智能小车机械部分.ppt
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循迹避障智能小车设计ppt课件
2023最新整理收集 do something
基于单片机的智能小车设计
指导老师： 班级：
制作：
1
智能小车介绍
❖ 智能小车是一种能够通过编程手段完成特定任务的 小型化机器人, 它具 有制作成本低廉,电路结构简单, 程序调试方便等优点.由于具有很强的趣味性,智能 小车深受广大机器人爱好者以及高校学生的喜爱.
17
连接剩余排线
将所有vcc高电平连一排 所有Gnd低电平连一排
18
固定完成
19
软件部分
避障程序 .docx
避障.mp4
避障程序
20
循迹程序框图
循迹程序 .docx
循迹.mp4
21
❖
感 谢 阅
读感 谢 阅
读
3
硬件部分
4
智能小车结构
5
传感器
电 位 器
6
红外传感器
❖ 当检测方向遇到障碍物（反射面）时，红外线反射 回来被接 收管接收，经过比较器电路处理之后，绿 色指示灯会亮起，同时信号输出接口输出数字信号 （一个低电平信号0），可通过电位器旋钮调节检 测距离，有效距离范围 2～30cm，工作电压为 3.3V-5V。
❖ 顺时针调电位器，检测距离增加；逆时针调电位器 ，检测距离减少。
7
灰度传感器
❖ 灰度传感器是模拟传感器，灰度传感器利用光敏电 阻对不同颜色的检测面对光的反射程序不同，其阻 值变化在的原理进行颜色深浅检测。灰度传感器有 一只发光二极管和一只光敏电阻，安装在同一面上 。在有效的检测距离内，发光二极管发出白光，照 射在检测面上，检测面反射部分光线，光敏电阻检 测此光线的强度并将其转换为小车可以识别的信号 。
电机驱动
供电线
基于单片机的智能小车设计
指导老师： 班级：
制作：
1
智能小车介绍
❖ 智能小车是一种能够通过编程手段完成特定任务的 小型化机器人, 它具 有制作成本低廉,电路结构简单, 程序调试方便等优点.由于具有很强的趣味性,智能 小车深受广大机器人爱好者以及高校学生的喜爱.
17
连接剩余排线
将所有vcc高电平连一排 所有Gnd低电平连一排
18
固定完成
19
软件部分
避障程序 .docx
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避障程序
20
循迹程序框图
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21
❖
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读
3
硬件部分
4
智能小车结构
5
传感器
电 位 器
6
红外传感器
❖ 当检测方向遇到障碍物（反射面）时，红外线反射 回来被接 收管接收，经过比较器电路处理之后，绿 色指示灯会亮起，同时信号输出接口输出数字信号 （一个低电平信号0），可通过电位器旋钮调节检 测距离，有效距离范围 2～30cm，工作电压为 3.3V-5V。
❖ 顺时针调电位器，检测距离增加；逆时针调电位器 ，检测距离减少。
7
灰度传感器
❖ 灰度传感器是模拟传感器，灰度传感器利用光敏电 阻对不同颜色的检测面对光的反射程序不同，其阻 值变化在的原理进行颜色深浅检测。灰度传感器有 一只发光二极管和一只光敏电阻，安装在同一面上 。在有效的检测距离内，发光二极管发出白光，照 射在检测面上，检测面反射部分光线，光敏电阻检 测此光线的强度并将其转换为小车可以识别的信号 。
电机驱动
供电线
智能小车设计ppt课件
导航策略
当检测到障碍物时，采用绕行、停止等策略进行避障操作。
避障策略
硬件调试
检查电路连接是否正确，电源供电是否稳定，传感器是否工作正常等。
软件调试
采用单步调试、断点调试等方法对程序进行逐步排查，找出问题所在并进行修改。
问题解决方法
针对常见问题，如传感器失灵、小车无法直行等，提供相应的解决方法。同时，也可通过查阅相关资料、请教专业人士等方式寻求帮助。
问题三
智能小车的成本控制仍需改进。建议通过优化设计方案、降低采购成本、提高生产效率等措施，降低小车的制造成本和售价。
随着人工智能、物联网、云计算等技术的不断发展，智能小车将更加智能化、自主化和网络化，实现更高级别的自动驾驶和协同作业。
技术趋势
智能小车将在更多领域得到应用，如智能交通、智慧城市、智能家居等，成为未来智能生活的重要组成部分。
精确性
提高智能小车的导航精度和搬运精度，确保准确无误地完成任务。
设计目标
设计一款具有自主导航、避障、搬运等多种功能的智能小车，实现智能化、自动化运行。
稳定性
确保智能小车在各种环境下都能稳定运行，不出现意外情况。02CHAPTER
智能小车硬件设计
选用高性能、低功耗的微控制器，如STM32系列。
主控芯片类型
主控芯片原理
主控芯片优势
通过内部CPU、存储器和外设接口等资源，实现对小车各项功能的精确控制。
具有高集成度、高可靠性和易于开发等特点，满足智能小车复杂控制需求。
03
02
01
红外传感器
超声波传感器
陀螺仪传感器
加速度传感器
01
02
03
04
用于检测障碍物，实现避障功能。
当检测到障碍物时，采用绕行、停止等策略进行避障操作。
避障策略
硬件调试
检查电路连接是否正确，电源供电是否稳定，传感器是否工作正常等。
软件调试
采用单步调试、断点调试等方法对程序进行逐步排查，找出问题所在并进行修改。
问题解决方法
针对常见问题，如传感器失灵、小车无法直行等，提供相应的解决方法。同时，也可通过查阅相关资料、请教专业人士等方式寻求帮助。
问题三
智能小车的成本控制仍需改进。建议通过优化设计方案、降低采购成本、提高生产效率等措施，降低小车的制造成本和售价。
随着人工智能、物联网、云计算等技术的不断发展，智能小车将更加智能化、自主化和网络化，实现更高级别的自动驾驶和协同作业。
技术趋势
智能小车将在更多领域得到应用，如智能交通、智慧城市、智能家居等，成为未来智能生活的重要组成部分。
精确性
提高智能小车的导航精度和搬运精度，确保准确无误地完成任务。
设计目标
设计一款具有自主导航、避障、搬运等多种功能的智能小车，实现智能化、自动化运行。
稳定性
确保智能小车在各种环境下都能稳定运行，不出现意外情况。02CHAPTER
智能小车硬件设计
选用高性能、低功耗的微控制器，如STM32系列。
主控芯片类型
主控芯片原理
主控芯片优势
通过内部CPU、存储器和外设接口等资源，实现对小车各项功能的精确控制。
具有高集成度、高可靠性和易于开发等特点，满足智能小车复杂控制需求。
03
02
01
红外传感器
超声波传感器
陀螺仪传感器
加速度传感器
01
02
03
04
用于检测障碍物，实现避障功能。
基于单片机智能小车ppt课件
本次设计的智能小车是沿黑线行驶的，由于黑纸和白色纸质地板对光线的 反射系数不同，因此可以通过反射光的强弱来使小车沿着黑线行驶。其具体工 作过程如下：小车沿白色纸质地板行驶，安装在小车下的红外发光二极管发射 红外线信号，遇到白线时，红外线会被反射回来，被光敏三极管吸收，光敏三 极管将会被导通，比较器输出低电平；遇到黑线时，红外线信号被黑色吸收， 不会反射回来光敏三极管处于截止状态，比较器输出高电平。将检测到的信号 送到单片机I/O口，当I/O口检测到高电平的信号时，表明红外线信号被黑色吸 收，小车正在沿黑线行驶，没有偏离轨道；当I/O口检测到低电平的信号时，表 明红外线被反射回来，被光敏三极管吸收，小车检测到了白色，已偏离了轨迹 ，需要调用循迹子程序来纠正轨迹。左边检测到白色时小车右转、右边检测到 白色时小车左转、两边都检测到白色时小车会自动停车、两边都检测不到白线 时，表明小车正在沿着预定轨迹行驶，没有偏离轨迹。 智能小车的避障也是通过这一原理实现的，不同的是避障电路安装位置不 同，避障电路安装在小车的车头，当有障碍物时红外线会被反射回来，比较器 输出低电平，无障碍物时，无红外线反射回来，比较器输出低电平，左边检测 到障碍物时小车右转、右边检测到障碍物时小车左转、两边都检测到障碍物时 小车会自动停车、两边都检测不到障碍物时，小车会按原定路线继续向前行驶。 这里就不再做详细的介绍了。
如上图所示，为HS1838的接受到的红外码。在没有信号输入 时，HS1838输出高电平，有信号输入时，接收到红外码时首先输 出9ms的低电平，再输出4.5ms的引导码，接着输出数据。数据0 是0.56ms的低电平和0.56ms的高电平，数据1是0.56ms的低电平 和1.68ms的高电平。可见0和1的区别在于高电平持续时间的长短 不同，根据这个区别我们就可以见别出0和1了。但是在解码之前 需要判断引导码，如果引导码不正确就不解码，所谓判断引导码， 就是看看是否有9ms的低电平和4.5ms的高电平。
智能小车的组装介绍说明 教学PPT课件
电池（盒）
云台摄像头
充电器
螺丝铜柱锁片
钳子螺丝刀
杜邦线
部件清单
名称 树莓派 3 B L298N驱动扩展板 云台摄像头 超声波模块 超声波支架 红外循迹传感器 红外避障传感器 智能小车底盘 减速电机
数量 1 1 1 1 1 2 2 1 4
名称 抗滑轮胎 数显电压表 18650电池盒 18650电池 18650电池充电器 专用电源转接线 安装螺丝套装包 母对母杜邦线 8GTF卡
云台舵机灵敏度
树莓派的基本操作
什么是树莓派？
由注册于英国的慈善组织“Raspberry Pi 基金会”开发,是为学习计算机编程教育而设计，只有信用卡大小的微型电脑， 基于ARM,其系统基于Linux，也可以运行最新的Windows 10 LOT版本。
树莓派能干什么？
接上键盘鼠标显示器，就是一台完整的电脑，具有WIFI,蓝牙，采用TF卡作为硬盘，具有USB和有线网络接口和40针 GPIO接口，可以通过编程来控制接口操控各种设备。而且还有专用的摄像头及显示屏接口。
上方铜柱安装孔位
注意：杜邦线连接时应该颜 色对应，舵机线红色VCC,棕色 GND，橙色OUT。循迹传感器 扩展板中间位置为OUT，与传感 器接口不一致。
右前电机 右后电机 右避障传感器 摄像云台舵机 接口（1 2口） 左避障传感器
左前电机 左后电机
右循迹 左循迹
超声波传感器
多功能扩展板安装2
杜邦线从此 孔穿出
14
避障L
15
16
17
循迹R
18 19
循迹L
20
超声波T
超声波E
摄像云台的连接
摄像头连接位置，注意 排线的蓝色面对主板 USB接口方向
智能循迹小车ppt文档全文预览
REPORTING
THANKS
感谢观看
别和跟踪。
优化控制算法
采用PID控制、模糊控制等算法， 提高小车行驶的稳定性和准确性。
完善硬件设计
优化电路设计、电机驱动、电源 管理等硬件模块，提升小车性能。
拓展应用场景
将智能循迹小车应用于仓储物流、 智能家居等领域，验证其实用性
和可靠性。
未来研究方向探讨
多传感器融合技术
研究如何将多种传感器信息进行融合， 提高小车的环境感知能力和适应性。
调试技巧和优化策略
调试技巧
在调试过程中，可以采用分模块调试的方法，逐个验证每个模块的功能是否正常；同时，可以利用串口通信等手 段，实时输出调试信息，帮助定位问题。
优化策略
针对循迹算法的优化，可以采用动态阈值调整的方法，提高轨迹检测的准确性；针对电机控制的优化，可以采用 PID控制算法，提高小车的行驶稳定性和速度控制精度。此外，还可以通过硬件升级、算法改进等手段，进一步 提高智能循迹小车的性能。
深度学习技术应用
探索深度学习在智能循迹小车中的应 用，如通过神经网络实现更复杂的路 径规划和决策。
多车协同控制技术
研究多辆智能循迹小车之间的协同控 制策略，实现更高效、灵活的群体协 作。
智能化与自主化
进一步提升小车的智能化水平，如实 现自主导航、避障、路径规划等功能， 使其更加适应复杂环境。
2023
2023
REPORTING
智能循迹小车ppt文档 全文预览
2023
目录
• 智能循迹小车概述 • 智能循迹小车硬件设计 • 软件编程与算法实现 • 性能测试与结果分析 • 挑战与解决方案探讨 • 总结与展望
2023
PART 01
06440_基于单片机智能小车ppt课件
感谢观看
2024/1/28
27
2024/1/28
20
测试方法、指标评价体系建立
功能测试
对智能小车的各项功能进行测试，如前 进、后退、左转、右转、停止等，确保
各项功能正常实现。
稳定性测试
2024/1/28
在不同环境下对智能小车进行测试， 如不同路面、不同光照条件等，评估
其稳定性和适应性。
性能测试
测试智能小车的速度、加速度、转向 灵敏度等性能指标，评估其运动性能 。
允许外部事件打断CPU的 正常执行流程，转去执行 中断服务程序。
2024/1/28
8
常见单片机类型及特点
8051系列
经典的单片机系列，具有简单 的结构和丰富的外设接口，适
合初学者使用。
2024/1/28
AVR系列
高性能、低功耗的单片机，具 有快速的执行速度和丰富的外 设接口，适用于高端应用。
PIC系列
19
调试过程中常见问题解决方法
电源问题
电机驱动问题
检查电源连接是否正确，电池电量是否充 足，以及电源管理模块是否正常工作。
检查电机驱动模块的连接和配置，确保电 机能够正常转动且速度可调。
传感器问题
通信问题
检查传感器的连接和配置，确保传感器能 够正确感知环境信息并传递给单片机。
检查通信模块的连接和配置，确保单片机能 够与其他设备或计算机进行正常通信。
基于单片机智能小车 ppt课件
2024/1/28
1
目录
• 智能小车概述 • 单片机原理及选型 • 智能小车硬件设计 • 软件编程与算法实现 • 调试、测试与优化策略 • 总结与展望
2024/1/28
2
2024/1/28
2024/1/28
27
2024/1/28
20
测试方法、指标评价体系建立
功能测试
对智能小车的各项功能进行测试，如前 进、后退、左转、右转、停止等，确保
各项功能正常实现。
稳定性测试
2024/1/28
在不同环境下对智能小车进行测试， 如不同路面、不同光照条件等，评估
其稳定性和适应性。
性能测试
测试智能小车的速度、加速度、转向 灵敏度等性能指标，评估其运动性能 。
允许外部事件打断CPU的 正常执行流程，转去执行 中断服务程序。
2024/1/28
8
常见单片机类型及特点
8051系列
经典的单片机系列，具有简单 的结构和丰富的外设接口，适
合初学者使用。
2024/1/28
AVR系列
高性能、低功耗的单片机，具 有快速的执行速度和丰富的外 设接口，适用于高端应用。
PIC系列
19
调试过程中常见问题解决方法
电源问题
电机驱动问题
检查电源连接是否正确，电池电量是否充 足，以及电源管理模块是否正常工作。
检查电机驱动模块的连接和配置，确保电 机能够正常转动且速度可调。
传感器问题
通信问题
检查传感器的连接和配置，确保传感器能 够正确感知环境信息并传递给单片机。
检查通信模块的连接和配置，确保单片机能 够与其他设备或计算机进行正常通信。
基于单片机智能小车 ppt课件
2024/1/28
1
目录
• 智能小车概述 • 单片机原理及选型 • 智能小车硬件设计 • 软件编程与算法实现 • 调试、测试与优化策略 • 总结与展望
2024/1/28
2
2024/1/28
2024版智能小车控制PPT课件
作用原理
不同类型的传感器具有不同的作用原理。例如，超声波传感器通过发射超声波 并接收其反射波来测量距离；红外线传感器则利用红外线的反射或吸收特性来 检测物体；摄像头则通过捕捉图像信息来实现视觉感知。
电机驱动方式及性能比较
电机驱动方式
智能小车的电机驱动方式主要有直流电机、步进电机、伺服电机等。这些电机具有不同的特点和适用场景，需要 根据智能小车的实际需求来选择合适的电机。
要点一
深度学习在路径规划中的应用
要点二
强化学习在路径规划中的应用
随着深度学习技术的发展，越来越多的研究将深度学习技术 应用于路径规划中，通过训练神经网络模型来学习路径规划 策略，提高路径规划的智能化水平。
强化学习是一种通过与环境交互来学习策略的机器学习方法， 可以应用于路径规划中，通过不断试错来学习最优路径规划 策略。
实施效果评估
通过实际测试和数据分析，评估避障策略的实施效果，并进行优 化和改进。
06
智能小车调试与性能评估
硬件组装注意事项
选择合适的组件和配件，确保其 质量和性能符合设计要求。
按照电路图和说明书正确连接各 个模块，避免出现短路或断路现
象。
注意电源线的接线方式，确保正 负极正确连接，避免反接或虚接。
传感器数据采集与处理策略
传感器类型选择
根据智能小车功能需求，选择合适的 传感器，如超声波、红外、陀螺仪等。
数据采集与处理
设计合理的数据采集电路和信号处理 算法，提高传感器数据的准确性和稳 定性。
电机控制算法实现与优化
电机控制算法
实现基本的电机控制算法，如PID控制、 模糊控制等，确保小车能够稳定、准确地 行驶。
04
路径规划与导航技术探讨
不同类型的传感器具有不同的作用原理。例如，超声波传感器通过发射超声波 并接收其反射波来测量距离；红外线传感器则利用红外线的反射或吸收特性来 检测物体；摄像头则通过捕捉图像信息来实现视觉感知。
电机驱动方式及性能比较
电机驱动方式
智能小车的电机驱动方式主要有直流电机、步进电机、伺服电机等。这些电机具有不同的特点和适用场景，需要 根据智能小车的实际需求来选择合适的电机。
要点一
深度学习在路径规划中的应用
要点二
强化学习在路径规划中的应用
随着深度学习技术的发展，越来越多的研究将深度学习技术 应用于路径规划中，通过训练神经网络模型来学习路径规划 策略，提高路径规划的智能化水平。
强化学习是一种通过与环境交互来学习策略的机器学习方法， 可以应用于路径规划中，通过不断试错来学习最优路径规划 策略。
实施效果评估
通过实际测试和数据分析，评估避障策略的实施效果，并进行优 化和改进。
06
智能小车调试与性能评估
硬件组装注意事项
选择合适的组件和配件，确保其 质量和性能符合设计要求。
按照电路图和说明书正确连接各 个模块，避免出现短路或断路现
象。
注意电源线的接线方式，确保正 负极正确连接，避免反接或虚接。
传感器数据采集与处理策略
传感器类型选择
根据智能小车功能需求，选择合适的 传感器，如超声波、红外、陀螺仪等。
数据采集与处理
设计合理的数据采集电路和信号处理 算法，提高传感器数据的准确性和稳 定性。
电机控制算法实现与优化
电机控制算法
实现基本的电机控制算法，如PID控制、 模糊控制等，确保小车能够稳定、准确地 行驶。
04
路径规划与导航技术探讨
智能小车硬件介绍PPT课件
图像传感器
② 暗电流噪声 暗电流噪声可以分为两部分：其一是耗尽层热激发产
生的，可用泊松分布描述；其二是复合产生中心非均匀 分布，特别是在某些单元位置上形成暗电流尖峰。由于 器件工作时各个信号电荷包的积分地点不同，读出路径 也不同，这些尖峰对各个电荷包贡献的电荷量不等，于 是形成很大的背景起伏，这就是常称的固定图像噪声的 起因。 ③ 转移噪声
整车模型
传感器
控制单元
舵机
驱动电路
电机
第1页/共71页
第2页/共71页
智能汽车设计基础—硬件
从外观上看，智能车系统主要表现为由一系列的硬件组成，包括组成车体 的底盘、轮胎、舵机装置、马达装置、道路检测装置、测速装置和控制电路板等。 本章主要介绍智能车设计中使用到的传感器（包括光电式传感器、图像传感器和 测速传感器等）和控制电路板中的功能电路设计。
第16页/共71页
图像传感器
（2）面阵CCD图像传感器 面阵CCD图像传感器的感光单元呈二维矩阵排
列，能检测二维平面图像。由于传输与读出方式不 同，面阵图像传感器有许多类型，常见的传输方式 有行传输、帧传输和行间传输三种。
2．CCD图像传感器的特性参数 CCD图像器件的性能参数包括灵敏度、分辨率
、信噪比、光谱响应、动态范围和暗电流等，CCD
第31页/共71页
图像传感器
表2.1 常见的1/3 OmniVision CMOS摄像头的时序 参数
第32页/共71页
磁场检测传感器
根据麦克斯韦电磁场理论，交变电流会在周围产生 交变的电磁场。智能汽车竞赛使用路径导航的交流电流 频率为20kHz，产生的电磁波属于甚低频（VLF）电磁 波。甚低频频率范围处于工频和低频电磁破中间，为 3kHz～30kHz，波长为100km～10km。如下图所示 ：
智能循迹小车精讲PPT课件
2024/1/27
22
地图构建技术探讨
增量式地图构建
随着机器人的移动不断更新地图信息。
多机器人协同建图
利用多个机器人的感知信息共同构建环境地 图。
2024/1/27
23
导航策略优化方向
动态避障
实时感知环境中的动态障碍物，并调整路径规划以避免碰撞。
2024/1/27
24
导航策略优化方向
多目标点导航
代码实现
在循迹算法的基础上，增加避障逻辑。当检测到障碍物时，根据避障策略调整小车的运动状态，同时更新路径信 息，确保小车能够安全地绕过障碍物并继续沿着预定路径行驶。
2024/1/27
15
调试技巧与经验分享
调试技巧
使用仿真工具进行前期验证，可以大大缩短开发周期；在实际调试过程中，可以采用分模块调试的方 法，逐一验证各个模块的功能和性能。
智能循迹小车精讲 PPT课件
2024/1/27
1
目 录
2024/1/27
• 智能循迹小车概述 • 智能循迹小车硬件组成 • 软件编程与算法实现 • 路径规划与导航策略 • 无线通信与远程控制 • 性能测试与评估指标 • 总结与展望
2
01
智能循迹小车概述
2024/1/27
3
定义与发展历程
2024/1/27
适用于无权图，能找到最短路径。
A*算法
引入启发式函数，提高搜索效率。
18
路径规划方法比较
RRT（快速扩展随机树）
通过随机采样构建路径，适用于高维空间和 复杂环境。
2024/1/27
PRM（概率路线图法）
构建连通图后进行路径搜索，适用于静态环 境。
19
智能小车概述ppt课件
特点
具有自主导航、避障、搬运、定位、 无线通信等多种功能，可广泛应用 于工业自动化、智能物流、服务机 器人等领域。
发展历程及现状
发展历程
智能小车经历了从遥控车到自主导航车的演变，随着传感器、计算机视觉、人 工智能等技术的不断发展，智能小车的性能和应用范围得到了显著提升。
现状
目前，智能小车已经成为机器人领域的研究热点之一，国内外众多高校和企业 都在积极开展相关研究，并取得了丰硕的成果。
设计电源管理模块，实现电源的充电、 放电、保护等功能。
04
CATALOGUE
软件系统开发与调试
嵌入式操作系统选型及移植
01
常见的嵌入式操作系统 比较：如Linux、 FreeRTOS、uCOS等
02
选定操作系统的理由与 优势分析
03
操作系统移植的步骤与 注意事项
04
移植过程中可能遇到的 问题及解决方案
02
CATALOGUE
智能小车关键技术解析
传感器技术
红外传感器
用于检测障碍物、测距等。
超声波传感器
实现非接触式测量，常用于泊车 辅助系统。
摄像头与图像传感器
用于环境感知、道路识别等视觉 任务。
雷达传感器
提供高精度距离和速度信息，用 于自动驾驶系统。
控制器与执行器技术
微控制器
作为智能小车的“大 脑”，负责数据处理和
机器人教育
智能小车作为机器人教育的载体，可帮助学生了解机器人原理、编 程等知识。
教学实验平台
智能小车可作为教学实验平台，支持学生进行各种创新性实验和项 目实践。
比赛竞技
智能小车比赛可激发学生创新精神和团队协作能力，培养学生综合素 质。
06
具有自主导航、避障、搬运、定位、 无线通信等多种功能，可广泛应用 于工业自动化、智能物流、服务机 器人等领域。
发展历程及现状
发展历程
智能小车经历了从遥控车到自主导航车的演变，随着传感器、计算机视觉、人 工智能等技术的不断发展，智能小车的性能和应用范围得到了显著提升。
现状
目前，智能小车已经成为机器人领域的研究热点之一，国内外众多高校和企业 都在积极开展相关研究，并取得了丰硕的成果。
设计电源管理模块，实现电源的充电、 放电、保护等功能。
04
CATALOGUE
软件系统开发与调试
嵌入式操作系统选型及移植
01
常见的嵌入式操作系统 比较：如Linux、 FreeRTOS、uCOS等
02
选定操作系统的理由与 优势分析
03
操作系统移植的步骤与 注意事项
04
移植过程中可能遇到的 问题及解决方案
02
CATALOGUE
智能小车关键技术解析
传感器技术
红外传感器
用于检测障碍物、测距等。
超声波传感器
实现非接触式测量，常用于泊车 辅助系统。
摄像头与图像传感器
用于环境感知、道路识别等视觉 任务。
雷达传感器
提供高精度距离和速度信息，用 于自动驾驶系统。
控制器与执行器技术
微控制器
作为智能小车的“大 脑”，负责数据处理和
机器人教育
智能小车作为机器人教育的载体，可帮助学生了解机器人原理、编 程等知识。
教学实验平台
智能小车可作为教学实验平台，支持学生进行各种创新性实验和项 目实践。
比赛竞技
智能小车比赛可激发学生创新精神和团队协作能力，培养学生综合素 质。
06
智能小车概述ppt教案-2024鲜版
2024/3/28
28
代码规范及可读性提升途径
使用有意义的变量名
避免使用无意义的字符或数字作为变量名。
添加必要的注释和文档
对关键函数和类添加注释和文档说明，便于 他人理解和维护代码。
2024/3/28
29
05
实验验证与性能评估
2024/3/28
30
实验环境搭建和测试方法论述
1 2
搭建智能小车实验平台
2024/3/28
可以邀请一些表现优秀的学员 进行分享，让他们谈谈自己的 学习方法和经验，以供其他学 员借鉴和学习。
鼓励学员提出自己的问题和建 议，以便更好地改进和完善课 程内容，提高教学效果。
37
行业前沿动态关注以及创新应用探索
介绍智能小车领域的最新研究成 果和前沿技术动态，如深度学习 、计算机视觉、SLAM等技术在
ZigBee技术
4G/5G通信技术
提供高速、低延时的通信服务，支持 智能小车的远程控制和实时数据传输 。
一种低功耗、低成本的无线通信技术 ，适用于智能小车之间的组网通信。
2024/3/28
10
人工智能技术在智能小车中应用
机器学习算法
通过训练数据自动提取特征并优 化模型参数，提高智能小车的自
主决策能力。
8
控制技术
PID控制
通过比例、积分、微分三 个环节对智能小车进行精 确控制，实现速度、位置 和角度的稳定控制。
2024/3/28
模糊控制
模拟人的模糊思维，对复 杂、不确定的环境进行有 效控制。
神经网络控制
利用神经网络的自学习和 自适应能力，对智能小车 进行高级别的控制。
9
通信技术
无线通信技术
智能小车课件
利用机器学习算法对智能小车搭载 的传感器数据进行处理和分析，提 取有用特征，提高感知能力。
深度学习在智能小车中的应用
图像识别与处理
通过深度学习技术，如卷积神经网络 （CNN），实现智能小车对道路标志 、交通信号等图像信息的识别和处理 。
语音识别与交互
自动驾驶
结合深度学习技术，实现智能小车的 自动驾驶功能，包括环境感知、路径 规划、行为决策等。
3
场景理解与建模
结合计算机视觉技术，对道路场景进行理解和建 模，为智能小车的路径规划和行为决策提供有力 支持。
06
CATALOGUE
智能小车设计与制作实践
硬件平台搭建与选型建议
常见硬件平台介绍
01
Arduino、Raspberry Pi、STM32等；
选型建议
02
根据项目需求和预算，选择合适的硬件平台；
智能小车通常由感知系统、控制系统 、驱动系统和电源系统等组成。
工作原理
感知系统负责采集周围环境信息，控 制系统根据采集的信息进行决策和规 划，驱动系统执行控制指令，实现小 车的自主导航、避障、定位等功能。
02
CATALOGUE
传感器技术
传感器类型及作用
01
02
03
04
温度传感器
检测环境温度，用于控制小车 的加热或冷却系统。
A*算法
一种启发式搜索算法，通过引入启发式函数来指导搜索方 向，提高搜索效率。适用于存在障碍物和动态环境的路径 规划问题。
动态规划算法
一种用于解决多阶段决策问题的算法，通过将问题分解为 多个子问题并求解，得到全局最优解。适用于复杂环境下 的路径规划问题。
定位技术原理及应用
01
GPS定位
深度学习在智能小车中的应用
图像识别与处理
通过深度学习技术，如卷积神经网络 （CNN），实现智能小车对道路标志 、交通信号等图像信息的识别和处理 。
语音识别与交互
自动驾驶
结合深度学习技术，实现智能小车的 自动驾驶功能，包括环境感知、路径 规划、行为决策等。
3
场景理解与建模
结合计算机视觉技术，对道路场景进行理解和建 模，为智能小车的路径规划和行为决策提供有力 支持。
06
CATALOGUE
智能小车设计与制作实践
硬件平台搭建与选型建议
常见硬件平台介绍
01
Arduino、Raspberry Pi、STM32等；
选型建议
02
根据项目需求和预算，选择合适的硬件平台；
智能小车通常由感知系统、控制系统 、驱动系统和电源系统等组成。
工作原理
感知系统负责采集周围环境信息，控 制系统根据采集的信息进行决策和规 划，驱动系统执行控制指令，实现小 车的自主导航、避障、定位等功能。
02
CATALOGUE
传感器技术
传感器类型及作用
01
02
03
04
温度传感器
检测环境温度，用于控制小车 的加热或冷却系统。
A*算法
一种启发式搜索算法，通过引入启发式函数来指导搜索方 向，提高搜索效率。适用于存在障碍物和动态环境的路径 规划问题。
动态规划算法
一种用于解决多阶段决策问题的算法，通过将问题分解为 多个子问题并求解，得到全局最优解。适用于复杂环境下 的路径规划问题。
定位技术原理及应用
01
GPS定位
智能小车机械部分.ppt
智能小车
机械部分
机械控制原理框图
单片机
直流减速电机
小车运动
舵机 双摇杆机构
小车转向
小 车 装 配 图
后轮连接部分
电机支架
后轮支架
后 轴
滚动轴承
优点：
摩擦阻力小，功率消耗小， 外 圈
机械效率高，易起动。
尺寸标准化，具有互
滚动体
换性，便于安装拆卸， 维修方便。
内圈
结构紧凑，重量轻，
轴向尺寸更为缩小。 精度高，转速高，磨损小，
ctgβ-ctgα=M/L
能满足不同类型、不同规律运动要求和动力要求； 容易制造，并能获得较高的制造精度。
旋转编码器的连接
轴套
编码器支座
收获与总结
CAD软件的使用。 零件的设计。 装配与加工。
保持架
使用寿命长。
适用于大批量生产，质量稳定可靠，
生产效率高。具有自动调新的性能。
四连杆机构
转向原理 ---阿克曼原理
转弯时因轮距与轴距的
关系，两前轮转角不同，内 侧轮转向角比外侧转向角大， 要使车辆转向顺利，车轮在 地面纯滚动而不产生滑移， 必须一点，这是阿克曼原理。 此时，转向的内外轮转角关 系为 ：
机械部分
机械控制原理框图
单片机
直流减速电机
小车运动
舵机 双摇杆机构
小车转向
小 车 装 配 图
后轮连接部分
电机支架
后轮支架
后 轴
滚动轴承
优点：
摩擦阻力小，功率消耗小， 外 圈
机械效率高，易起动。
尺寸标准化，具有互
滚动体
换性，便于安装拆卸， 维修方便。
内圈
结构紧凑，重量轻，
轴向尺寸更为缩小。 精度高，转速高，磨损小，
ctgβ-ctgα=M/L
能满足不同类型、不同规律运动要求和动力要求； 容易制造，并能获得较高的制造精度。
旋转编码器的连接
轴套
编码器支座
收获与总结
CAD软件的使用。 零件的设计。 装配与加工。
保持架
使用寿命长。
适用于大批量生产，质量稳定可靠，
生产效率高。具有自动调新的性能。
四连杆机构
转向原理 ---阿克曼原理
转弯时因轮距与轴距的
关系，两前轮转角不同，内 侧轮转向角比外侧转向角大， 要使车辆转向顺利，车轮在 地面纯滚动而不产生滑移， 必须一点，这是阿克曼原理。 此时，转向的内外轮转角关 系为 ：
智能小车ppt课件
前方 左转弯
0 01
LA
RA
L左B
R右B
左 轮
减 速 电
电机 减 驱动 速 电路 电
右 轮
机
机
P13
P13
P12 单片机P12
右转弯 1 0 0
如果中间和左边探测头P02测到黑线，则小车偏了， 小车右转弯
万向滑轮
；.
14
注:检测到黑 线输出低电平
P0.0 P0.1
特殊情况3 P0.2
单片机通过电机驱动电路控制小车运行方法 P0.2 P0.1 P0.0
2P连线白色头接扩展 5V电压输出；注. 意正负 极
将2组电 源共地用 接线柱卡 紧
6
小车原配的2节电池盒， 由于供电小可不用它。
小车左侧电机自行焊 接两根线上去，两线 另一头接蓝色的A1A2 接线柱 小车右侧电机自行焊 接两根线上去，两线 另一头接蓝色的B1B2 接线柱
4节电池盒
2P连线白色头接扩展 5V电压输出；注. 意正负 极
• sbit P26=P2^6;//循迹传感器次左有测得信号
• sbit P27=P2^7;//循迹传感器中有测得信号
• sbit P14=P1^4;//单片机输出到L298N控制电机左后退
• sbit P15=P1^5;//单片机输出到L298N控制电机左前进
• sbit P16=P1^6;//单片机输出到L298N控制电机右后退
二、有检测到黑线，则 H4发光到黑线光全部被吸收， H4接收端，没有收到任何信号， 因为H4不导通（截止），则 T1=VCC
Page 16
寻迹电路分析
检测到白纸有接收到反射光 LM324 2脚比较器反向端T1=0V 3脚比较器同向端=3V 同向端大于反向端则OUT1输出1
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保持架
使用寿命长。
适用于大批量生产，质量稳定可靠，
生产效率高。具有自动调新的性能。
四连杆机构
转向原理 ---阿克曼原理
转弯时因轮距与轴距的
关系，两前轮转角不同，内 侧轮转向角比外侧转向角大， 要使车辆转向顺利，车轮在 地面纯滚动而不产生滑移， 必须使所有车轮都绕同一瞬 时转动中心滚动，两前轮转 轴延长线与后轮轮轴延长线 交与一点，这是阿克曼原理。 此时，转向的内外轮转角关 系为 ：
智能小车
机械部分
机械控制原理框图
单片机
直流减速电机
小车运动
舵机 双摇杆机构
小车转向
小 车 装 配 图
后轮连接部分
电机支架
后轮支架
后 轴
滚动轴承
优点：
摩擦阻力小，功率消耗小， 外 圈
机械效率高，易起动。
尺寸标准化，具有互
滚动体
换性，便于安装拆卸， 维修方便。
内圈
结构紧凑，重量轻，
轴向尺寸更为缩小。 精度高，转速高，磨损小，
ctgβ-ctgα=M/L
能满足不同类型、不同规律运动要求和动力要求； 容易制造，并能获得较高的制造精度。
旋转编码器的连接
轴套
编码器支座
收获与总结
CAD软件的使用。 零件的设计