智能避障小车课程设计报告

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智能壁障小车,设计报告书

智能壁障小车,设计报告书

设计说明书《科学实践》课程设计设计题目智能避障小车设计所在系信息与机电工程系姓名学号指导老师专业年级电气工程及其自动化2009级2012年5月19 日智能避障小车摘要:利用三个(左、中、右)红外对管检测障碍物,并以STC89C52单片机为控制芯片控制电动小汽车的速度及转向,从而实现自动避障的功能。

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。

关键词:小车;STC89C52单片机;红外对管;L293D等。

一引言1.1智能壁障小车的意义和作用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。

现在智能小车(机器人)得到很多人的关注和追捧,市场上五花八门的小车控制板和机器人控制板,价格昂贵,硬件自己动手的机率小,都是成品模块,学习电子应该先硬件后软件,这样你很快就能学会电子,我们的智能小车控制板可以搭载很多单片机和各种模块,接下来我会详细给大家介绍我们的智能小车控制板使用极其其他参数。

利用红外对管检测障碍物,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。

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、参数指标A. 充电输入电压 10-12V。

B. 充电电压最大8.4V 。

C. 5V 输出最大电流 2A 。

智能自动避障小车报告讲解

智能自动避障小车报告讲解

智能自动避障小车报告第一篇项目背景在科学探索和紧急抢险中经常会遇到对与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。

而在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。

我们的自动避障小车就是基于这一系统开发而成的。

自动避障小车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。

第二篇总体方案设计基本设计要求是小车从无障碍地区启动前进,感应前进路线上的障碍物后,根据障碍物的位置选择下一步行进方向。

我们在小车车头处装有三个光电开关,中间一个光电开关对向正前方,两侧的光电开关向两边分开。

小车在行进过程中由光电开关向前方发射出红外线,当红外线遇到障碍物时发生漫反射,反射光被光电开关接收。

小车根据三个光电开关接受信号的情况来判断前方障碍物的分布并做出相应的动作。

根据设计要求,我们的自动避障小车主要由六个模块构成:车体框架、电源及稳压模块、主控模块、逻辑模块、探测模块、电机驱动模块组成。

一、车体框架在设计车体框架时,我们决定自己制作小车,采用步进电机驱动小车二、电源及稳压模块开始时考虑采用交流电提供直流电源,但由于电线影响决定不使用这一方案。

后来决定使用电池进行供电,使用一种9V的电池直接给电机和光电开关进行供电,对于芯片采用另外供电。

通过调整电机进行调速。

三、主控模块我们选用Atmel公司的ATmaga16L单片机作为主控模块。

四、逻辑模块在探测模块和单片机中断接口之间需要经过电平的逻辑处理进行连接,我们采用了两个二输入或非门和一个二输入与门完成。

采用74HC08(四二输入与门)的一个二输入与门和74HC02(四二输入或非门)的两个二输入或非门完成。

示意图如下:各芯片结构如下五、探测模块使用三只ID-E3F-DS30C1光电开关,分别探测正前方,前右侧,前左侧障碍物信息,ID-E3F-DS30C1光电开关平均有效探测距离0~30cm可调示意图如下:电路图如下:1. 三个光电开关探测前方障碍物。

避障小车课程设计报告书

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。

避障小车实训报告

避障小车实训报告

一、引言随着科技的不断发展,智能化技术逐渐渗透到我们生活的方方面面。

智能避障小车作为一种典型的智能化产品,其设计和实现过程对于培养我们的实践能力和创新思维具有重要意义。

本次实训旨在通过设计、制作和调试避障小车,掌握智能避障技术的基本原理和实现方法。

二、实训目的1. 熟悉智能避障小车的基本原理和组成;2. 掌握单片机编程和驱动电路的设计方法;3. 提高动手实践能力和创新思维;4. 培养团队合作精神。

三、实训内容1. 避障小车原理分析避障小车主要由以下几个部分组成:单片机、传感器、驱动电路、电源和车体。

其中,单片机作为控制核心,负责处理传感器采集到的数据,并控制驱动电路使小车实现避障功能。

传感器负责检测小车周围的环境,将信息反馈给单片机。

驱动电路负责将单片机的控制信号转换为电机驱动信号,使小车运动。

电源为小车提供动力。

2. 避障小车硬件设计(1)单片机:本次实训选用STC89C52单片机作为控制核心,该单片机具有丰富的资源,易于编程和调试。

(2)传感器:本次实训选用红外线传感器作为避障传感器,其优点是成本低、体积小、安装方便。

(3)驱动电路:本次实训选用L298N驱动电路,该电路能够驱动直流电机,实现电机的正反转和调速。

(4)电源:本次实训选用可充电锂电池作为电源,具有体积小、容量大、寿命长的特点。

3. 避障小车软件设计(1)主程序:主程序负责初始化单片机、传感器和驱动电路,设置中断和定时器,以及处理传感器采集到的数据。

(2)中断服务程序:中断服务程序负责处理红外线传感器检测到的障碍物信息,根据障碍物距离和方向控制小车转向。

(3)定时器程序:定时器程序负责控制小车的速度,实现匀速行驶。

四、实训过程1. 硬件制作:根据设计图纸,焊接单片机、传感器、驱动电路等元器件,组装成避障小车。

2. 软件编程:使用Keil软件编写单片机程序,调试并优化程序。

3. 调试与测试:在避障小车上进行测试,观察小车的避障效果和行驶稳定性。

智能避障小车报告

智能避障小车报告

智能避障小车报告智能避障小车报告一、引言智能避障小车是一种具有自主导航和避障功能的智能机器人,它利用传感器和算法来感知周围环境并做出相应的动作,以避免与障碍物发生碰撞。

本报告旨在对智能避障小车的设计原理、工作原理以及应用领域进行介绍和分析。

二、设计原理智能避障小车的设计原理包括感知系统、决策系统和执行系统三个部分。

1. 感知系统:感知系统主要负责获取环境信息,常用的感知器件包括超声波传感器、红外线传感器、摄像头等。

超声波传感器可以测量小车与障碍物之间的距离,红外线传感器可以检测障碍物的存在与否,摄像头可以获取环境图像。

2. 决策系统:决策系统根据感知系统获取的信息,通过算法进行分析和处理,决定小车的行动。

常用的算法包括避障算法、路径规划算法等。

避障算法通常基于感知数据计算出避障方向和速度,路径规划算法则是根据目标位置和环境地图计算出最优路径。

3. 执行系统:执行系统根据决策系统的指令控制小车的运动,包括驱动电机、舵机等部件。

驱动电机控制小车的前进、后退和转向,舵机控制车头的转动。

三、工作原理智能避障小车的工作原理如下:1. 感知环境:小车利用传感器获取环境信息,例如超声波传感器测量距离,红外线传感器检测障碍物,摄像头获取图像。

2. 数据处理:小车的决策系统对感知到的数据进行处理和分析,计算出避障方向和速度,或者根据目标位置和环境地图计算出最优路径。

3. 控制执行:决策系统根据计算结果发出指令,控制执行系统驱动电机和舵机,控制小车的运动。

如果遇到障碍物,小车会自动避开,如果目标位置发生变化,小车会自动调整路径。

四、应用领域智能避障小车在许多领域都有广泛的应用。

1. 家庭服务机器人:智能避障小车可以在家庭环境中执行一些简单的任务,如送餐、打扫卫生等。

2. 仓储物流:智能避障小车可以在仓库中自主导航,收集和组织货物,减少人力成本和提高效率。

3. 自动驾驶汽车:智能避障小车的避障和导航算法可以应用于自动驾驶汽车,提高安全性和稳定性。

智能避障小车课程设计报告

智能避障小车课程设计报告

. .光机电一体化课程设计题目:智能超声波避障小车院别:机电学院专业:机械电子工程(师)姓名:路小娃学号:26同组人员:嘉玲欧指导教师:永日期:2016年6月16日智能超声波避障小车摘要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。

信号检测模块采用超声波测距模块,用以对有无障进行检测。

主控电路采用宏晶公司的8051核心的STC89C52单片机为控制芯片。

电机驱动模块采用意法半导体的L298N专用电机驱动芯片,单片控制与传统分立元件电路相比,使整个系统有很好的稳定性。

信号检测模块将采集到的路况信号传入STC89C52单片机,经单片机处理过后对L298N发出指令进行相应的调整。

我们设计的小车已经实现基本的避障功能。

关键词:智能避障小车,STC89C52单片机,L298N驱动芯片,信号检测模块,避障目录摘要 (2)目录 (3)1课程设计容 (4)1.1项目研究的背景及意义 (4)1.2应用场合和功能: (4)1.3项目主要研究容 (4)2总体方案论述 (6)2.1总体方案 (6)2.2总体功能及性能指标 (6)2.2.1总体功能 (6)2.2.2总体电路原理图 (6)2.3系统方案的比较与确定 (7)2.3.1系统方案的比较 (7)2.3.2系统方案的确定 (7)2.4最终实物图 (8)3硬件电路的设计 (9)3.1硬件系统的基本结构 (9)3.1.1障碍物测距系统: (9)3.1.2驱动模块: (10)3.1.3电源模块: (12)4.程序 (13)4.1 程序流程图 (13)5系统软硬件调试 (14)5.1 硬件调试 (14)5.2软件调试 (14)5.3 调试中遇到的问题 (14)结论 (14)参考文献 (15)附录 (16)附录一相关程序 (16)附录二使用元器件一览表 (23)附录三心得 (24)1课程设计容1.1项目研究的背景及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。

自动避障小车课程设计

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%。

智能小车设计实验报告

智能小车设计实验报告

智能小车设计实验报告简介智能小车是一种集机械、电子、计算机和通信技术于一体的设备。

通过传感器收集环境信息、通过处理器进行运算、通过电机实现运动,具有自动避障、巡线、遥控等功能。

本实验旨在设计一种智能小车,并测试其在避障和巡线任务中的性能。

设计方案硬件1. 底盘:使用一块稳定且坚固的底板作为小车的基础结构,确保小车运动时的稳定性。

2. 电机:选用两个直流电机,用于驱动小车前进和转向,通过电机控制模块与处理器进行通信。

3. 传感器:- 超声波传感器:用于探测前方障碍物距离,实现智能避障功能。

- 红外线传感器:用于检测地面上的黑白线,实现巡线功能。

4. 处理器:采用Arduino开发板作为处理器,接收传感器数据,根据算法控制电机的运动。

5. 电源:选择一个稳定且容量适当的电池供电。

软件1. 避障算法:- 获取超声波传感器数据。

- 判断是否存在前方障碍物。

- 若存在障碍物,根据距离远近调整电机转速和方向。

- 否则,前进。

- 循环执行以上步骤。

2. 巡线算法:- 获取红外线传感器数据。

- 判断当前传感器是否在黑线上。

- 若在黑线上,调整电机转速和方向。

- 否则,旋转寻找黑线。

- 循环执行以上步骤。

实验过程避障功能测试1. 搭建实验场地,放置障碍物。

2. 小车启动后,执行避障算法,前进并实时检测前方障碍物。

3. 当检测到障碍物时,小车自动调整转速和方向,避免碰撞。

4. 实时记录小车克服障碍物的时间和距离。

巡线功能测试1. 在地面上绘制黑白线条,构建巡线场地。

2. 小车启动后,执行巡线算法,沿着黑线行驶。

3. 当检测到离线时,小车调整转速和方向,重新寻找黑线。

4. 实时记录小车完成巡线任务所花费的时间和路径。

实验结果与分析避障功能在实验中,小车能够成功避开放置的障碍物,且响应迅速,避免了碰撞。

通过记录的时间和距离可以评估小车的避障性能,进而对算法进行优化。

巡线功能在巡线任务中,小车能够识别黑线,并且根据需要进行转向。

智能避障小车课程设计报告

智能避障小车课程设计报告

课程设计报告设计题目: 院系: 专业:学生:学号: 指导老师: 日期:目录第1章引言 (3)第2章总体方案 (4)2.1 需求分析 (4)2.2 总体分析 (4)2.3 方案确定 (4)第3章硬件方案 (6)3.1 车体设计 (6)3.2 主控制器模块 (6)3.3 电源模块 (6)3.4 电机驱动模块 (6)3.5 点机模块 (8)3.6 壁障模块 (8)3.7 最终方案 (8)第4章硬件实现及单元电路设计 (8)4.1 主控模块 (8)4.2 电源设计 (9)4.3 驱动电路 (10)第5章系统软件设计方案 (11)5.1系统主程序流程图 (12)5.2 测距子程序流程图 (14)第6章系统的安装及调试 (15)6.1 安装步骤 (15)6.2电路的调试 (15)第7章心得与总结 (16)第8章问题补充 (16)附录一整机电路图 (17)附录二实物图 (17)第一章引言随着汽车工业的快速发展,关于汽车的研究也越来越受到人们的关注。

智能汽车概念的提出给汽车产业带来机遇也带了挑战。

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和红外线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红外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。

针对一种基于超声波和红外传感器的避障小车,通过对整体方案、电路、算法、调试、车辆参数的介绍,详尽地阐述小车通过传感器系统感知外界环境和自身状态, 在复杂的环境中自主移动并完成相应的任务。

超声波和红外传感器以其独有的特征而被青睐。

本文利用超声波传感器对障碍物进行定位从而使机器人顺利到达绕过障碍物的目标。

智能避障小车实验报告与总结.doc

智能避障小车实验报告与总结.doc

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一、实验目的
本次实验的目的主要是为了开发一款智能避障小车,能够在遇到障碍物的时候自动的
调整小车的行驶线路,从而实现自动避障的功能。

二、实验简介
本次实验是借助Arduino组装智能避障小车,小车拥有机械减速装置和两个安装在小
车前面的发射装置,用来发射超声波信号来检测障碍物,当安装在小车前面的发射装置检
测到障碍物的时候,小车会自动的重新调整走行线路,避免进入发射装置检测到的障碍物。

三、实验流程与原理
1. 硬件接线:
硬件从实验清单上将所需电子元件按照所需顺序连接上Arduino开发板,包括:
发射装置、接收装置、步进电机、电机驱动板和超声波传感器。

2. 编程:
编程采用Arduino IDE,将发射装置发射的超声波信号,接收装置接收的反射信号使用超声波模块采集,并且利用Arduino的程序控制电机驱动板,从而调节小车的行驶方向,最终实现自动避障的功能。

3. 运行实验:
将程序上传到Arduino板上,观察小车的避障功能,当小车行驶到障碍物的时候,小车会自动的重新调整方向,避免进入发射装置检测到的障碍物。

四、实验结果与总结
本次实验,通过无线式避障小车,能够在行驶过程中自动检测到障碍物并调整行驶方
向自动避障,且能排除许多可能发生的外界干扰,满足了自动避障的要求,从而达到了实
验目标。

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

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。

智能循迹避障小车报告

智能循迹避障小车报告

摘要:本智能识别小车以STC89C52单片机为控制芯片,以直流电机,光电传感器,超声波传感器,电源电路以及其他电路构成。

系统由STC89C52通过IO口,通过红外传感器检测黑线,利用单片机输出PWM脉冲控制直流电机的转速和转向,循迹由TCRT5000型光电对管完成。

一、系统设计1、小车循迹,避障原理这里的循进是指小车在白色地板上寻黑线行走,通常采取的方法是红外探测法。

红外探测法,即利用红外a在不同颜色的物体表面具有不同的反射性质的特点,在小车行驶过程中不断地向地面发射红外光,当红外光遇到白色地板时,发生漫反射反射光被装在小车上的按收管按收;如果遇到黑线则红外光被吸收,小车上的接收管接收不到红外光,单片机就是否收到反射回来的红外光为依据来确定黑线的位置和小车的行走路线。

红外探测器探测距离有限一殷最大不应超过3cm。

而避障则是通过超声波模块不断向前方发射超声波信号,通过接收反射回来的超声波信号,从而实现的避障。

当前方有障碍物时,超声波会向单片机串口发送一串数字,这些数字就是当前小车距离障碍物得距离。

当串口接收到信号时,会引发串口中断,单片机通过读取距离值,并且对此数值进行分析是不是距离小车很近,是的话就进行转向;否则继续循迹。

当小车遇到第一个障碍后,就计数一次,这样当遇到第二个障碍物时,小车就可以以不同的形式躲避障碍物了。

2、选用方案(1):采用成品的小车地盘,通过改装来完成任务;(2):采用STC89C52单片机作为主控制器;(3):采用7V电源经7805稳压芯片降压后为其他芯片及器件供电。

(4):采用TCRT5000型红外传感器进行循迹;(5):L298N作为直流电机的驱动芯片;(6):通过对L298N使能端输入PWM来控制电机转速和转向;3、系统机构框图如下所示:二、硬件实现及单元电路设计与分析1、微控制模块设计与分析微控制器模块我们采用STC89C52。

该芯片采用双列直插是封装,便于焊接,性能比较稳定,而且在市场上也是比较廉价的单片机。

智能避障小车报告

智能避障小车报告

H a r b i n I n s t i t u t e o f T e c h n o l o g y智能小车避障、追踪设计报告姓名:班级:学号:其他队员:指导老师:日期: 2013.6.21哈尔滨工业大学一、制作过程概述:电工老师主动为学生提供小项目,当时感觉时间相当宽裕,就有点接接项目的想法,但考虑到一个人的力量是有限的,便诚邀好朋友王晓丽、赵亮亮一起接项目,没想到他们和我有共同的想法,便欣然组队。

当时剩下两个小项目,一个是医学方面在外科手术中用到的仪器,另一个是设计一个能避障追踪的小装置。

考虑到我们的专业,我们选择了后者。

初次接项目的我们,既有欣喜,又有压力。

欣喜的是我们要做出这么神奇的一个小车,有压力的是我们都没有接触过这方面的东西,毫无基础。

组队之后,我们进行了详细的讨论,首先制定了进度安排,然后根据个人特长进行任务分工,最后商讨小车的形状,并一致同意选择三个轮子的小车。

初期日程安排任务阶段预定时间预定任务学习阶段4周学习单片机、熟悉开发环境、搞懂模块原理、使用方法避障设计1周编出超声波避障程序组装阶段1周购买小车底板、轮子、电池、舵机、超声波障、单片机等调试阶段2周对小车的功能进行优化改进追踪设计2周想办法实现追踪功能在看科创视频时偶然看到了一个三轮小车,当时我就很兴奋,这不正是我们所构想的三轮小车吗?截图发给他们后,他们都感觉挺好,不过也有一丝担心,我们能否做这么好。

学习阶段是个漫长的过程。

一开始我们都有点不知从何下手的感觉,但我们知道肯定要用到单片机编程的,于是我们开始在网上下载单片机学习视频,我们主要看的是“郭天祥十天学会单片机”,因为单片机这一块任务比较重,我们决定由我和赵亮共同学习,但按照分工,以赵亮为主,我起辅助商讨作用。

我每天晚上完自习回到寝室,就坐电脑前看视频,每天都睡得很晚,眼睛很痒很涩,为不打扰其他室友,又要处处格外小心,好在看到黑暗中赵亮也在学习,心中少了一份孤独。

智能循迹避障车课程设计

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

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。

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

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。

智能避障小车报告

智能避障小车报告

智能避障小车报告Harbin Institute of Technology智能小车避障、追踪设计报告姓名:班级:学号:其他队员:指导老师:日期: 2021.6.21哈尔滨工业大学一、制作过程概述:电工老师主动为学生提供小项目,当时感觉时间相当宽裕,就有点接接项目的想法,但考虑到一个人的力量是有限的,便诚邀好朋友王晓丽、赵亮亮一起接项目,没想到他们和我有共同的想法,便欣然组队。

当时剩下两个小项目,一个是医学方面在外科手术中用到的仪器,另一个是设计一个能避障追踪的小装置。

考虑到我们的专业,我们选择了后者。

初次接项目的我们,既有欣喜,又有压力。

欣喜的是我们要做出这么神奇的一个小车,有压力的是我们都没有接触过这方面的东西,毫无基础。

组队之后,我们进行了详细的讨论,首先制定了进度安排,然后根据个人特长进行任务分工,最后商讨小车的形状,并一致同意选择三个轮子的小车。

初期日程安排任务阶段学习阶段避障设计组装阶段调试阶段追踪设计预定时间 4周 1周 1周 2周 2周预定任务学习单片机、熟悉开发环境、搞懂模块原理、使用方法编出超声波避障程序购买小车底板、轮子、电池、舵机、超声波障、单片机等对小车的功能进行优化改进想办法实现追踪功能在看科创视频时偶然看到了一个三轮小车,当时我就很兴奋,这不正是我们所构想的三轮小车吗?截图发给他们后,他们都感觉挺好,不过也有一丝担心,我们能否做这么好。

学习阶段是个漫长的过程。

一开始我们都有点不知从何下手的感觉,但我们知道肯定要用到单片机编程的,于是我们开始在网上下载单片机学习视频,我们主要看的是“郭天祥十天学会单片机”,因为单片机这一块任务比较重,我们决定由我和赵亮共同学习,但按照分工,以赵亮为主,我起辅助商讨作用。

我每天晚上完自习回到寝室,就坐电脑前看视频,每天都睡得很晚,眼睛很痒很涩,为不打扰其他室友,又要处处格外小心,好在看到黑暗中赵亮也在学习,心中少了一份孤独。

但我知道,万事开头难,只有把基础夯实了,下一步的工作才会顺畅。

基于STM32智能循迹避障小车(设计报告)

基于STM32智能循迹避障小车(设计报告)

基于STM32智能循迹避障小车(设计报告)具有丰富的外设和存储器资源,能够满足本设计的需求。

在硬件方面,采用了红外对管和超声波传感器来检测道路上的轨迹和障碍物,并通过PWM调速来控制电动小车的速度。

在软件方面,采用MDK(keil)软件进行编程,实现对小车的自动循迹和避障,快慢速行驶,以及自动停车等功能。

设计方案本设计方案主要分为硬件设计和软件设计两个部分。

硬件设计部分主要包括电路原理图的设计和PCB的制作。

在电路原理图的设计中,需要将stm32芯片、红外对管、超声波传感器、电机驱动模块等元器件进行连接。

在PCB的制作中,需要将电路原理图转化为PCB布局图,并进行钻孔、贴片等工艺流程,最终得到完整的电路板。

软件设计部分主要包括程序的编写和调试。

在程序的编写中,需要先进行芯片的初始化设置,然后分别编写循迹、避障、速度控制等功能的代码,并将其整合到主函数中。

在调试过程中,需要通过串口调试工具来进行数据的监测和分析,以确保程序的正确性和稳定性。

实验结果经过多次实验测试,本设计方案实现了对电动小车的自动循迹和避障,快慢速行驶,以及自动停车等功能。

在循迹和避障方面,红外对管和超声波传感器的检测精度较高,能够准确地控制小车的运动方向和速度;在速度控制方面,PWM调速的方式能够实现小车的快慢速行驶,且速度控制精度较高;在自动停车方面,通过超声波传感器检测到障碍物后,能够自动停车,确保了小车的安全性。

结论本设计方案采用stm32为控制核心,利用红外对管和超声波传感器实现对电动小车的自动循迹和避障,快慢速行驶,以及自动停车等功能。

在硬件方面,电路结构简单,可靠性能高;在软件方面,采用MDK(keil)软件进行编程,实现了程序的稳定性和正确性。

实验测试结果表明,本设计方案能够满足题目的要求,具有一定的实用性和推广价值。

内核采用ARM32位Cortex-M3 CPU,最高工作频率为72MHz,1.25DMIPS/MHz,具有单周期乘法和硬件除法功能。

智能循迹避障小车报告书精选全文完整版

智能循迹避障小车报告书精选全文完整版

可编辑修改精选全文完整版电子科协竞赛项目报告书参赛作品:基于51单片机的智能寻迹避障小车小组成员:盛博专业班级:电信1205班报告提交日期: 2013年 4 月12日目录1设计要求与功能 (3)1.1设计基本要求 (3)2 硬件设计 ................................................. (3)2.1主控系统及所需主要元件 (3)2.2机械系统 (4)2.3电机驱动模块 (5)2.4 循迹模块 (6)2.5避障模块 (6)2.6电源模块 (7)2.7报警模块 (7)2.8远程操控模块 (8)3 软件设计 (8)3.1主程序及框图 (8)3.2电机驱动程序 (9)3.3循迹程序 (9)3.4避障程序 (10)3.5报警及远程操控程序 (10)4调试过程 (11)5总结 (11)附录总C程序 (11)一设计要求与功能设计并制作一个能自动循迹壁障的智能小车。

可沿不规则黑色轨迹行驶,遇到障碍可自动绕行,遇到黑色停止线自动停止,轨迹、通道、障碍现场如图。

1.基本要求(1)小车启动沿着轨迹行驶,遇到终点线停车;(2)小车遇到行驶轨迹范围内的障碍物应自动绕行,脱离轨迹后能自动寻找轨迹并形式到终点。

2.发挥部分(1)增加声、光报警功能,增加无线遥控启动、停止功能;(2)利用Protel或者Alitum Designer等软件进行PCB设计。

二硬件设计2.1主控系统及所需主要元件主控系统由STC89C52单片机负责,通过接收并分析信号模块传输过来的信号对各模块下达指令,使各模块能持续并稳定地共同工作,形成有机的整体,从而实现小车的各种功能。

所需主要元件:STC89C52单片机,减速电机,红外对管等。

各口功能:P0.0-P0.2是红外传感器信号输入口;P0.3-P0.6是四路红外对管信号输入口;P1.0-P1.1是无线信号输入口;P2.0-P2.7是四路减速电机控制信号输出口。

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课程设计报告设计题目: 院系: 专业:学生:学号: 指导老师: 日期:目录第1章引言 (3)第2章总体方案 (4)2.1 需求分析 (4)2.2 总体分析 (4)2.3 方案确定 (4)第3章硬件方案 (6)3.1 车体设计 (6)3.2 主控制器模块 (6)3.3 电源模块 (6)3.4 电机驱动模块 (6)3.5 点机模块 (8)3.6 壁障模块 (8)3.7 最终方案 (8)第4章硬件实现及单元电路设计 (8)4.1 主控模块 (8)4.2 电源设计 (9)4.3 驱动电路 (10)第5章系统软件设计方案 (11)5.1系统主程序流程图 (12)5.2 测距子程序流程图 (14)第6章系统的安装及调试 (15)6.1 安装步骤 (15)6.2电路的调试 (15)第7章心得与总结 (16)第8章问题补充 (16)附录一整机电路图 (17)附录二实物图 (17)第一章引言随着汽车工业的快速发展,关于汽车的研究也越来越受到人们的关注。

智能汽车概念的提出给汽车产业带来机遇也带了挑战。

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和红外线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红外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。

针对一种基于超声波和红外传感器的避障小车,通过对整体方案、电路、算法、调试、车辆参数的介绍,详尽地阐述小车通过传感器系统感知外界环境和自身状态, 在复杂的环境中自主移动并完成相应的任务。

超声波和红外传感器以其独有的特征而被青睐。

本文利用超声波传感器对障碍物进行定位从而使机器人顺利到达绕过障碍物的目标。

该智能小车系统涉及直流电机控制技术、路径识别、传感技术、电子设计、程序设计等多个学科,磨练我们的知识融合和实践动手能力的培养。

摘要:智能作为现代的新发明,是以后的发展方向,他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,可应用于科学勘探用途。

本设计中智能小车采用STC89C52单片机作为检测和控制的核心,实现智能小车的智能控制,包括红外避障、超声波避障等功能。

驱动电机采用直流减速电机。

电机驱动由L298N驱动电路完成。

关键词智能小车;单片机;超声波;红外线;避障第二章总体方案基于项目的功能特性以及我们的设计目的,我们选择Cortex-M0作为本课程设计的控制器,它能够很好的实现该课题设计的要求;我们使用L298来驱动直流电机的转动;我们使用三端稳压集成电路7805、7812做成的稳压电源作为电机、H桥的工作电源;我们使用74HC164是串行输入,并行输出的8位移位寄存器做成的键盘显示板结合M0的SPI模块实现了人机对话的功能模块。

本章主要简要地介绍系统总体方案的选定和总体设计思路,在后面的章节中将整个系统分为机械结构、控制模块、控制算法等三部分对智能车控制系统进行深入的介绍分析。

2.1 需求分析设计一种基于超声波和红外避障碍的小车移动平台,借助超声波和红外传感器的使用满足在一定的复杂的环境中自主避障任务,使小车可以走出几个弯道的迷宫。

2.2 总体设计通过学习和研究相关技术资料了解到,超声波测距模块是系统的关键模块之一,超声波测距方案的好坏,直接关系到最终性能的优劣,因此确定超声波测距模块的方法是决定系统总体方案的关键。

避障模块采用超声波传感器的使用检测前面有不可穿越的障碍时,便避过障碍;优点是价格相对便宜,在满足系统的要求下具有较高的精度,能很好判断是否有不可穿越的障碍; 红外传感器虽然不能测距,但是当有障碍物时,它能够反映在电平的变化,而且更廉价易得,适合简单的避障。

2.3 方案确定系统采用STC89C52单片机作为核心控制单元用于智能车系统的控制,小车车头正中间超声波传感器检测前方障碍物,用于判断是否需要转弯,左右两边各有一个红外线避障头,用于检测跑道两边的墙,防止小车碰到墙壁。

系统总体的设计方框图如图1所示。

图1 系统总体方框图根据系统方案设计,系统包括以下模块:STC89C52主控模块、L298N电机驱动模块、电源模块、超声波测距避障模块、红外避障模块等。

各模块的作用如下:STC89C52主控模块,作为整个智能小车的“大脑”,将发送采集超声波等传感器的信号,根据控制算法做出控制决策,驱动直流电机等等完成对智能车的控制。

电源模块,为整个系统提供合适而又稳定的电源;电机驱动模块,驱动直流电机完成智能车的加减速控制和转向控制;超声波测距避障模块,负责测距和前方避障功能;红外避障模块,则能够达到避障功能。

第三章硬件方案根据总体方案设计,对硬件结构的要求是:简单而高效,在不断的尝试后确定了以下的设计方案:3.1.1车体设计买现成的车模。

经过反复考虑论证,我们制定了买左右两轮分别驱动,后万向轮转向的车模方案。

即左右轮分别用两个转速和力矩基本完全相同的直流减速电机进行驱动,后装一个万向轮。

这样,当两个直流电机转向相反同时转速相同时就可以实现电动车的原地旋转,由此可以轻松的实现小车坐标不变的90度和180度的转弯。

3.1.2主控制器模块采用STC89C52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。

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。

3.1.3 电源模块采用6节1.5 V干电池共9V做电源,经过7805的电压变换后为单片机,传感器供电。

经过实验验证小车工作时,单片机、传感器的工作电压稳定能够满足系统的要求,而且电池更换方便。

3.1.4电机驱动模块采用功率三极管作为功率放大器的输出控制直流电机。

线性型驱动的电路结构和原理简单,加速能力强,采用由达林顿管组成的 H型桥式电路(图3)。

用单片机控制达林顿管使之工作在占空比可调的开关状态下,精确调整电动机转速。

这种电路由于工作在管子的饱和截止模式下,效率非常高,H型桥式电路保证了简单的实现转速和方向的控制,电子管的开关速度很快,稳定性也极强,是一种广泛采用的 PWM调速技术。

现市面上有很多此种芯片,我选用了L298N(如图2),L298N是一个具有高电压大电流的全桥驱动芯片,它相应频率高,一片L298N可以分别控制两个直流电机,而且还带有控制使能端。

用该芯片作为电机驱动,操作方便,稳定性好,性能优良。

图2 L298N图33.1.5电机模块本系统为智能电动车,对于电动车来说,其驱动轮的驱动电机的选择就显得十分重要。

所以我采用直流减速电机(图在附录2)。

直流减速电机转动力矩大,体积小,重量轻,装配简单,使用方便。

由于其内部由高速电动机提供原始动力,带动变速(减速)齿轮组,可以产生大扭力。

能够较好的满足系统的要求。

3.1.6 避障模块采用超波模块加红外光电开关(图在附录2)组合在一起避障考虑到本系统需要检测障碍物的距离,避开障碍物,为了使用方便、系统稳定性、便于操作和调试。

3.2 最终方案经过反复论证,我们最终确定了如下方案:1、车模用两驱车模2、采用STC89S52单片机作为主控制器。

3、用6节干电池供电。

4、用超声波模块加红外光电开关进行避障。

5、L298N作为直流电机的驱动芯片。

第四章硬件实现及单元电路设计4.1 主控制模块主控制最小系统电路如图4所示。

图 44.2 电源设计电源部分的设计主要采用7805芯片,使用7805芯片搭建的电路的优点是简单、实用,并且完全能够满足壁障小车单片机控制系统和L298N芯片的逻辑供电的供电需要。

7805芯片有3个引脚,分别为输入IN端、输出OUT端和接地GND端,通常情况下可以提供1.5A的电流,在散热足够的情况下可以提供大于1.5A的电流。

7805芯片的输入电压可以为9V、12V、15V不等,输出电压稳定在5V,正负误差不超过0.2V。

7805芯片如图5。

基于这样的情况再结合电机的工作电压,选取了9V电源作为7805的输入电源,搭建的电源部分电路如图6.图5 7805芯片图64.3 驱动电路电机驱动一般采用H桥式驱动电路,L298N内部集成了H桥式驱动电路,从而可以采用L298N电路来驱动电机。

通过单片机给予L298N电路PWM信号来控制小车的速度,起停。

其引脚图如7,驱动原理图如图8。

图7 L298N引脚图图8 电机驱动电路第5章系统软件设计方案该方案的编程思路是先确定主程序,之后根据各硬件电路功能来设计子程序模块,最后再将各模块嵌入主程序中。

这样编程结构简单,由于子程序模块与硬件电路一一对应,所以调试起来十分方便。

本设计软件方框图如图9示。

图95.1 系统主程序流程图如图10为系统主程序流程图。

图105.2 测距子程序流程图如图11示为超声波测距子程序流程图图11主程序对系统进行初始化之后,超声波测距程序设置定时器T0为16位定时器,开中断允许位EA。

之后调用超声波发射子程序送出一个超声波脉冲,为了避免信号直接耦合干扰需要延时0.1ms 在开外部中断接收返回的超声波信号(这也就是超声波测距会有一个最小可测距离的原因)。

由于系统采用的是12M晶振,计数器每计一个数就是一微秒,当主程序检测到接收成功标志位后,将计数器T0中的数按公式4-1计算d=(c*t)/2=172*T0/10000………………………………………公式4-1在室温下测试声速为344m/s,超声波每发射,接收一次所走距离为被测距离L的2倍如图12,L便是被测物体和超声波传感器之间的距离,式中T0为计数器T0中的计数值。

图12声波测距原理示意图测出距离后结果将以十进制BCD码方式送往LED显示,与此同时送入累加器A与安全距离进行比较,若判定前方有障碍物则执行避障操作,等待上述过程结束,然后再发射超声波脉冲重复测量过程。

本设计中智能小车的回转半径为40cm,设定的安全距离为25cm,由于程序设计小车每次都向右侧避障,所以小车能够完成避障操作的条件是测试环境障碍物的间距大于1m,这样小车才可以正常工作。

第六章系统的安装与调试6.1 安装步骤1.检查元件的好坏按电路图买好元件后首先检查买回元件的好坏,按各元件的检测方法分别进行检测,一定要仔细认真。

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