毕业论文智能循迹避障小车
智能循迹避障小车设计毕业论文
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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。
《2024年自循迹智能小车控制系统的设计与实现》范文
《自循迹智能小车控制系统的设计与实现》篇一一、引言随着人工智能与自动控制技术的快速发展,智能小车已经广泛应用于各种领域,如物流配送、环境监测、智能家居等。
本文将详细介绍一种自循迹智能小车控制系统的设计与实现过程,该系统能够根据预设路径实现自主循迹、避障及精确控制。
二、系统设计(一)系统概述自循迹智能小车控制系统主要由控制系统硬件、传感器模块、电机驱动模块等组成。
其中,控制系统硬件采用高性能单片机或微处理器作为主控芯片,实现对小车的控制。
传感器模块包括超声波测距传感器、红外线测距传感器等,用于感知周围环境并实时传输数据给主控芯片。
电机驱动模块负责驱动小车行驶。
(二)硬件设计1. 主控芯片:采用高性能单片机或微处理器,具备高精度计算能力、实时响应和良好的可扩展性。
2. 传感器模块:包括超声波测距传感器和红外线测距传感器。
超声波测距传感器用于测量小车与障碍物之间的距离,红外线测距传感器用于检测小车行驶路径上的标志线。
3. 电机驱动模块:采用直流电机和电机驱动器,实现对小车的精确控制。
4. 电源模块:为整个系统提供稳定的电源供应。
(三)软件设计1. 控制系统软件采用模块化设计,包括主控程序、传感器数据处理程序、电机控制程序等。
2. 主控程序负责整个系统的协调与控制,根据传感器数据实时调整小车的行驶状态。
3. 传感器数据处理程序负责对传感器数据进行处理和分析,包括距离测量、方向判断等。
4. 电机控制程序根据主控程序的指令,控制电机的运转,实现小车的精确控制。
(四)系统实现根据设计需求,通过电路设计与焊接、传感器模块的安装与调试、电机驱动模块的安装与调试等步骤,完成自循迹智能小车控制系统的硬件实现。
在软件方面,编写各模块的程序代码,并进行调试与优化,确保系统能够正常运行并实现预期功能。
三、系统功能实现及测试(一)自循迹功能实现自循迹功能通过红外线测距传感器实现。
当小车行驶时,红外线测距传感器不断检测地面上的标志线,并根据检测结果调整小车的行驶方向,使小车始终沿着预设路径行驶。
循迹小车毕业论文
循迹小车毕业论文循迹小车毕业论文引言:在如今科技高速发展的时代,机器人技术逐渐走入人们的生活,成为了一种热门的研究领域。
其中,循迹小车作为机器人的一种,具有广泛的应用前景。
本文将围绕循迹小车展开讨论,探索其原理、设计以及未来发展。
一、循迹小车的原理循迹小车是一种能够根据特定轨迹行驶的机器人。
它通过搭载的传感器,如红外线传感器或摄像头,实时感知周围环境,并根据预设的循迹算法进行行驶。
该算法能够分析传感器所接收到的信号,并判断车辆应该如何转向,从而保持在特定轨迹上行驶。
二、循迹小车的设计1. 传感器设计循迹小车的传感器设计是关键之一。
红外线传感器是常用的传感器之一,它能够通过接收反射的红外线信号,判断车辆是否偏离轨迹。
除此之外,摄像头也是一种常见的传感器选择,它能够实时捕捉车辆周围的图像,并通过图像处理算法判断车辆的位置和方向。
2. 控制系统设计循迹小车的控制系统设计是确保车辆按照预设轨迹行驶的核心。
控制系统通常由微控制器、电机驱动器和电源组成。
微控制器负责接收传感器的信号,并根据循迹算法控制电机驱动器实现车辆的转向和速度调整。
电源则提供所需的电能。
3. 车体结构设计循迹小车的车体结构设计需要考虑到载重能力、稳定性和机动性。
车体通常由轮子、底盘和支撑结构组成。
轮子的选择要考虑到摩擦力和抓地力,底盘的设计要考虑到重心的稳定性,支撑结构的设计则要保证车体的整体稳定性。
三、循迹小车的应用循迹小车作为一种机器人技术,有着广泛的应用前景。
1. 工业领域循迹小车在工业领域可以应用于自动化生产线上,实现物料的自动搬运和分拣。
它能够减轻人力负担,提高生产效率。
2. 物流领域循迹小车在物流领域可以应用于仓储管理,实现货物的自动存储和取出。
它能够提高物流效率,减少人为错误。
3. 教育领域循迹小车在教育领域可以应用于机器人教育和编程教育。
学生可以通过操控循迹小车,学习机器人技术和编程知识。
四、循迹小车的未来发展随着科技的不断进步,循迹小车也将不断发展和创新。
智能循迹小车 毕业论文
智能循迹小车毕业论文一、前言随着科技的发展,智能机器人已经成为人们关注的热门话题。
智能机器人的出现和应用,不仅可以提高生产效率,减少劳动强度,并且可以创造出很多新的应用领域。
其中,智能循迹小车作为一种基于仿生学和机器人学的新型机器人,已经逐渐应用到许多领域,如环境监测、病毒检测等。
本文着重介绍智能循迹小车的设计和实现,以期为相关研究提供参考。
二、智能循迹小车的需求分析智能循迹小车主要用于环境监测和物品巡检。
为了保证循迹小车的运转效果,需要进行以下需求分析:1.循迹精度高:循迹小车的自主导航是基于视觉和控制系统完成的,因此需要保证循迹精度高,以便更准确地定位目标位置。
2.交通状况适应性强:循迹小车需适用于不同的路况和环境,如转向直接性、弯道安全性、山地路段行驶性等。
3.控制系统稳定性高:为了确保循迹小车的运转稳定,控制系统需稳定、耐用。
4.多功能性:循迹小车需具备多种传感器和设备,以实现环境监测和物品巡检等多项功能。
三、智能循迹小车的设计方案1.硬件设计智能循迹小车由四个电动轮驱动,需要具备以下硬件配置:1) 微型处理器:采用单片机实现控制、通信等功能。
2) 直流电机:用于驱动小车前进和后退。
3) 舵机:控制小车方向。
4) 金属质量传感器:检测循迹目标的位置,并对小车进行控制。
5) 视觉传感器:采集路面图像,并进行图像处理。
6) 电源模块:提供小车稳定的电力来源。
2.软件设计1) 系统设计:采用嵌入式系统,将设备的物理特性和功能与程序环境相结合,实现对小车的控制和行为规划。
2) 控制算法设计:采用视觉处理和运动控制算法实现对小车的控制,并对其交通状况和循迹精度进行优化。
3) 通信协议设计:采用串口通信协议实现与上位机的数据传输。
四、智能循迹小车的实现演示智能循迹小车的实现演示中,需要注意以下几点:1. 使用电源模块为小车提供稳定的电力来源。
2. 通过视觉传感器采集并处理路面的图像信息。
3. 通过金属质量传感器检测循迹目标的位置。
智能循迹小车毕业论文
智能循迹小车毕业论文本篇论文主要研究了基于Arduino控制器的智能循迹小车设计与实现。
智能循迹小车是一种常见的机器人应用,其主要应用于物流和仓库管理、生产工艺控制等领域。
本文利用Arduino Uno作为核心控制器,通过电机控制模块和红外避障模块等外部组件,实现了小车的轨迹匹配和避障功能。
同时,通过DHT11湿度传感器和MQ-2烟雾传感器,实现了小车的环境检测功能。
论文最后进行了实际测试,验证了智能循迹小车的正确性和实用性。
关键词:智能小车;Arduino;循迹;避障;环境检测1.引言随着科技的不断进步,人工智能、机器人等技术的发展越来越快速。
智能小车作为机器人领域的典型应用,主要应用于物流和仓库管理、生产工艺控制等领域。
因此,设计和制作一种高效、准确的智能小车成为当今热门的研究方向。
2.设计方案2.1硬件设计(1)Arduino UnoArduino Uno是一个基于ATmega328P微控制器的开源电子原型平台,其支持无需编程或者其他硬件电路就可以快速轻松地开发嵌入式系统。
(2)红外避障模块红外避障模块是一种基于红外线探测距离的传感器模块,通过测量物体与小车之间的距离,判断小车前方是否有障碍物。
(3)电机控制模块电机控制模块是小车的驱动部分,其主要作用是控制小车的行进方向和速度。
(4)DHT11湿度传感器DHT11湿度传感器是一种能够测量环境温度和湿度的传感器,通过该传感器可以实现小车的环境检测功能。
(5)MQ-2烟雾传感器MQ-2烟雾传感器是一种能够检测空气中是否含有有害的烟雾气体的传感器,可以实现小车的环境检测功能。
2.2软件设计设计程序采用C++编写,主程序根据小车周围环境的变化情况,不断地调用各部分模块,实现小车的循迹、避障、环境检测等功能。
3.实现方法和结果3.1循迹实现在小车轮下安装两个红外传感器,实现对黑线的检测和识别。
根据黑线的信号变化情况,调整小车行进的方向和速度。
3.2避障实现在小车前端安装红外避障模块,通过判断距离来实现小车遇到障碍物时自动停车,避免发生碰撞。
智能避障小车毕业论文
智能避障小车毕业论文智能避障小车毕业论文引言:随着科技的不断进步,智能机器人在各个领域的应用越来越广泛。
智能避障小车作为机器人领域的重要研究方向之一,具有广阔的发展前景。
本篇论文将围绕智能避障小车展开讨论,并探讨其在未来的应用前景。
1. 智能避障小车的背景和意义智能避障小车是一种能够通过传感器感知周围环境并避免障碍物的机器人。
它的研究和应用对于提高自动化程度、减少人力资源浪费具有重要意义。
智能避障小车可以应用于工业生产线、仓储物流、军事侦察等领域,为人们的生产和生活带来巨大的便利。
2. 智能避障小车的技术原理智能避障小车主要依靠传感器和控制系统实现。
传感器可以通过激光、红外线、超声波等方式感知周围环境,将感知到的数据传输给控制系统。
控制系统根据传感器的数据分析判断,控制小车的运动方向和速度,以避开障碍物。
其中,路径规划、障碍物检测和避障算法是智能避障小车的核心技术。
3. 智能避障小车的关键技术挑战智能避障小车的研究面临着一些技术挑战。
首先,传感器的准确性和稳定性对于小车的运行至关重要,需要解决传感器误差和干扰问题。
其次,路径规划算法需要考虑到环境的复杂性和实时性,以确保小车能够快速、准确地避开障碍物。
此外,障碍物检测算法的高效性和鲁棒性也是需要解决的难题。
4. 智能避障小车的应用前景智能避障小车在工业生产、物流仓储、军事侦察等领域具有广泛的应用前景。
在工业生产中,智能避障小车可以替代人工搬运,提高生产效率和安全性。
在物流仓储领域,智能避障小车可以实现自动化仓储和物流运输,减少人力资源浪费。
在军事侦察中,智能避障小车可以代替士兵进行侦察任务,提高作战效果和保障士兵的安全。
结论:智能避障小车作为机器人领域的重要研究方向,具有广阔的发展前景。
通过不断改进传感器技术、控制系统和算法,智能避障小车将在各个领域发挥重要作用,为人们的生产和生活带来更多的便利。
未来,我们可以期待智能避障小车的更加智能化、高效化和多功能化的发展。
智能循迹避障小车论文
自动化专业导论智能循迹避障小车学生姓名:学号:指导教师:目录摘要引言第一章绪论1.1智能小车的背景1.2智能小车的现状第二章设计方案2.1设计任务2.2方案及轨道选择2.3智能小车元件介绍第三章硬件设计3.1总体设计3.2驱动电路3.3信号检测模块3.4主控线路第四章软件设计4.1主程序模块4.2电机驱动程序4.3循迹模块4.4避障模块第五章制作安装与调试作品总结致谢摘要利用红外对管检测黑线与障碍物,并以STC89C52单片机为控制芯片控制电动小汽车的速度及转向,从而实现自动循迹避障的功能。
其中小车驱动由L298N驱动电路完成,速度由单片机输出的PWM波控制。
关键词:智能小车;STC89C52单片机;L298N;红外对管引言2004年1月3日和1月24日肩负着人类探测火星使命的“勇气”号和“机遇”号在火星不同区域着陆,并于2004年4月5日和2004年4月26 日相继通过所有“考核标准”。
火星车能够在火星上自主行驶:当火星车发现值得探测的目标,它会驱动六个轮子向目标行驶;在检测到前进方向上的障碍后,火星车会去寻找可能的最佳路径。
据悉,中国的登月计划分三步进行:第一步,发射太空实验室和寻找贵重元素的月球轨道飞行器;第二步,实现太空机器人登月;第三步,载人登月。
随着“神舟”系列飞船和“嫦娥”月球探测卫星的成功发射,第一步接近成熟;第二步中太空机器人登月计划中的太空机器人应该能在月球上自主行驶,进行相关探测。
因此对于我国来说,类似于美国“勇气”号和“机遇”号火星车的智能车技术研究也显得迫在眉睫。
目前,城市交通的安全问题己引起各国政府有关部门的高度重视和全民的关注,专家、学者在分析城市交通事故的原因时,普遍认为事故原因主要包括:人员素质、运输车辆、道路环境和管理法规等四个方面,而车辆性能的提高即研发高性能的智能汽车是其中很重要的一个环节。
美国研究认为,包括智能汽车研究在内的智能运输系统对国家社会经济和交通运输有着巨大的影响,其意义和价值在于:大量减少公路交通堵塞和拥挤,降低汽车的油耗,可使城市交通堵塞和拥挤造成的损失分别减少25%-40%左右,大大提高了公路交通的安全性及运输效率,促进了交通运输业的繁荣发展。
智能避障小车毕业设计论文
智能避障小车毕业设计论文Document number:WTWYT-WYWY-BTGTT-YTTYU-2018GT智能避障机器人设计与研究(硬件)摘要在科学探索和紧急抢险中经常会遇到对一些危险或人类不能直接到达的地域的探测,这些就需要用机器人来完成。
而机器人在复杂地形中行进时自动避障是一项必不可少也是最基本的功能。
因此,自动避障系统的研发就应运而生。
自动避障机器人就是基于这一系统开发而成的。
随着科技的发展,对于未知空间和人类所不能直接到达的地域的探索逐步成为热门,这就使机器人的自动避障有了重大的意义。
自动避障机器人可以作为地域探索机器人和紧急抢险机器人的运动系统,让机器人在行进中自动避过障碍物。
本文提出了一种经济实用的智能避障机器人系统设计方法,采用了小车底盘作为载体、直流电机作为执行元件、红外传感器作为检测元件、STC89C52单片机作为主控芯片、L298N作为驱动芯片和稳压电源芯片完成了检测电路设计、主控电路设计、电机驱动电路设计、稳压电路设计等硬件设计和制作,并对系统进行了仿真和综合调试,解决了一系列的难题,成功实现了自动避障功能。
关键词:智能避障机器人,红外传感器,单片机,L298N,PWM调速THE DESIGN AND STUDY OF INTELLIGENTOBSTACLE AVOIDANCE ROBOT(HARDWARE)ABSTRACTIn scientific exploration and emergency rescue often encounter some danger or human can not directly reach the area of detection, these will need to use the robot to complete. The robot's automatic obstacle avoidance movement in complex terrain is an essential and most basic function. Therefore, the automatic obstacle avoidance system development is made. Automatic obstacle avoidance robot development based on this system is made of. With the development of technologyfor the unknown space and mankind can not be directly accessible to gradually become a hot area of exploration, which makes the automatic obstacle avoidance robot has great significance. Auto matic obstacle avoidance robot can serve as a regional exploration and emergency rescue robot system that allows robots to automatically avoid obstacles in the road.This paper presents an economical and p ractical design of intelligent obstacle avoidance robot system, using the car chassis as the carrier, the DC motor as the actuator, infrared sensors as detection devices, STC89C52 microcontroller as the main chip, L298N as the driver chip and regulated power supply chip to complete the detection circuit design, master control circuit design, motor driver circuit design, voltage regulator circuit design of hardware design and production. A lot of simulation and integrated debugging have been done to the system and a series of problems have been solved. Finally, the automatic obstacle avoidance function is accomplished successfully.KEY WORDS:Intelligent obstacle avoidance robot, infrared sensor, MCU,L298N, PWMspeedadjusting目录前言 (1)第1章系统总体方案设计 (4)§系统任务描述 (4)§控制系统要求 (4)§方案设计与论证 (4)§机器人载体选择 (4)§主控制器选择 (5)§传感器选择 (5)§电机驱动选择 (6)§稳压电源选择 (7)§智能小车最终方案 (7)§系统总体设计 (8)§系统组成 (8)§系统工作原理 (8)§本章小结 (9)第2章硬件设计 (10)§主控电路设计 (10)§ STC89C52单片机硬件结构简介 (10)§最小应用系统设计 (12)§电机驱动电路的设计 (15)§智能小车驱动电机的要求 (15)§直流电机调速原理 (16)§ L298N电机驱动原理 (17)§障碍物检测电路设计 (22)§报警电路设计 (23)§稳压电源电路设计 (24)§系统整体电路设计 (25)§本章小结 (26)第3章软件设计简介 (27)§主程序模块 (27)§程序控制设计 (27)§主程序流程图 (27)§初始化模块 (29)§延时模块 (29)§中断模块 (29)§报警模块 (29)§驱动模块 (29)§本章小结 (30)第4章系统的安装与调试 (31)§安装步骤 (31)§系统调试 (31)§硬件调试 (31)§软件调试 (32)§联合调试 (32)§本章小结 (32)结论 (33)参考文献 (34)致谢 (35)附录 (36)前言1.设计的依据与意义机器人作为人类的新型生产工具,在减轻劳动强度,提高生产率,改变生产模式,把人从危险、恶劣、繁重的工作环境下解放出来等方面,显示出极大的优越性。
毕业论文 智能循迹避障小车(学术参考)
毕业论文(设计)论文题目:自动寻迹、避障智能小车设计学生姓名:XXX学号:XXXX所在院系:电气信息工程学院专业名称:电子信息科学与技术届次:XXX指导教师:XXX淮南师范学院本科毕业论文(设计)诚信承诺书1.本人郑重承诺:所呈交的毕业论文(设计),题目《》是本人在指导教师指导下独立完成的,没有弄虚作假,没有抄袭、剽窃别人的内容;2.毕业论文(设计)所使用的相关资料、数据、观点等均真实可靠,文中所有引用的他人观点、材料、数据、图表均已注释说明来源;3. 毕业论文(设计)中无抄袭、剽窃或不正当引用他人学术观点、思想和学术成果,伪造、篡改数据的情况;4.本人已被告知并清楚:学院对毕业论文(设计)中的抄袭、剽窃、弄虚作假等违反学术规范的行为将严肃处理,并可能导致毕业论文(设计)成绩不合格,无法正常毕业、取消学士学位资格或注销并追回已发放的毕业证书、学士学位证书等严重后果;5.若在省教育厅、学院组织的毕业论文(设计)检查、评比中,被发现有抄袭、剽窃、弄虚作假等违反学术规范的行为,本人愿意接受学院按有关规定给予的处理,并承担相应责任。
学生(签名):日期:年月日目录1 绪论 (2)1.1 课题研究的背景 (2)1.2 课题研究的主要内容 (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 (11)3.7 H桥电机驱动 (11)3.8 电源模块 (13)3.9系统的整体电路 (13)4 系统软件部分设计 (14)4.1 系统使用的软件简介 (14)4.2 软件调试平台 (15)4.3 系统程序流程设计 (17)4.4 系统仿真实现 (17)结论 (20)参考文献 (20)自动寻迹、避障智能小车设计学生:XX(指导教师:XX)(淮南师范学院电气信息工程学院)摘要:智能小车是移动式机器人的重要组成部分,本设计通过实时检测各个模块传感器的输入信号,利用红外对管检测黑线实现寻迹,通过光电传感器实现避障,采用存储空间较大的AT89C51作为主控制芯片,小车电机驱动采用L298N芯片,根据内置的程序分别控制小车左右两个直流电机运转,实现小车自动识别路线,能较有效的控制其在碰上障碍物时能转弯角度及寻迹行驶。
基于单片机的智能寻迹避障小车设计.-毕业论文
基于单片机的智能循迹避障小车设计目录基于单片机的智能循迹避障小车 (1)摘要 (1)Abstract (2)1绪论 (3)1.1研究背景 (3)1.2研究现状 (4)1.3研究目的 (4)1.4研究内容 (4)2系统总体方案及各模块设计 (5)2.1总体方案设计 (5)2.2各模块方案论证 (6)2.2.1供电模块的设计 (6)2.2.2循迹部分设计 (6)2.2.3速度检测模块设计 (7)2.2.4避障模块设计 (8)2.2.5驱动电机选择 (9)2.2.6电机驱动器件 (9)2.2.7核心控制器 (10)3硬件设计 (11)3.1单片机控制电路 (11)3.2电机驱动电路 (13)3.3速度检测模块电路 (14)3.4PWM调速原理 (15)3.5循迹检测电路 (15)3.6障碍物检测电路 (17)3.7液晶显示电路 (18)4软件设计 (19)4.1系统控制流程图 (19)4.2驱动单元的实现 (20)4.2.1循迹算法设计 (20)4.2.2避障驱动设计 (21)4.2.3速度检测及控制设计 (21)4.3路径规划设计 (23)4.4小车位置设计 (24)5调试 (26)6结论 (28)参考文献 (29)致谢 (30)附录 ···············································································错误!未定义书签。
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。
《循迹避障小车设计论文任务书1600字》
[1]隋金雪 .“飞思卡尔”杯智能汽车设计与实例教程[M] . 广州:电子工业出版社,2014:22-67.
[2]梁福平.传感器原理及检测技术[M] . 武汉:华中科技大学出版社,2010:48-56,72.
[3]沈红卫. STM32单片机应用与全案例实践[M] . 广州:电子工业出版社,2017:22-34.
[4]牛雷雷,朱万成,张瑞,赵园春,李智,韩明讯.膏体早期超声波特性研究[J].中国矿业,2022,31(01):88-94.
[5]王冠博,赵一帆,郭嘉,杨俊东,丁洪伟.循迹避障智能小车的实验设计[J].实验科学与技术,2021,19(05):38-42+47.
[6]刘火良,杨森 . STM32库开发实战指南(第二版) [M] . 广州:机械工业出版社,2017:20-30.
为了满足任务要求,确定了以下方案,选择并设计了满足要求的底盘,安装了红外管跟踪模块、超声波避障模块和主控模块。主控芯片负责接收实时测量小车得到的测量数据,包括小车的运动状态、速度和位置,根据返回的测量数据做出相应的分析,从而对小车进行智能控制。64引脚STM32 F103作为控制芯片控制。寻迹功能的实现是利用循迹模块上的灰度传感器检测黑线进而使小车实现自动寻迹运;避障功能则是通过超声波传感器对距离实行检测,根据超声波的传回数据计算出前方距离,然后进行判断,识别前方障碍物,小车确定转弯。本设计根据小车的实时运动状态来控制小车。小车避障灵活、准确,循迹稳定、精准,设计系统的各项指标。
任务书
姓名
系部
专业
指导教师
毕业设计论文(设计)任务
本论文要求学生完成以下几部分的任务:
一、文献综述
要求查阅与毕业论文课题相关的文献,参考文献一般为正式出版的学术期刊、学术会议论文集、图书等,一般不少于10篇。文献综述分四部分:前言、主体、总结和参考文献,包括国内外现状、研究方向、进展情况、存在问题、参考依据。
循迹小车 毕业论文
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,其研究意义涵盖了工业、生活、勘探以及人类关注的探月工程。
设计旨在设计出一款可以自主按照人类预设的轨迹行走(或者完全自主行走)并完成指定任务的小车。
从设计的功能要求出发,设计包括小车机械构成设计和控制系统的软硬件设计。
为了适应复杂的地形我采用稳定性比较高的四轮构架式,用后轮驱动前轮换向的控制模式。
控制系统以STC89C52为控制核心, 用单片机产生PWM波,控制小车速度。
利用红外光电传感器对路面黑色轨迹进行检测,并确定小车当前的位置状态,再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,及时控制驱动电机以调整小车转向,从而使小车能够沿着黑色轨迹自动行驶,实现小车自动寻迹的目的。
关键词:循迹小车,单片机,红外传感器ABSTRACTThe design is a simple microcontroller-based control automatically tracing the car system, and its significance covers the industry, life, exploration, and human concern lunar exploration. The design aims to design a can of independent walking in accordance with the trajectory of human default (or completely autonomous walking) and to complete the tasks assigned to the car. The design includes the functional requirements from the design of car mechanical design and control system hardware and software design. Relatively high stability of the four trusses in order to adapt to the complex terrain, before the rotation of the rear-wheel drive control mode. Control system to control the core to STC89C52 microcontroller PWM wave to control the car speed. Using infrared photoelectric sensor to detect the black track on the road and to determine the current status of the car, and then the road detection signal is fed to the microcontroller. Microcontroller to be collected signal analysis and judgment, and timely control of the drive motor to adjust the steering of the car, so that the car is traveling along the black track to achieve the purpose of the car automatically tracing.Keywords:car tracking;microcontroller;Infrared sensors目录1 绪论 (1)1.1 研究背景和发展现状 (1)1.2 研究目的和意义 (1)1.3 研究内容 (2)2方案设计与论证 (3)2.1 总体方案设计 (3)2.2主控系统 (3)2.2 电机驱动模块 (4)2.3 驱动电机选择 (5)2.4 循迹模块 (5)2.5 机械系统 (6)3 主要器件介绍 (7)3.1 STC89C52的介绍 (7)3.2 L298N的介绍 (10)3.2.1 L298的引脚功能 (10)3.2.2 L298的运行参数 (11)3.2.3 L298的逻辑控制 (11)3.3 TCRT5000的介绍 (11)3.4 LM324的介绍 (12)4 硬件设计 (14)4.1总体设计 (14)4.2 STC89C52单片机控制电路 (16)4.2.1 时钟电路 (16)4.2.2 复位电路 (17)4.2.3 EA/VPP(31 脚)的功能和接法 (17)4.2.4 P0 口外接上拉电阻 (17)4.3TCRT5000黑色轨迹识别电路 (18)4.4LM324电压比较电路 (19)4.5电机驱动电路 (20)4.5.1驱动电路 (20)4.5.2 PWM调速原理 (21)5程序设计 (23)5.1主程序 (23)5.2TCRT5000扫描程序 (25)5.3 PWM编码产生程序 (26)6调试 (28)6.1硬件调试 (28)6.1.1电池可靠性 (28)6.1.2TCRT5000探头 (29)6.1.3 L298N马达驱动模块 (29)6.2软件调试 (29)6.2.1调试平台介绍 (29)6.3 测试结果与分析 (30)结束语 (32)参考文献 (33)致谢 (34)附录 (35)附录1:源程序 (35)附录2:原理图 (39)附录3:PCB设计 (40)1 绪论1.1 研究背景和发展现状随着电子技术、计算机技术、智能控制技术的飞速发展,产品的智能化和小型化越来越成为人们关注的热点。
智能循迹避障小车-论文设计
单片机的应用与开发智能循迹避障小车作者:***摘要:利用红外对管检测黑线与障碍物,并以STC89C52单片机为控制芯片控制电动小汽车的速度及转向,从而实现自动循迹避障的功能。
其中小车驱动由L298N驱动电路完成,速度由单片机输出的PWM波控制。
关键词:智能小车STC89C52单片机 L298N 红外对管第一章绪论1.1单片机的简介一.微型计算机(Single Chip Microcomputer)微型计算机的主要特点:CPU集成于一个芯片中。
单片机(Micro Controller Unit)是把组成微型计算机的各功能部件:CPU、RAM、ROM、定时/计数器、中断控制器、并行和串行接口均集成在一个芯片中。
其一个芯片就构成了一个比较完整的计算机系统。
微型计算机与单片机是微电子领域的两个分支。
微型计算机的特点是运算速度快、存储容量大,适合于信息管理、科学计算等领域;而单片机的特点为体积小、价格低,适合于仪器、设备的控制,常常嵌入到仪器、设备中。
故单片机也称作微控制器(Microcontroller)。
二.单片机的生产与发展(1).单片机的生产:目前世界上单片机的生产公司有上百家,如Intel、Philips、Microchip、Motorola、Siemens、NEC、AMD、Zilog、TI、Atmel等。
但在国内广泛应用的只有Intel 系列和Microchip PIC系列,(2).单片机的发展:第1阶段(1976~1980):单片机发展初级阶段。
集成了8位CPU、RAM、ROM、定时器、并行口(无串行口)等部件,但性能低,寻址范围小(≤4KB),中断系统、定时器也简单。
典型机型:Intel MCS-48系列。
第2阶段(1980~1983):高性能单片机阶段。
此阶段的单片机普遍带有串行口,有多级中断处理系统,多个16位定时/计数器,片内ROM、RAM的容量加大,寻址范围达64KB。
典型机型:Intel MCS-51系列。
《2024年自循迹智能小车控制系统的设计与实现》范文
《自循迹智能小车控制系统的设计与实现》篇一一、引言随着科技的飞速发展,智能小车作为智能交通系统的重要组成部分,已经广泛应用于军事、工业、民用等多个领域。
自循迹智能小车控制系统的设计与实现,成为了智能化进程中一个关键环节。
本文旨在阐述自循迹智能小车控制系统的设计原理和实现过程,分析系统结构与功能,为相关研究与应用提供参考。
二、系统设计1. 硬件设计自循迹智能小车控制系统硬件主要包括:电机驱动模块、传感器模块、主控制器模块等。
其中,电机驱动模块负责驱动小车前进、后退、转向等动作;传感器模块包括红外传感器、超声波传感器等,用于检测小车周围环境及路径信息;主控制器模块采用高性能微控制器,负责协调各模块工作,实现小车的自主循迹。
2. 软件设计软件设计包括控制系统算法设计和程序编写。
控制系统算法主要包括路径识别算法、速度控制算法、避障算法等。
程序编写采用模块化设计思想,将系统功能划分为多个模块,如电机控制模块、传感器数据采集模块、路径识别与决策模块等。
各模块之间通过通信接口进行数据交换,实现小车的自主循迹。
三、实现过程1. 传感器数据采集与处理传感器模块负责采集小车周围环境及路径信息,包括红外传感器、超声波传感器等。
这些传感器将采集到的数据传输至主控制器模块,经过数据处理与分析,提取出有用的信息,如障碍物位置、路径边界等。
2. 路径识别与决策路径识别与决策模块根据传感器数据,判断小车当前位置及目标路径,并制定相应的行驶策略。
当小车偏离目标路径时,系统会自动调整行驶方向,使小车重新回到目标路径上。
此外,避障算法也在此模块中实现,当检测到障碍物时,系统会及时调整小车的行驶方向,避免与障碍物发生碰撞。
3. 电机控制与驱动电机控制与驱动模块根据主控制器的指令,控制电机的运转,实现小车的前进、后退、转向等动作。
通过调整电机的转速和转向,可以实现对小车速度和行驶方向的精确控制。
四、实验结果与分析通过实验测试,自循迹智能小车控制系统能够在不同环境下实现自主循迹和避障功能。
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。
毕业论文-自动避障循迹小车
中国矿业大学本科生毕业设计姓名:**** 学号:***学院:徐海学院专业:自动化设计题目:自动避障循迹小车专题:指导教师:** 职称:教授**2012 年 6 月徐州中国矿业大学毕业设计任务书专业年级**学号**学生姓名**任务下达日期:**毕业设计日期:**毕业设计题目:自动避障循迹小车毕业设计主要内容和要求:利用AT89C52芯片,L298N芯片制作自动避障循迹小车1、学习AT89C52单片机的基本工作原理2、学习简单的小车设计和制作3、完成小车的设计和制作4、对小车进行调试指导教师签字:郑重声明本人所呈交的毕业设计,是在导师的指导下,独立进行研究所取得的成果。
所有数据、图片资料真实可靠。
尽我所知,除文中已经注明引用的内容外,本毕业设计的研究成果不包含他人享有著作权的内容。
对本论文所涉及的研究工作做出贡献的其他个人和集体,均已在文中以明确的方式标明。
本论文属于原创。
本毕业设计的知识产权归属于培养单位。
本人签名:日期:指导教师评语(①基础理论及基本技能的掌握;②独立解决实际问题的能力;③研究内容的理论依据和技术方法;④取得的主要成果及创新点;⑤工作态度及工作量;⑥总体评价及建议成绩;⑦存在问题;⑧是否同意答辩等):成绩:指导教师签字:年月日评阅教师评语(①选题的意义;②基础理论及基本技能的掌握;③综合运用所学知识解决实际问题的能力;③工作量的大小;④取得的主要成果及创新点;⑤写作的规范程度;⑥总体评价及建议成绩;⑦存在问题;⑧是否同意答辩等):成绩:评阅教师签字:年月日中国矿业大学毕业设计答辩及综合成绩摘要智能小车是移动式机器人的重要组成部分,本设计通过不断检测各个模块的传感器的输入信号,利用红外对管检测黑线实现循迹,超声波传感器测距实现避障,采用存储空间较大的AT89C52作为主控制芯片,电动车电机驱动采用L298N芯片,根据内置的程序分别控制小车左右两个直流电机运转,实现小车自动识别路线,能较有效的控制其在碰上障碍物时能转弯角度及循迹行驶。
智能循迹小车 毕业论文
智能循迹小车毕业论文智能循迹小车毕业论文引言:智能循迹小车是一种基于人工智能技术的智能机器人,它能够通过感知环境中的路径信息,自主地沿着预定的轨迹行驶。
本文将探讨智能循迹小车的原理、应用以及未来的发展前景。
一、智能循迹小车的原理智能循迹小车的核心原理是通过传感器感知环境中的路径信息,并通过算法进行实时处理和决策。
传感器通常包括红外线传感器、摄像头等,它们能够感知地面上的路径线或标志物。
通过收集和处理传感器数据,智能循迹小车能够判断自身位置和方向,并做出相应的行驶决策。
二、智能循迹小车的应用智能循迹小车在现实生活中有着广泛的应用。
首先,它可以用于物流行业,实现自动化的仓储和运输。
智能循迹小车能够准确地遵循预定的路径,将货物从仓库中送到指定地点,提高了物流效率。
其次,智能循迹小车可以应用于智能家居领域。
它可以根据用户设定的路径,自动清扫地面或搬运物品,为人们的生活提供便利。
此外,智能循迹小车还可以应用于农业领域,用于自动化的播种、施肥和除草等操作,提高农作物的生产效率。
三、智能循迹小车的挑战虽然智能循迹小车在应用领域有着广泛的前景,但是它也面临着一些挑战。
首先,路径感知的准确性是关键。
由于环境的复杂性和不确定性,智能循迹小车需要具备高精度的传感器和算法,以确保准确地感知路径信息。
其次,智能循迹小车的自主决策能力也是一个挑战。
在复杂的环境中,智能循迹小车需要能够根据实时的路径信息做出灵活的决策,以应对各种情况。
最后,智能循迹小车的安全性也是一个重要问题。
在行驶过程中,它需要能够识别和避免障碍物,确保行驶的安全性。
四、智能循迹小车的未来发展随着人工智能技术的不断发展,智能循迹小车有着广阔的未来发展前景。
首先,智能循迹小车可以与其他智能设备进行联动,实现更加智能化的操作。
例如,智能循迹小车可以通过与智能家居设备的连接,实现更加智能化的家庭服务。
其次,智能循迹小车可以进一步提高自身的感知和决策能力,实现更加高效和安全的行驶。
智能避障小车设计毕业论文.doc
智能避障小车设计毕业论文目录1引言 (1)1.1课题背景 (1)1.2论文的研究任务与内容 (2)2方案设计与论证 (3)2.1主控系统 (3)2.2直流调速系统 (4)2.3检测系统 (5)2.4电机驱动系统 (6)2.5 机械系统 (8)2.6电源模块 (9)3硬件设计 (10)3.1总体设计 (10)3.1.189C52单片机硬件结构 (12)3.1.2单片机最小系统设计 (16)3.2避障模块 (18)3.3驱动电路 (19)3.4总控制系统 (23)4软件设计 (24)4.1程序设计 (24)4.1.1电机驱动程序 (24)4.1.2避障程序 (25)4.1.3电机调速程序 (28)5总结与展望 (32)致谢 (33)参考文献 (34)外文资料 (35)附录1程序清单 (40)附录2电路图 (53)1引言1.1课题背景机器人技术的发展,它应该说是一个科学技术发展共同的一个综合性的结果,同时,为社会经济发展产生了一个重大影响的一门科学技术,它的发展归功于在第二次世界大战中各国加强了经济的投入,就加强了本国的经济的发展。
比如说日本,战后以后开始进行汽车的工业,那么这时候由于它人力的缺乏,它迫切需要一种机器人来进行大批量的制造,提高生产效率降低人的劳动强度,这是从社会发展需求本身的一个需求。
另一方面它也是生产力发展的需求的必然结果,也是人类自身发展的必然结果。
但另一方面,尽管人们有各种各样的好的想法,但是它也归功于电子技术,计算机技术以及制造技术等相关技术的发展而产生了提供了强大的技术保证。
机器人经历了三个发展阶段:第一代机器人也叫示教再现型机器人,它是通过一个计算机,来控制一个多自由度的一个机械,通过示教存储程序和信息,工作时把信息读取出来,然后发出指令。
第二代机器人,也被称作带感觉的机器人,这种带感觉的机器人是类似人在某种功能的感觉,比如说力觉、触觉、滑觉、视觉、听觉。
第三代机器人,也是我们机器人学中一个理想的所追求的最高级的阶段,叫智能机器人,那么只要告诉它做什么,不用告诉它怎么去做,它就能完成运动,感知思维和人机通讯的这种功能和机能。
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———————————————————————————————— 作者:
———————————————————————————————— 日期:
黄 冈 师 范 学 院
本科生毕业 论文
题 目:基于51单片机的循迹避障小车的设计
专业班级:电子信息工程2012级02班
学号:2
学生姓名:郭凯军
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。它集中地运用了计算机、传感、信息、通信、导航及白动控制等技术[2],是典型的高新技术综合体。在原有车辆系统的基础上,智能车添加了一些高新智能技术设备,如
1)用于完成来自外部传感器所获取的道路信息的预处理、分析、识别等工作的计算机处理系统;
指导教师:丁汝春
论文完成日期:2016年5月
郑重声明
本人的毕业论文是在指导老师丁汝春的指导下独立撰写并完成的。毕业论文没有剽窃、抄袭、造假等违反学术道德、学术规范和侵权行为,如果有此现象发生,本人愿意承担由此产生的各种后果,直至法律责任;并可通过网络接受公众的查询。特此郑重声明。
毕业论文作者(签名):郭凯军
2)传感器,用来获得道路实时状况信息的智能车眼睛;
随着微电子技术的不断发PU、存储器、定时器/计数器、并行和串行接口、A/D转换器、D/A转换器等多种电路,而且体积越来越小,功耗越来越低,这就很容易将计算机技术与测量控制技术结合,组成智能化测量控制系统[3]。这种技术促使机器人技术也有了突飞猛进的发展,目前的机器人技术发展异常迅速,已经出现了各种各式的用于各种用途的机器人了,机器人的设计与制造已经不是很高难度的事情了,已经具有普及性了。
Keywords:Smartcar; AT89C51;Photoelectricsensor; L298N
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。
关键词:智能小车;AT89C51;光电传感器;L298N
Design ofsmart carforAutomatic tracking,obstacleavoidance
Student:XXX(FacultyAdviser:XXX)
(College ofelectricalandInformation Engineering,Huainan Normal University)
Abstract:Intelligentvehicleis an important part ofmobile robot, thedesignofeachmodulethrough the input signal real-timedetection sensor,thedetection line to realizetracing byusing infrared,photoelectric sensor toachieveobstacleavoidance,use large storage spaceAT89C51as the main control chip,motorvehicle driver usingL298N chip, respectively,tocontrol thecarabout twoDCmotor with built-inprocedures,toachieveautomatic car identification route,can the hitobstaclescanturn angle andtracing runningeffectively controlled. And addsound control module, the realization of thevoice controlcar. The design hassimplestructure,easyrealization,toacertain extentintelligent technology.
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charlesRosen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。
3.8电源模块12
3.9系统的整体电路ﻩ13
4系统软件部分设计ﻩ13
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ﻩ16
4.4系统仿真实现16
结论19
参考文献ﻩ19
自动寻迹、避障智能小车设计
学生:XX(指导教师:XX)
(淮南师范学院电气信息工程学院)
摘 要:智能小车是移动式机器人的重要组成部分,本设计通过实时检测各个模块传感器的输入信号,利用红外对管检测黑线实现寻迹,通过光电传感器实现避障,采用存储空间较大的AT89C51作为主控制芯片,小车电机驱动采用L298N芯片,根据内置的程序分别控制小车左右两个直流电机运转,实现小车自动识别路线,能较有效的控制其在碰上障碍物时能转弯角度及寻迹行驶。且添加可声控模块,实现对小车的声音控制。本设计结构简单,较容易实现,在一定程度上体现了智能化的科技。
目 录
1绪论ﻩ2
1.1课题研究的背景ﻩ2
1.2 课题研究的主要内容ﻩ3
2系统方案确定及主要元件的选择ﻩ3
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AT89C516
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ﻩ10
3.6声控模块10
3.7H桥电机驱动ﻩ10