单片机的作用来实现精准控制的某特定自动跟随小车，该小车将控制处理器设定为STM32型号的单片机，小车采用四轮步进电机进行驱动控制。
并借助于超声波发射器的作用，成功发送相应的超声波信号。
除此之外，小车中还配备接收器，将可成功接收来源于发射器所发送的超声波信号，并且通过声速、传递时间以及超声波接收器之间的距离，根据三边定位算法可以计算出目标的相对位置并反馈给单片机用于控制各部分电机的转速实现转弯、直行，从而使自动跟随小车能够360度转弯跟随。
论文首先大概介绍了当前主要的自动跟随方案，对比分析优缺点，之后详细的介绍本设计所采用的超声波定位跟随方案，并将方案的软硬件设计，包括传感器模块，无线模块，电机模块，电源模块等，并对超声波定位识别算法，小车的控制算法进行了调试改进。
最后，介绍小车的测试结果，分析自动跟随小车的整体性能。
结果表明，本科题采用的超声波识别定位方案可以高效、准确的得到目标的相对位置并实现近距离跟随。
关键词：自动跟随小车，STM32，超声波发送接收器，三边定位算法，电机控制AbstractWith the continuous development and breakthrough of technologies such as sensors, motors, microprocessors, etc., in order to make people's work and life more efficient and convenient, intelligent electronic products as an essential key chain play an increasingly important role in daily life. effect. This design is based on this concept, successfully built a specific automatic follow-up car based on the ultrasonic transmission and reception positioning, and through the role of the single-chip microcomputer to achieve precise control, the car will set the control processor to STM32 model of single-chip, car Drive control is performed using a four-wheel stepper motor. And by means of the action of the ultrasonic transmitter, the corresponding ultrasonic signal is successfully transmitted. In addition, the car is equipped with a receiver, which can successfully receive the ultrasonic signal transmitted from the transmitter, and can calculate the target according to the trilateral positioning algorithm by the speed of sound, the transmission time and the distance between the ultrasonic receivers. The relative position is fed back to the single-chip microcomputer to control the rotation speed of each part of the motor to achieve turning and straight running, so that the automatic following car can turn 360 degrees to follow. Firstly, the paper introduces the current main automatic following schemes, compares the advantages and disadvantages of the analysis, and then introduces the ultrasonic positioning following scheme adopted in this design in detail, and designs the software and hardware of the scheme, including sensor module, wireless module, motor module, power supply. Modules, etc., and the ultrasonic positioning recognition algorithm, the control algorithm of the car was debugged and improved. Finally, introduce the test results of the car and analyze the overall performance of the car. The results show that the ultrasonic recognition and positioning scheme adopted by the undergraduate problem can obtain the relative position of the target efficiently and accurately and achieve close range follow-up.Keywords: Automatically follow the car, STM32, Ultrasonic transmitter and receiver, Trilateration algorithm, Motor control目录第1章引言 11.1 研究背景和意义 11.2 国内外研究现状 21.2.1 国外研究现状 21.2.2 国内研究现状 21.3 小车开发工具介绍 31.3.1 STM32开发工具J-Link 31.3.2 STM32F103RCT6微控制器 41.3.3 STM32F103RCT6最小系统 51.4 论文结构 5 第2章分析与设计 62.1 定位跟随技术分析 62.1.1 无源定位技术 62.1.2 有源定位技术82.2 小车方案分析92.3 硬件分析102.4 软件分析112.5 开发环境介绍132.6 本章小结13 第3章硬件设计143.1 超声波发送接收模块143.1.1 超声波发送接收原理143.1.2 超声波电路设计153.2 2.4G无线模块173.2.1 发射接收模块183.3 电机驱动模块183.3.1 电机驱动电路设计183.3.1 电机驱动使用方法193.4 直流电机203.4.1 直流电机原理203.4.2 减速器介绍213.4.3 电机使用说明213.5 锂电池223.5.1 锂电池简介223.5.2 锂电池选择223.6 电源稳压模块233.6.1 DC-DC电路简介233.6.2 Buck电路设计233.7 锂电池充电器243.7.1 三节锂电池充电设计243.8本章小结26 第4章软件设计274.1 软件设计概要274.2 超声波定位算法的原理和实现274.2.1 三边测量定位算法274.2.2 算法实现方案294.3 方向控制304.3.1 舵机介绍304.3.1 舵机工作原理314.3.1 舵机控制方法314.4 超声波传播距离测量334.5 本章小结34 第5章总结与展望355.1 主要工作与创新点355.2 后续研究工作展望35参考文献36 致谢37第1章引言1.1 研究背景和意义现如今，各种类型的计算机技术逐步获得相对稳定的蓬勃发展，多样化智能化技术愈加相对广泛的实际应用。
自动跟随智能小车的定位与跟随系统设计
自动跟随智能小车的定位与跟随系统设计自动跟随智能小车的定位与跟随系统设计摘要随着5G时代的到来，现在的网络通信技术相较与20世纪，已经有了质的飞跃。
全球智能化的浪潮使得现代社会逐渐朝着智能社会不断发展。
人工智能的普及，让人们的生活变得越来越智能。
单片机在人们的日常生活中的应用场景不断增多，在大学生的课余科技活动中，自动寻迹小车、自动避障小车等各式各样的智能小车是同学们接触单片机编程不可或缺的角色。
目前为止，大多数小车只实现了按照既定路线行驶或者手动控制行驶的基本功能，而没有实现在跟随性的方面的功能，用于商品化的智能跟随行李箱则具有成本高昂的缺点，难以向大众普及。
本文将通过研究自动跟随智能小车行驶的工作流程，设计出自动跟随智能小车在运行中的避障系统以及定位和跟随系统，从而实现自动跟随的低廉化。
避障系统是基于STM32单片机，使用红外距离传感器实现小车对于前方的障碍物实现检测功能。
定位跟随模块使用STM32单片机和蓝牙模块在小车和被跟随物体间建立连接。
关键词：智能化；传感器；STM32；无线通信Automatic tracking smart car positioning and tracking systemdesignABSTRACTWith the coming of 5g era, the network communication technology has made greater progress than that of the 20th century. With the tide of global intelligence, modern society is gradually developing towards an intelligent society. The popularization of artificial intelligence makes people's life more and more intelligent. MCU is increasingly used in People's Daily life. In college students' extracurricular science and technology activities, automatic tracking car, automatic obstacle avoidance car and other kinds of smart car is an indispensable role for students to contact MCU programming. So far, most cars have only realized the basic function of following the established route or controlling the driving by hand, but not the following function. The intelligent following luggage used for commercialization has the disadvantage of high cost and is difficult to be popularized to the public. In this paper, the obstacle avoidance system and the positioning and following system are designed by studying the working process of automatic following smart car, so as to realize the low cost of automatic following. The core control chip of the obstacle avoidance system is STM32. The car uses an infrared distance sensor to find obstacles ahead during driving. The positioning and following module uses STM32 MCU and Bluetooth module to establish the connection between the car and the followed object.Key words: Intelligent; Sensor; STM32; Wireless communication目录1绪论 (1)1.1引言 (1)1.2智能小车现状研究 (1)1.2.1国外研究现状 (1)1.2.2国内研究现状 (3)1.3室内定位技术 (5)1.3.1WLAN（无线局域网）技术 (5)1.3.2ZigBee技术 (5)1.3.3UWB（超宽带）技术 (6)1.3.4蓝牙技术 (6)1.4选题的研究意义 (7)1.5本文的主要工作 (8)2自动跟随智能小车整体设计 (9)2.1自动跟随智能小车结构部分 (9)2.2 自动跟随智能小车驱动部分 (10)2.2.1驱动电机 (10)2.2.2驱动电源 (10)2.3自动跟随智能小车控制部分 (11)2.3.1单片机 (11)2.3.2L298N电机驱动模块 (12)2.3.3PWM（脉冲宽度调制） (13)2.4自动跟随智能小车传感器部分 (13)2.4.1红外距离传感器 (13)2.4.2超声波距离传感器 (15)2.5自动跟随智能小车通信部分 (16)2.5.1蓝牙通信模块 (16)2.5.2蓝牙信标 (16)3自动跟随智能小车避障和跟随系统设计 (18)3.1总体设计方案 (18)3.2避障系统设计 (18)3.2.1红外测距传感器 (18)3.2.1超声波测距传感器 (19)3.3定位跟随系统设计 (20)3.3.1定位的基本原理 (20)3.3.2跟随系统的设计方案 (21)3.4软件调试工具 (23)3.4.1Keil uVision5（mdk5.14） (23)3.4.2串口调试工具 (24)4总结与展望 (26)4.1设计总结 (26)4.2设计创新 (26)4.3设计不足 (26)4.4展望 (27)参考文献 (28)谢辞 (29)附录1操作界面主系统主要程序代码 (30)附录2自动跟随智能小车实物图 (58)附录3英文文献 (59)附录4文献翻译 (64)1绪论1.1引言随着5G时代的到来，现代网络通信技术相较十几年前已经有了质的飞跃。
智能小车跟随行驶系统的设计
智能小车跟随行驶系统的设计智能小车跟随行驶系统的设计是一项关键的技术，它可以使小车能够自动追踪并跟随前方的物体。
本文将探讨智能小车跟随行驶系统的设计方案，并介绍其原理和实现方法。
一、智能小车跟随行驶系统的原理智能小车跟随行驶系统的原理是利用各种传感器和控制器来感知和识别前方的物体，然后通过控制驱动系统实现跟随行驶。
其主要原理包括以下几个方面：1. 视觉感知：智能小车通过摄像头或激光雷达等传感器获取前方物体的图像或点云数据，并利用图像处理算法或深度学习模型进行目标检测和跟踪。
2. 距离测量：通过超声波传感器、红外线传感器或激光测距仪等设备，实时测量小车与前方物体之间的距离，并根据距离的变化控制小车的速度和方向。
3. 控制算法：根据前方物体的位置和速度信息，采用PID控制算法或模糊控制算法对小车的转向和速度进行调整，以实现跟随行驶。
二、智能小车跟随行驶系统的设计方案根据智能小车跟随行驶系统的原理，可以设计以下方案来实现该系统：1. 硬件设计：- 安装摄像头或激光雷达等传感器，用于采集前方物体的信息。
- 配置超声波传感器或激光测距仪，用于测量小车与前方物体之间的距离。
- 选择合适的驱动系统，如电机和舵机，用于控制小车的速度和方向。
2. 软件设计：- 开发图像处理算法或深度学习模型，用于目标检测和跟踪。
- 编写距离测量算法，实时获取小车与前方物体的距离数据。
- 设计PID控制算法或模糊控制算法，根据测量数据调整小车的行驶速度和转向角度。
三、智能小车跟随行驶系统的实现方法实现智能小车跟随行驶系统可以采用以下步骤：1. 硬件搭建：- 将摄像头或激光雷达等传感器安装在小车上，并连接到单片机或嵌入式系统。
- 将超声波传感器或激光测距仪安装在小车前方，用于测量距离。
- 连接并配置驱动系统，使其能够响应控制信号。
2. 软件实现：- 开发图像处理算法或深度学习模型，用于实时检测和跟踪前方物体。
- 编写距离测量算法，实时获取小车与前方物体之间的距离数据。
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毕业设计（论文）中文题目自动跟随小车的设计与实现学院名称国际学院学生姓名专业电子信息工程班级学号指导教师2019年6 月摘要随着传感器、电机、微处理器等技术的不断发展和突破，为使人们的工作和生活更加高效便捷，智能电子产品作为必不可少的关键链条，在日常生活中发挥着越来越重要的作用。
本设计正是基于这一理念，成功构建出以超声波收发定位为基础，并通过单片机的作用来实现精准控制的某特定自动跟随小车，该小车将控制处理器设定为STM32型号的单片机，小车采用四轮步进电机进行驱动控制。
并借助于超声波发射器的作用，成功发送相应的超声波信号。
除此之外，小车中还配备接收器，将可成功接收来源于发射器所发送的超声波信号，并且通过声速、传递时间以及超声波接收器之间的距离，根据三边定位算法可以计算出目标的相对位置并反馈给单片机用于控制各部分电机的转速实现转弯、直行，从而使自动跟随小车能够360度转弯跟随。
论文首先大概介绍了当前主要的自动跟随方案，对比分析优缺点，之后详细的介绍本设计所采用的超声波定位跟随方案，并将方案的软硬件设计，包括传感器模块，无线模块，电机模块，电源模块等，并对超声波定位识别算法，小车的控制算法进行了调试改进。
最后，介绍小车的测试结果，分析自动跟随小车的整体性能。
结果表明，本科题采用的超声波识别定位方案可以高效、准确的得到目标的相对位置并实现近距离跟随。
关键词：自动跟随小车，STM32，超声波发送接收器，三边定位算法，电机控制AbstractWith the continuous development and breakthrough of technologies such as sensors, motors, microprocessors, etc., in order to make people's work and life more efficient and convenient, intelligent electronic products as an essential key chain play an increasingly important role in daily life. effect. This design is based on this concept, successfully built a specific automatic follow-up car based on the ultrasonic transmission and reception positioning, and through the role of the single-chip microcomputer to achieve precise control, the car will set the control processor to STM32 model of single-chip, car Drive control is performed using a four-wheel stepper motor. And by means of the action of the ultrasonic transmitter, the corresponding ultrasonic signal is successfully transmitted. In addition, the car is equipped with a receiver, which can successfully receive the ultrasonic signal transmitted from the transmitter, and can calculate the target according to the trilateral positioning algorithm by the speed of sound, the transmission time and the distance between the ultrasonic receivers. The relative position is fed back to the single-chip microcomputer to control the rotation speed of each part of the motor to achieve turning and straight running, so that the automatic following car can turn 360 degrees to follow. Firstly, the paper introduces the current main automatic following schemes, compares the advantages and disadvantages of the analysis, and then introduces the ultrasonic positioning following scheme adopted in this design in detail, and designs the software and hardware of the scheme, including sensor module, wireless module, motor module, power supply. Modules, etc., and the ultrasonic positioning recognition algorithm, the control algorithm of the car was debugged and improved. Finally, introduce the test results of the car and analyze the overall performance of the car. The results show that the ultrasonic recognition and positioning scheme adopted by the undergraduate problem can obtain the relative position of the target efficiently and accurately and achieve close range follow-up.Keywords: Automatically follow the car, STM32, Ultrasonic transmitter and receiver, Trilateration algorithm, Motor control目录第1章引言 11.1 研究背景和意义 11.2 国内外研究现状 21.2.1 国外研究现状 21.2.2 国内研究现状 21.3 小车开发工具介绍 31.3.1 STM32开发工具J-Link 31.3.2 STM32F103RCT6微控制器 41.3.3 STM32F103RCT6最小系统 51.4 论文结构 5 第2章分析与设计 62.1 定位跟随技术分析 62.1.1 无源定位技术 62.1.2 有源定位技术82.2 小车方案分析92.3 硬件分析102.4 软件分析112.5 开发环境介绍132.6 本章小结13 第3章硬件设计143.1 超声波发送接收模块143.1.1 超声波发送接收原理143.1.2 超声波电路设计153.2 2.4G无线模块173.2.1 发射接收模块183.3 电机驱动模块183.3.1 电机驱动电路设计183.3.1 电机驱动使用方法193.4 直流电机203.4.1 直流电机原理203.4.2 减速器介绍213.4.3 电机使用说明213.5 锂电池223.5.1 锂电池简介223.5.2 锂电池选择223.6 电源稳压模块233.6.1 DC-DC电路简介233.6.2 Buck电路设计233.7 锂电池充电器243.7.1 三节锂电池充电设计243.8本章小结26 第4章软件设计274.1 软件设计概要274.2 超声波定位算法的原理和实现274.2.1 三边测量定位算法274.2.2 算法实现方案294.3 方向控制304.3.1 舵机介绍304.3.1 舵机工作原理314.3.1 舵机控制方法314.4 超声波传播距离测量334.5 本章小结34 第5章总结与展望355.1 主要工作与创新点355.2 后续研究工作展望35参考文献36 致谢37第1章引言1.1 研究背景和意义现如今，各种类型的计算机技术逐步获得相对稳定的蓬勃发展，多样化智能化技术愈加相对广泛的实际应用。
在此背景下，智能小车应运而生，并且涉及到电子以及机械等多样化领域。
不仅如此，在当前时期，机器人技术日益获得相对稳定的迅猛发展，不仅渗透至考古以及国防等专业领域，更是逐渐走入千家万户，成为随处可见的日常工具。
从本质上而言，智能小车实则属于机器人技术的范畴，若对其进行科学深入的细致研究，则必将能够切实推进智能机器人技术在未来一段时期的稳定发展。
正因围绕智能技术而进行的研究如火如荼的盛行起来，故而全球学者纷纷关注于多样化技术所含的应用价值。
事实上，在各种类型的电子类竞赛中，均会涉及到智能小车的相关内容，不仅如此，全球各大高校也纷纷关注于在此方面的实践教学。
现如今，自动驾驶技术已经成为近年来的一个热门话题，正逐步呈现出接近实用化的趋势，相比起来，智能小车看起来可能微不足道，但是细究自动驾驶车辆的技术原理，都是首先应用在智能小车上发展成熟的技术，可见其巨大的研究意义。
本设计就是在这样的背景下提出的，可以应用于校园图书馆还书、家庭看护、快递配送等许多方面，所以本设计与实际应用相结合，现实意义很强。
从长远角度来看，智能小车在未来一段时期必将获得相对广泛的实际应用。
若将传感器技术以及相应的自动驾驶技术进行良好衔接，则将能够促进汽车持续保持自适应巡航，并可达到尤为良好的驾驶状态。
实际上，智能小车不仅能够适用于码头以及工厂等场合，执行监管以及消防灭火等一系列关键任务，而且还能和城市等新场景相互结合，承担起远程智能还书，最后一公里快递配送等任务。
1.2 国内外研究现状1.2.1 国外研究现状现如今，全球各国均纷纷针对智能小车，进行科学合理的细致研究。
20世纪60年代，机器人领域中成功衍生出移动机器人。