智能小车详细设计方案及说明书

摘要

随着汽车工业的迅速发展，关于汽车的研究也就越来越受人们的关注，而汽车的智能化已成为科技发展的新方向。本设计就是在这样的背景下提出来的。此次设计的简易智能小车是基于单片机控制及传感器技术的，实现的功能是小汽车可自动寻迹行驶，并且能够利光电传感器检测道路上的障碍，利用电两个电机的差动调节, 控制电动小汽车的自动避障、寻光及自动停车，同时能够在行驶过程中显示里程、速度、时间等。通过寻迹传感器进行黑线的检测、霍尔传感器进行里程的记录，并由单片机系统来控制智能车的行驶状态。采用PWM技术实现了电动机的多级调速.

关键词：单片机 PWM 寻迹传感器霍尔传感器

Abstract

With the development of automobile industry，people pay more attention to the research about cars, and the intelligent electric vehicles are more and more import. The design is put forward in this context .The simple design of smart car is based on the single-chip control and sensor technology, the realization of an automatic tracing traffic, using Two electric motors differential regulation ,Control automatic electric car obstacle avoidance, light search and automatic parking and can process in a moving display features such as mileage records .The use of rear-wheel drive front wheel steering mode of traveling through tracing sensors, such as Hall sensors detect the black lines and mileage records, by the single-chip system to decision-making Smart car driving. Using PWM technology to achieve a multi-stage motor speed .

Key words: single-chip control PWM Seeks the mark sensor Hall sensor

目录

1 前言 (1)

1.1智能小车的意义和作用 (1)

1.2智能小车的现状 (1)

2方案设计与论证 (2)

2.1 模块方案比较及论证 (2)

2.2 车体设计 (3)

2.3 电源及稳压模块 (3)

2.4 主控模块 (4)

2.5探测及寻迹模块 (5)

2.6 电机选择及驱动模块 (7)

2.7 直流调速设计 (8)

2.8 遥控方案设计 (13)

2.9 无线通信模块工作原理 (16)

3系统的具体设计与实现 (22)

3 .1电源模块 (22)

3.2 控制模块 (22)

3.3 LCD1602A显示原理 (26)

3.4 路面检测模块 (26)

3.5 测速模块 (27)

3.6 复位电路模块 (28)

3.7整体原理电路 (28)

4软件设计 (31)

5 仿真 (36)

智能小车展望 (37)

总结体会 (38)

致谢 (39)

【参考文献】 (40)

附录1 原理图................................................................................错误！未定义书签。附录2仿真图.................................................................................错误！未定义书签。附录3 程序清单............................................................................错误！未定义书签。

1前言

1.1智能小车的意义和作用

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.人们在不断探讨,改造,认识自然的过程中,由此发展起来的智能小车引起了众多学者的广泛关注和极大的兴趣。

智能小车，也就是轮式机器人，最适合在那些人类无法工作的环境中工作，该技术可以应用于无人驾驶机动车，无人生产线，仓库，服务机器人，航空航天等领域。作为20世纪自动化领域的重大成就，机器人已经和人类社会的生产、生活密不可分。因此为了使智能小车工作在最佳状态，进一步研究及完善其速度和方向的控制是非常有必要的。

智能小车要实现自动寻迹功能和避障功能就必须要感知导引线和障碍物,感知导引线相当给机器人一个视觉功能.避障控制系统是基于自动导引小车(avg—auto-guide vehicle)系统,基于它的智能小车实现自动识别路线,判断并自动避开障碍,选择正确的行进路线.使用传感器感知路线和障碍并作出判断和相应的执行动作.

该智能小车可以作为机器人的典型代表.它可以分为三大组成部分:传感器检测部分,执行部分,cpu.机器人要实现自动避障功能,还可以扩展循迹等功能,感知导引线和障碍物.可以实现小车自动识别路线,选择正确的行进路线,并检测到障碍物自动躲避.考虑使用价廉物美的红外反射式传感器来充当.智能小车的执行部分,是由直流电机来充当的,主要控制小车的行进方向和速度.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, cpu使用AT89c52单片机,配合软件编程实现.

1.2智能小车的现状

现智能小车发展很快,从智能玩具到其它各行业都有实质成果.其基本可实现循迹,避障,检测贴片,寻光入库,避崖等基本功能,现在大学电子设计大赛智能小车又在向声控系统发展.比较出名的飞思卡尔智能小车更是走在前列，我此次的设计主要实现循迹避障通信及遥控功能。