迷宫小车系统的设计开题报告_易印雪
基于赛道记忆的迷宫智能小车的设计
基于赛道记忆控制算法的智能小车的设计摘要:本系统采用A T89S52芯片为核心进行设计,实现了小车智能寻迹,自主学习和信息无线传输等功能,从而在监测端对获取的信息进行实时显示及语音提示。
本系统真对现实中对未知区域实时探测的需求,适当进行了简化,利用迷宫寻迹进行模拟。
小车在迷宫中行进的过程中,会自动寻迹,通过一次迷宫遍历,就能自主学习,计算出最优路径,全过程可在监测端实时显示。
关键词:语音提示;自主学习;控制算法;无线通信引言当今社会,科学技术日新月异,应用自动化设备,计算机处理,现代化通讯,数字化信息,现代化显示设备等高新技术而建立的现代化智能监控等系统已经得到充分的发展与应用,智能机器人也就应运而生。
同时,在建设以人为本的和谐社会的过程中,智能服务机器人能够完成考古发掘,海底揭密,宇宙探索等危险作业,以保证人身安全。
本系统便是一个简化的智能机器人,能够实现智能寻迹和迷宫路径优化等功能,可进一步完善,应用到实际生活,为人们的生活提供便利。
1.系统框架1.1 功能概述本系统主要是让小车自主的从迷宫的入口走到出口,并把行走的轨迹传输给监测端,显示出小车的实时信息,并以语音形式播报,另外,无线传输模块还具有自动组网的功能,在多台小车之间也可以通信,这样,多台小车同时探测这一迷宫能大大的提高效率。
1.2 框图如图1所示,首先传感器检测路面信息,将检测到信息传给单片机,单片机对信息进行分析、处理以后,一方面通过电机驱动控制电机转动,另一方面将数据通过无线电路发送给监测端,当监测端收到信息后,将数据转换为字符通过液晶显示,同时用语音模块提示相关信息。
图1 硬件框图2.硬件系统设计2.1 单片机最小系统本系统采用AT89S52单片机作为核心控制器。
最小系统如图2所示。
图2 最小系统2.2 电机驱动采用专用芯片L297N作为电机驱动芯片。
L297N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L297N可以分别控制两个直流电机,而且还带有控制使能端。
循迹小车设计开题报告
循迹小车设计开题报告循迹小车设计开题报告一、引言循迹小车是一种基于光电传感技术的智能机器人,其主要功能是通过感知地面的黑线来实现自动导航。
本文将探讨循迹小车的设计与实现,旨在提高小车的导航准确性和稳定性。
二、背景介绍循迹小车的设计灵感源于工业自动化领域中的自动导航技术。
传统的自动导航系统主要依赖于GPS或惯性导航系统,但这些技术在室内环境或复杂地形下的应用受限。
光电传感技术的出现为解决这一问题提供了新的思路。
三、设计目标本次设计的循迹小车旨在实现以下目标:1. 提高导航准确性:通过优化光电传感器的布局和算法,减少误差,提高小车对黑线的识别能力。
2. 提高导航稳定性:通过引入陀螺仪和加速度计等传感器,实时监测小车的姿态,提高导航的稳定性和鲁棒性。
3. 增加自主决策能力:引入人工智能技术,使小车能够根据环境变化做出合理的决策,如绕过障碍物或调整行进速度等。
四、设计方案1. 光电传感器布局优化:通过分析黑线的特征和小车的行进路径,确定最佳的传感器布局方式,以提高对黑线的识别率。
同时,考虑传感器的灵敏度和响应速度,选择合适的传感器型号。
2. 算法优化:设计高效的图像处理算法,对传感器获取的数据进行实时分析和处理,提取出黑线的位置和方向信息。
通过与预设的路径进行比对,实现小车的自动导航。
3. 传感器融合:结合陀螺仪和加速度计等传感器,实时监测小车的姿态和运动状态,提高导航的稳定性和准确性。
通过传感器融合算法,将多个传感器的数据进行融合,得到更精确的导航结果。
4. 人工智能引入:利用深度学习算法,训练小车识别和应对不同场景下的障碍物。
通过引入人工智能技术,使小车能够根据环境变化做出智能决策,提高自主导航的能力。
五、预期成果通过以上设计方案,我们预期实现以下成果:1. 提高循迹小车的导航准确性和稳定性,使其能够更精确地按照预设路径行进。
2. 增加小车的自主决策能力,使其能够根据环境变化做出智能决策,提高自主导航的能力。
小车路径规划开题报告
小车路径规划开题报告研究背景在自动驾驶和智能机器人领域,路径规划是一项关键技术。
路径规划决定了移动机器人在给定环境中如何安全、高效地达到目标位置。
不同的路径规划算法适用于不同的应用场景,因此为了提高小车的自动驾驶能力和机器人的智能化程度,有必要对路径规划算法进行研究和优化。
研究目标本研究的目标是设计一个高效的小车路径规划算法,使得小车能够在复杂的环境中快速准确地找到最优路径,并安全地到达目标位置。
具体目标如下:1.分析和比较常用的路径规划算法,包括A*算法、Dijkstra算法和RRT算法等;2.针对小车运动特点和环境特点,优化已有算法,提高路径规划的效率和性能;3.实现一个小车路径规划系统,并进行实际测试和评估。
研究内容和方法1.路径规划算法研究:首先,对常用的路径规划算法进行详细分析和比较。
通过阅读相关文献和论文,了解各种算法的原理、优缺点以及适用场景。
重点研究A*算法、Dijkstra算法和RRT算法等经典算法,并探讨它们在小车路径规划中的应用。
2.路径规划算法优化:针对小车的运动特点和环境的特点,对已有的路径规划算法进行优化和改进。
例如,考虑小车的转弯半径、速度限制和障碍物等因素,在A*算法中引入启发式函数来加速搜索过程,或修改RRT算法的生长策略以适应复杂环境。
3.路径规划系统实现:基于优化后的路径规划算法,设计并实现一个小车路径规划系统。
使用编程语言(如Python)和相关库来实现算法,编写测试代码并进行系统测试。
系统应具备用户友好的界面,能够根据用户输入的地图和目标位置生成最优路径。
4.实际测试和评估:使用实际的小车平台进行测试和评估。
通过在不同环境下模拟路径规划任务,测试系统的路径规划准确性和效率。
同时,与其他路径规划算法进行对比,评估所设计算法的性能。
预期成果与意义1.设计和实现一个高效的小车路径规划系统,能够在复杂环境下生成最优路径;2.对常用的路径规划算法进行优化和改进,提高路径规划的效率和性能;3.在自动驾驶和智能机器人领域,促进路径规划算法的研究和应用;4.为实现更智能化、安全的自动驾驶系统和机器人系统提供技术支持。
走迷宫小车设计报告
走迷宫小车设计报告走迷宫小车设计报告术日新月异,时代前进的步伐越迈越宽,应用自动化设备,计算机处理,现代化通讯,数字化信息,现代化显示设备等高新技术而建立的现代化智能,监控等系统已经得到充分的发展与应用,智能机器人也就应运而生。
同时,在建设以人为本的和谐社会的过程中,智能服务机器人能够完成考古发掘,海底揭密,宇宙探索等危险作业,以保证人身安全。
《国家中长期科学和技术发展规划纲要》一文指出:智能服务机器人是在非结构环境下为人类提供必要服务的多种高技术集成的智能化装备。
以服务机器人和危险作业机器人应用需求为重点,研究设计方法、制造工艺、智能控制和应用系统集成等共性基础技术。
重点研究低成本的自组织网络,个性化的智能机器人和人机交互系统、高柔性免受攻击的数据网络和先进的信息安全ST公司的ARM7芯片STR710FZT6具有丰富的资源,内嵌256+16KB的FLASH和64KB的SRAM。
APB桥它有2个分立的桥:APB1是针对快速外设,例如I2C、UART、USB、CAN、SPI、HDLC;APB2是针对慢速外设,例如EIC、XTI、GPIOs、ADC12、Timer、RTC、Watchdog。
特色:APB桥控制着外设时钟开启和控制所有外设的复位。
EIC的特色:多个中断通道的硬件操作,中断优先级、自动向量化;32个可屏蔽中断,映射在ARM的中断查询引脚IRQ;每一个IRQ中断都有16个可编程优先级别;支持硬件中断嵌套(15级);2个可屏蔽中断,映射到ARM的快速中断查询引脚FIQ,既无优先级也不会自动向量化,等等。
我们的系统主要分为控制小车模块、超声波模块、无线通信模块。
前两模块主要是用到控制IO口和定时器,后一模块主要用到SPI总线和串口。
所以我们的系统没有外扩存储器,也没有USB等,对这块ARM的利用率不高,但我们看重的是这块芯片的性价比以及强大的可扩展性,因此选择这块ARM芯片是满足我们要求的。
2 功能概述及方案设计2.1功能概我们设计的“走迷宫的小车”这一套系统主要是让小车自主的从迷宫的入口走到出口,并把行走的轨迹传输给电脑,绘制出走出迷宫的路线。
(完整word版)自动循迹小车系统-硬件设计开题报告
(完整 word 版)自动循迹小车系统-硬件设计开题报告开题报告写作规范(供各学院参考)一、 开题报告的写作应包含以下几方面的内容: 1、综述本课题国内外研究动态,说明选题的依据和意义; 2、研究的基本内容,拟解决的主要问题; 3、研究步骤、方法及措施; 4、研究工作进度; 5、主要参考文献。
二、开题报告的排版要求: 正文为小四号宋体,页边距为左 3cm,右 2.5cm,上下各 2.5cm,行间距一般为固定值 20 磅,标准字符间距,页面统一采用 A4 纸。
三、开题报告的字数要求:正文字数不得少于 3000 字。
开题报告模板(供参考)如下页所示(完整 word 版)自动循迹小车系统-硬件设计开题报告杭州电子科技大学毕业设计(论文)开题报告题 目 自动循迹小车系统—硬件设计学院自动化学院专业电气信息工程姓名丁其南班级11068211学号11062110指导教师孙伟华一、综述本课题国内外研究动态,说明选题的依据和意义1.1 国内外研究动态 当今世界,随着计算机技术、控制技术、信息技术的快速发展,工业的生产和管理也都向(完整 word 版)自动循迹小车系统-硬件设计开题报告着自动化、信息化、智能化方向发展。
随着人们生活水平的提高,人们越来越希望全智能化的 生活,智能化的东西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, 为工业生产或日常生活提供很大的便利。
在较大规模的实际自动化生产线上,我们能看到物料 配送机器人,它们不分昼夜“勤勤恳恳”地工作,为批量化的流水线式的生产带来了极大的便 利;在一些医院中,我们能看到一些机器人护士,它们负责分担医生护士们的勤务工作,送递 药物、食物、亚麻布和实验试样至病房,以及代替打扫卫生的阿姨取走垃圾等;在一些大型的 超市,我们能看到一些商场导游机器人等等。
这些机器人是一种能够自动按照给定路线(通常 是采用不同的颜色或者一些信号标记来引导)进行移动的机器人,当生产现场环境十分恶劣或 者许多人工无法完成的搬运或者装卸时,机器人却能够适应这样恶劣的环境,他们运用传感器、 信号处理、电机驱动及自动控制技术来实现路面探测、障碍检测、信息反馈、自动驾驶的综合 体。
小车路径规划开题报告
小车路径规划开题报告小车路径规划开题报告引言:小车路径规划是人工智能领域中的一个重要问题,其目标是在给定的地图和起点终点坐标下,找到一条最佳路径,使得小车能够从起点安全、高效地到达终点。
路径规划在自动驾驶、物流配送、机器人导航等领域具有广泛的应用,因此研究小车路径规划具有重要的理论和实际意义。
一、问题描述小车路径规划的问题可以抽象为一个图论问题。
给定一个有向图G=(V, E),其中V表示地图上的节点集合,E表示节点之间的连接关系。
每个节点表示地图上的一个位置,每条边表示两个位置之间的可行驶路径。
每个节点都有一个与之相关的代价,代表从起点到该节点的消耗。
我们需要在图G中找到一条从起点s到终点t的路径,使得路径的总代价最小。
二、解决方法路径规划问题是一个经典的优化问题,目前有许多解决方法可供选择。
其中一种常用的方法是A*算法。
A*算法是一种启发式搜索算法,通过评估函数来估计从当前节点到目标节点的代价,并根据估计值选择下一步的移动方向。
A*算法综合考虑了路径的实际代价和启发式估计值,能够在搜索空间中高效地找到最佳路径。
三、算法实现在实现A*算法之前,我们需要对地图进行预处理。
首先,我们需要将地图离散化,将连续的地理坐标转换为离散的节点。
然后,我们需要计算每个节点之间的代价,这可以通过测量两个节点之间的距离或者考虑其他因素(如交通状况、道路类型等)来实现。
接下来,我们可以使用A*算法来求解路径。
首先,我们将起点加入到一个开放列表中,并初始化起点的代价为0。
然后,我们重复以下步骤直到找到终点或者开放列表为空:1. 从开放列表中选择代价最小的节点作为当前节点。
2. 如果当前节点是终点,则路径搜索结束。
3. 否则,将当前节点从开放列表中移除,并将其加入到关闭列表中。
4. 对当前节点的相邻节点进行遍历,计算每个相邻节点的代价和启发式估计值。
5. 如果相邻节点已经在关闭列表中,则忽略。
6. 如果相邻节点不在开放列表中,则将其加入到开放列表,并更新相邻节点的代价和父节点指针。
F智能迷宫小车
F题智能迷宫小车【本科组】一、任务设计并制作一个智能迷宫小车,小车能在迷宫中自动从起点寻找路线走到终点。
二、要求1.基本要求(1)电动小车必须是自动的,不能使用遥控器,启动后不能再改变策略;(2)电动小车从起点出发,能在迷宫中自动直行、转弯、后退;(3)电动小车从起点出发,能在迷宫中按上图布局对各路径遍历,并自动走到终点;(4)电动小车到达终点后能有明显的声或光提示;(5)电动小车从起点到终点的时间不超过8分钟;2.发挥部分(1)电动小车从起点到终点的时间不超过3分钟。
(2)提高小车速度和让小车不碰壁,缩短从起点到终点的时间。
(3)改变迷宫布局,电动小车可以从起点开始对迷宫搜索一遍以后回到起点,然后从起点开始,电动小车能选择最佳路径以最快速度到达终点,整个过程时间不超过5分钟。
(4)其他。
三、说明(1)迷宫由8×8个﹑22cm×22cm大小的正方形单元所组成,迷宫布局可变。
(2)迷宫的隔墙高10cm,厚1.2~1.6cm,隔墙建议采用三合板制作,隔墙单元尺寸为22*10*1.2cm,两个隔墙所构成的通道的实际宽度为22-1.6=20.4cm。
隔墙将整个迷宫封闭。
(三合板的厚度在1.2-1.6cm之间选择,但两个隔墙之间的宽度不小于20.4cm。
图中方格细线在测试时没有的,只是为了说明方便)(3)迷宫隔墙的侧面为白色,迷宫的地面为黑色,在迷宫终点处离地5cm高度有一点亮的红色发光二极管,做为辅助识别终点的标志。
(4)一旦竞赛迷宫的布局揭晓,操作员不能将任何有关迷宫布局的信息再传输给电动小车。
(5)当比赛官方认为某电动小车的运行将破坏或损毁迷宫时,有权停止其运行或取消其参赛资格。
(6)小车哪外届不得有任可连线,不得采用人工遥控,起动后不得再操作小车。
四、评分标准。
小型除雪车开题报告
小型除雪车开题报告小型除雪车开题报告一、引言随着全球气候变暖和城市化进程的加快,冬季的降雪对城市交通和生活带来了很大的困扰。
为了解决这一问题,我们团队计划开发一种小型除雪车,以提高城市除雪效率和减少人力成本。
二、背景目前,大多数城市使用传统的除雪机械设备,如大型除雪车和除雪推车。
然而,这些设备在狭窄的城市街道和人行道上操作不便,且造价昂贵。
因此,我们希望设计一种小型除雪车,以适应城市环境的需要。
三、目标我们的目标是设计一种小型除雪车,具备以下特点:1. 灵活性:能够在狭窄的城市街道和人行道上自如操作。
2. 高效性:能够快速而有效地清除积雪,减少交通堵塞和行人滑倒的风险。
3. 环保性:采用清洁能源供电,减少对环境的污染。
4. 经济性:造价低廉,减少城市管理成本。
四、设计方案我们计划采用以下设计方案来实现我们的目标:1. 小型底盘:选择一种紧凑型底盘,具备良好的操控性和适应性。
2. 除雪装置:设计一种高效的除雪装置,能够迅速清除道路和人行道上的积雪。
3. 清洁能源:采用电力或太阳能作为动力源,减少对化石燃料的依赖。
4. 智能控制系统:引入智能控制技术,提高除雪车的自动化程度和工作效率。
五、预期效果我们预期通过实施以上设计方案,我们的小型除雪车将具备以下效果:1. 提高除雪效率:小型底盘和高效除雪装置将大大提高除雪效率,减少清雪时间。
2. 减少人力成本:自动化控制系统将减少人力操作的需求,降低城市管理成本。
3. 提高道路安全:及时清除积雪将减少交通事故和行人滑倒的风险,提高道路安全性。
4. 减少环境污染:采用清洁能源将减少对环境的污染,推动可持续发展。
六、实施计划我们将按照以下步骤实施我们的设计方案:1. 设计和制造原型:根据设计方案,制造一台小型除雪车原型进行测试和改进。
2. 完善技术细节:根据测试结果和用户反馈,完善除雪车的技术细节,提高性能和可靠性。
3. 生产和推广:在技术细节完善后,开始批量生产小型除雪车,并与城市管理部门合作推广使用。
玩具小车造型设计开题报告
玩具小车造型设计开题报告1. 引言1.1 背景玩具小车是儿童成长过程中的重要伴侣,不仅能够提供娱乐,还能培养儿童的动手能力和创造力。
然而,现有的玩具小车设计存在一些问题,比如设计单一、缺乏趣味性等。
因此,我们有必要进行一项玩具小车造型设计的研究,以满足儿童的多元化需求。
1.2 目的本开题报告旨在介绍项目团队的研究目标、研究内容和计划,以及研究的意义和可能的应用。
2. 研究目标本研究的主要目标是设计一种创新、具有趣味性和多样化的玩具小车造型,以吸引儿童的兴趣并激发他们的创造力和想象力。
具体目标包括:•提供多种不同造型和颜色的玩具小车供儿童选择;•通过引入新颖的元素,增加玩具小车的趣味性;•创造一个可拆卸和可组装的设计,以便儿童能够自由组合和改变造型;•考虑人体工学和安全性,确保设计的玩具小车符合儿童使用标准。
3. 研究内容3.1 市场调研首先,我们将进行市场调研,了解当前市场上已有的玩具小车设计和销售情况,掌握目标用户的需求和偏好。
3.2 创意设计基于市场调研的结果,我们将进行创意设计,提供多种不同的玩具小车造型供用户选择。
我们将考虑元素的多样性,包括造型、颜色、材质等,以满足用户的不同需求。
3.3 设计验证与改进我们将使用3D打印等技术来制作样品,通过测试和儿童的实际使用反馈,评估设计的可行性和改进空间。
根据测试结果,我们将及时进行改进和优化。
4. 研究意义玩具小车造型设计的研究具有一定的实际应用意义和社会价值:•丰富儿童的玩具选择,提供更多刺激和发展空间;•激发儿童的创造力和想象力,培养其动手能力和创意思维;•可通过商业化生产和销售,为企业带来经济效益;•促进设计创新和技术发展,推动玩具行业的进步。
5. 计划安排阶段一:市场调研和需求调研•时间:第1周至第2周•活动:–收集市场上的玩具小车设计和销售情况;–调研目标用户的需求和偏好。
阶段二:创意设计和初步样品制作•时间:第3周至第6周•活动:–进行创意设计,提供多种造型和颜色的设计方案;–制作3D打印样品,进行评估和改进。
技能竞赛小车开题报告
技能竞赛小车开题报告技能竞赛小车开题报告一、引言技能竞赛小车是一种基于现代科技的智能机器人,它能够通过感知环境、决策行动并执行任务。
本次开题报告将介绍技能竞赛小车的背景和意义,并提出我们的研究目标和方法。
二、背景和意义技能竞赛小车是人工智能领域的一个重要研究方向,它能够模拟人类的感知、决策和执行能力,具有广泛的应用前景。
在工业自动化、智能交通、医疗护理等领域,技能竞赛小车可以代替人类完成一些重复性、危险性或高难度的任务,提高工作效率和安全性。
三、研究目标本次研究的目标是设计和实现一种智能竞赛小车,使其能够在不同环境中进行感知、决策和执行任务,并达到较高的性能水平。
具体来说,我们将关注以下几个方面的研究内容:1. 感知能力:通过传感器获取环境信息,包括视觉、声音、触觉等多种感知方式。
我们将研究如何有效地处理和利用这些信息,实现对环境的准确感知。
2. 决策能力:基于感知到的环境信息,设计合理的决策算法,使小车能够根据具体任务制定行动策略,并在不同情况下做出正确的决策。
3. 执行能力:将决策转化为具体的行动,包括控制小车的运动、操作外部设备等。
我们将研究如何实现精准的运动控制和灵活的操作能力。
四、研究方法为了实现上述研究目标,我们将采用以下几种研究方法:1. 硬件设计:设计一套完整的硬件系统,包括传感器、执行器、控制器等。
我们将选择合适的硬件组件,并进行系统集成和优化,以提高整体性能。
2. 算法开发:开发适用于感知、决策和执行的算法。
我们将结合机器学习、图像处理、路径规划等技术,设计高效、准确的算法,并进行实验验证。
3. 实验评估:通过一系列实验评估,验证我们设计的技能竞赛小车的性能。
我们将设计不同场景的测试任务,并对小车的感知、决策和执行能力进行综合评估。
五、预期结果我们预期通过本次研究能够实现一种具备较高性能的技能竞赛小车。
该小车将具备较强的感知能力,能够准确感知环境信息;具备优秀的决策能力,能够根据任务要求做出合理的决策;具备精准的执行能力,能够高效地执行任务。
迷宫循迹小车的设计【设计论文】
图书分类号:密级:设计论文题目:迷宫循迹小车的设计学生姓名班级学院名称专业名称指导教师论文原创性声明本人郑重声明:所呈交的论文,是本人在导师的指导下,独立进行研究工作所取得的成果。
除文中已经注明引用或参考的内容外,本论文不含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品或成果。
对本文的研究做出重要贡献的个人和集体,均已在文中以明确方式标注。
本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。
论文作者签名:日期:年月日论文版权协议书本人完全了解关于收集、保存、使用论文的规定,即:本校学生在学习期间所完成的论文的知识产权归所拥有。
有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的纸本复印件和电子文档拷贝,允许论文被查阅和借阅。
可以公布论文的全部或部分内容,可以将本论文的全部或部分内容提交至各类数据库进行发布和检索,可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本论文。
论文作者签名:导师签名:日期:年月日日期:年月日目录1.绪论2.方案设计与论证2.1主控系统2.2电机驱动模块2.3循迹模块2.4通讯模块2.5机械系统3.主要器件介绍3.1 STC89C52的介绍3.2 L298N的介绍3.2.1 L298的引脚功能3.2.2 L298的运行参数3.2.3 L298的逻辑控制3.3 TCRT5000的介绍3.4 LM324的介绍3.5 nRF24L01介绍4.硬件设计4.1总体设计4.2TCRT5000黑色轨迹识别电路4.3LM324电压比较电路4.4 STC89C52单片机控制电路4.4.1 时钟电路4.4.2 复位电路4.4.3 EA/VPP(31 脚)的功能和接法4.4.4 P0 口外接上拉电阻4.5 L298N马达驱动电路5.程序设计5.1主程序5. 2 51单片机串口通讯程序5 3上位机程序附录绪论1.1智能小车的意义和作用本课题研究的背景和意义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关注。
全国电子大赛和省内电子大赛几乎每次都有智能小车这方面的题目,全国各高校也都很重视该题目的研究。
智能迷宫寻迹小车报告
题目名称:迷宫寻迹机器人(E题)参赛队员:************************摘要:本寻迹小车选用8位89C52单片机为控制器,通过6个红外光电传感器TCRT5000对信号进展采集,采集到的信号经比拟器LM393处理后传给89C52单片机,经单片机处理后,发出控制命令给L298N,驱动2台直流电动机进展相应的动作。
该小车能够识别出黑色轨迹并能沿着黑色轨迹前进直到终点,并能显示出运行时间。
1方案论证与比拟1.1 传感器的选择与比拟方案一采用摄像头,然后用CCD处理技术,对采集的信号进展分析。
方案二使用光敏传感器,能够采集回来黑与白两种信号,然后进展处理与分析。
由于采用摄像头进展CCD处理所用的硬件搭接较为繁琐,并且处理起来还比拟麻烦,而光敏传感器TCRT5000可以虽然智能识别黑与白两种颜色由于现场条件,并不能对其造成干扰,而且其反响速度快,响应时间短,故此,我们选用光敏传感器TCRT5000。
1.2 车体的选择与比拟方案一采用4轮小车,前轮由舵机控制转弯,后轮由动力电机控制前进与后退。
方案二采用三轮小车,前面两轮由两个电机分别控制,用其速度差来实现转弯与调整,后前轮为万向轮,用来维持小车的平衡由于采用4轮车,小车在转弯时会产生转弯半径,会偏离轨迹,不能按照黑色轨迹前进,而转弯半径无法缩小到满意的程度,由于三轮小车用两个电机来控制两个轮子,故很容易来实现转弯与调整,是理想的车体模型。
1.3前进路径与返回路径的最优选择由于小车需要按照黑色轨迹寻到终点,并且按最优路径返回,故小车应能识别迷宫的路况,普通寻迹小车智能按照黑色轨迹走,但不能识别路况,这样小车寻到终点的效率很低,又不能按照最优路径返回。
考虑到以上情况,我们给小车加上了识别路口程序,并且让小车按照右手原那么前进,在每个路口处让小车记录出所走过的路况,并且记忆,以便于在返航时调用记录信息,使小车顺利返回。
1.4传感器个数的比拟与选择方案一总共5个传感器,两个传感器用来检测小车是否偏离轨迹,另外三个传感器用来检测小车是否遇到路口〔前方.左方与右方各一个〕,由前方传感器来检测终点。
智能迷宫小车报告
长通杯电子竞赛报告目录目录............................................................................................................................................. - 0 - 摘要.............................................................................................................................................. - 1 - 一、系统方案 .................................................................................................................................. - 2 -1.方案论证与实现方法 ............................................................................................... - 2 -1.1.1控制器选择 ............................................................................................................ - 2 -1.1.2电动车车体的选择 ................................................................................................ - 2 -1.1.3电动车的动力方案选择 ........................................................................................ - 2 -1.1.4电机驱动电路方案选择 ........................................................................................ - 2 -1.1.5终点黑线及边界的检测方案选择 ........................................................................ - 2 -1.1.6显示器的选择方案 ................................................................................................ - 2 -2.系统设计与结构框图 ............................................................................................... - 3 -二、理论分析与计算 ...................................................................................................................... - 3 -三、功能概述及方案设计 .............................................................................................................. - 4 -1.功能概述 ................................................................................................................... - 4 - 2.具体方案设计 ........................................................................................................... - 4 -2.2.1.STC12C5404AD增强型单片机系统................................................................. - 4 -2.2.2.电机驱动及电源电路 ......................................................................................... - 4 -2.2.3.边界路口及黑线检测电路 ................................................................................. - 5 -2.2.4.液晶显示电路 ..................................................................................................... - 6 -四、程序流程与程序设计 .............................................................................................................. - 7 -1. 程序流程图 ................................................................................................................ - 7 -五、测试结果分析 .......................................................................................................................... - 8 -六、综合总结 .................................................................................................................................. - 8 -1. 系统资源使用情况 .................................................................................................... - 8 -2. 小车优缺点分析 ........................................................................................................ - 9 -4.2.1.优点 ..................................................................................................................... - 9 -4.2.2.缺点 ..................................................................................................................... - 9 -3.结束语 ....................................................................................................................... - 9 -电子信息工程摘要本系统采用STC公司12C5404AD芯片为核心进行设计,并配合L293D驱动芯片,合理利用了该芯片上丰富的资源,采用红外对管及光电反射开关作为传感器,在LCM128645ZK上对获取的信息进行实时显示。
智能迷宫小车
{CCAP0L = CCAP0H = 0X1b;
Delay(170);
CCAP0L = CCAP0H = PWM0LEFT;
}
}
else//当墙壁很少的地方时,利用远距红外,是小车贴墙走
{if(L_LED&(!R_LED))
Keyword:STC12C5A60S2 PWMReducing_MotorAutomatic_in _Avoiding _Obstracles Infrared_Distance_Measurement Labyrinth_Algorithm
一.系统方案
1.1蔽障检测和测距模块
方案一:超声波检测避障和测距
综合考虑我们选择方案二。
1.2单片机控制模块
方案一:采用CPLD可编程逻辑器件
利用CPLD可编程逻辑器件作为主控制器。CPLD可实现各种复杂的逻辑功能,规模大、密度高、稳定性高、IO资源丰富、易于进行功能扩展,并可应用EDA软件仿真、调试,适合作为大规模控制系统的控制核心,但迷宫小车系统并没有复杂的逻辑运算,且数据处理速度的要求也不高,不能完全发挥CPLD的优势,同时,由于其集成度较高,硬件成本偏高,同时由于芯片引脚较多,实物硬件电路布线复杂,加重了电路设计和焊接的工作。
方案二:采用STC12C5A60S2
采用STC12C5A60S2单片机作为控制器。该单片机扩展功能强,具有2路PWM,软件编程灵活,自由度大,可通过软件编程实现各种算法和逻辑控制,并具有功耗低、体积小、技术成熟等优点,使其广泛应用于各个电子控制系统,完全能满足本系统的功能需求。
走迷宫小车设计--硬件设计
淮阴工学院毕业设计(论文)任务书系(院):电子与电气工程学院专业:电气工程及其自动化学生姓名:学号:设计(论文)题目:走迷宫小车设计—硬件设计起迄日期: 2012年1月18日~ 2012年6月3日设计(论文)地点:淮阴工学院指导教师:李亚洲专业负责人:发任务书日期: 2012 年 1 月10 日毕业设计(论文)任务书1.本毕业设计(论文)课题应达到的目的:走迷宫小车是以走迷宫为目的而制作一个微型机器人,它能在最短的时间内穿越迷宫到达终点。
本课题主要完成走迷宫小车硬件系统设计,要求完成硬件系统的原理设计、器件选型、硬件制作调试等工作,同时与同组同学协作,完成走迷宫小车的制作、集成调试。
2.本毕业设计(论文)课题任务的内容和要求(包括原始数据、技术要求、工作要求等):1、设计内容:设计走迷宫小车硬件系统,与同组同学完成走迷宫小车的制作、调试。
2、设计要求:(1)查阅相关资料,进行充分调研,与同组同学一起确定方案及计划;(2)与同组同学共同完成走迷宫小车的元器件选型;(3)完成走迷宫小车硬件系统设计与实现;(4)翻译与本专业或设计课题相关的英文文献,译文不少于3000汉字。
(5)设计论文不少于12000字。
3.对本毕业设计(论文)课题成果的要求〔包括毕业设计论文、图表、实物样品等〕:论文成果:1. 根据毕业论文书写规范,撰写毕业设计论文,详细介绍设计、调试过程;2. 设计制作出走迷宫小车。
4.主要参考文献:1.张瑜,王益涵. ARM嵌入式程序设计. 北京航空航天大学出版社 20092.张勇. ARM原理与C程序设计西安电子科技大学出版社 20093.康华光. 电子技术基础模拟部分(第五版). 北京:高等教育出版社,20044.康华光. 电子技术基础数字部分(第五版). 北京:高等教育出版社,20045.陈永甫. 常用电子元件及其应用. 人民邮电出版社,20056.杨帮文. 实用电子小制作精选.人民邮电出版社,20067.张宪. 电子电路制作指导.化学工业出版社,20068.沙占友 . 集成化智能传感器原理与应用[M]. 北京:电子工业出版社,2004.9.余锡存,曹国华. 单片机原理及接口技术[M]. 西安:西安电子科技大学出版社,200210.谭浩强. C语言程序设计(第二版). 清华大学出版社,20085.本毕业设计(论文)课题工作进度计划:起迄日期工作内容2012年2月16日 ~ 2月26日书写开题报告;准备相关资料;开题答辩2月27日 ~ 3月6日查阅资料,设计方案3月7日 ~ 5月7日各部分详细研究、设计5月8日 ~ 5月22日整理资料、撰写论文5月23日 ~ 5月26日打印论文5月27日 ~ 5月29日上交论文到教研室5月30日 ~ 6月3日毕业答辩所在专业审查意见:系(院)意见:负责人:年月日系(院)领导:年月日。
开题报告小车
沈阳航空航天大学电子信息工程学院毕业设计开题报告开题报告一、选题的依据和意义智能化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。
同遥控小车不同, 遥控小车需要人为控制转向、启停和进退, 比较先进的遥控车还能控制其速度, 而智能小车, 则可以通过计算机编程来实现其对行驶方向、启停以及速度的控制, 无需人工干预, 是一个集环境感知、规划决策, 自动行驶等功能于一体的综合系统, 它集中地运用了计算机、传感、信息、通信、导航、人工智能及自动控制等技术, 是典型的高新技术综合体。
随着我国科学技术的进步, 智能化和自动化技术越来越普及, 各种高科技也广泛应用于智能小车和机器人玩具制造领域, 使智能机器人越来越多样化。
智能小车是一个多种高新技术的集成体, 它融合了机械、电子、传感器、计算机硬件、软件、人工智能等许多学科的知识, 涉及到当今许多前沿领域的技术。
而智能电动车正是智能机器人的一种, 具有不可估量的实际意义。
智能车辆是一个运用计算机、传感、信息、通信、导航、人工智能及自动控制等技术来实现环境感知、规划决策和自动行驶为一体的高新技术综合体。
它在军事、民用和科学研究等方面已获得了应用, 对解决道路交通安全提供了一种新的途径。
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关注。
全国电子大赛和省内电子大赛几乎每次都有智能小车这方面的题目, 全国各高校也都很重视该题目的研究, 许多国家已经把电子设计比赛作为创新教育的战略性手段。
电子设计涉及到多个学科, 机械电子、传感器技术、自动控制技术、人工智能控制、计算机与通信技术等等, 是众多领域的高科技。
我国开展智能车辆技术方面的研究相比于国外起步较晚, 开始于20世纪80年代。
而且大多数研究处在于针对某个单项技术研究的阶段。
虽然我国在智能车辆技术方面的研究总体上落后于发达国家, 并且存在一定得技术差距, 但是我们也取得了一系列的成果, 主要有:(1)中国第一汽车集团公司和国防科技大学机电工程与自动化学院与2003年研制成功我国第一辆自主驾驶轿车。
小车自动走迷宫实验报告
科技创新三小车自动走迷宫组实验报告一、小车自动走迷宫项目简介本项目是以“IEEE标准电脑鼠走迷宫”邀请赛(长三角地区)为背景设立的,采用美国LuminaryMicro公司生产的32位ARM CortexM3处理器LM3S102(datasheet 下载),控制和检测红外传感器,主CPU 根据检测到的传感信号,控制电机驱动电路调整行走路径,直到到达终点,走出迷宫。
二、项目完成情况我们将整个项目分成三个阶段,如下至最后验收,我们完成了前两个阶段的工作,最后由于小车调试的并非太理想,没有将完整的算法(小车模拟的算法)移植到单片机中,只是写了个简单的右手法则走出迷宫。
三、硬件部分介绍硬件原理图原件图主要部分介绍1.电机驱动电路电机采用直流减速电机,最高输出转速为800 转/分钟,工作电压为DC3V。
电机驱动电路采用专用的单相直流电动机桥式驱动芯片TA7291S(datasheet下载),电机驱动电路TA7291S 是TOSHIBA 公司生产的单相直流电动机桥式驱动芯片,工作电压4~20 伏,最大输出电流400mA。
电动机驱动由输入端IN1 和IN2 控制,控制方法如下表所示。
2.车速检测电路车速检测用于检测并记录车体运行的路径,通过车速检测记录车体做迷宫的坐标,同时也起到控制车速和保持左右双轮的速度一致。
检测原理:在左轮和右轮的内则都贴有的光电码盘,码盘由两种颜色组成白色和黑色。
红外发射管安装在车轮光电检测码盘的检测区域,当红外发射与接收管正对着黑色边时,红外线没有被反射,接收管的电阻很大;当红外发射与接收管正对着白色边时,红外线被反射,接收管的电阻很小。
检测电路如下图所示。
车速检测电路在图 1.9 的检测电路中,红外发射与接收管正对着黑色边时,PULSE 输出高电平;正对着白色边时,PULSE 输出低电平;从黑色边到白色边,PULSE 输出一个下降沿信号;从白色边到黑色边,PULSE 则输出一个上升沿信号。
智能迷宫小车的设计制作与运行实训报告
《传感器与检测实训》设计报告题目:智能避障小车的设计制作与运行学院:###专业:电气自动化技术班级:###班姓名: ##学号:###指导老师: ####一、实验内容1、介绍各种传感器的原理,比较特点、使用环境。
2、布置实训题目,讲解实训的内容,讲解实训的过程,实训报告的写法,实训的答辩过程;实训中使用的软件keil、STC-ISP软件介绍;焊接的技巧,焊接的安全问题。
分组。
分发线路图、元器件、小车零件、分发工具。
3、组装小车4、装配单片机最小系统5、装配传感器6、编制程序7、程序烧录,软硬件联机调试。
故障分析,故障排除8、实物测试二、实验目的通过二周的实训,进行智能小车的设计与制作实操,完成智能小车的硬件线路连接,包括检测元器件的选用,焊接电路板;使用的软件keil、STC-ISP用伟福编程、软件仿真、软件调试等工作,使学生能够掌握一个完整检测系统的基本组成及应用,为今后工业控制岗位工作打下基础。
三、实验说明在智能小车设计中,选用MCS-51系列的STC89C52RC单片机,配合外部传感器检测并运行程序,控制电机驱动模块L298N驱动小车的左右两个直流电机正反转来实现小车的智能运转。
四、硬件接线图电路接线六位数码管引脚排列数码管显示从左到右点g f e d c b a1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14数码管显示的信息速度距离时间左1 左6五、软件设计程序://寻迹#include <reg51.h>sbit P1_3=P1^3;sbit P1_4=P1^4;sbit P1_5=P1^5;sbit P1_6=P1^6;sbit P1_0=P1^0;sbit P1_1=P1^1;sbit P1_2=P1^2;void delay(unsigned int i)//延时{while (--i) ;}void qj()//前进{P1_4=0;P1_3=1;delay(225);P1_3=0;P1_6=0;P1_5=1;delay(150);P1_5=0;delay(300);}void zz()//左转{P1_6=0;P1_5=1;delay(150);P1_5=0;delay(300);}void yz()//右转{P1_4=0;P1_3=1;delay(150);P1_3=0;delay(300);}void main(){while(P1_0==1&&P1_1==0&&P1_2==1){qj();//前进}while(P1_0==1&&P1_1==1&&P1_2==0) {zz();//左转}while(P1_0==0&&P1_1==1&&P1_2==1) {yz();//右转}while(P1_0==1&&P1_1==1&&P1_2==1) {qj();//前进}}// 避障#include <reg52.h>#include <intrins.h>sbit P1_3=P1^3;sbit P1_4=P1^4;sbit P1_5=P1^5;sbit P1_6=P1^6;sbit P2_0=P2^0;sbit P2_1=P2^1;sbit P2_2=P2^2;sbit P3_5=P3^5;sbit P3_6=P3^6;sbit P3_7=P3^7;//void delay2s(void) //误差 0us //{// unsigned char a,b,c;// for(c=127;c>0;c--)// for(b=235;b>0;b--)// for(a=32;a>0;a--); // _nop_();//}//////void delay1s(void) //误差 0us //{// unsigned char a,b,c;// for(c=167;c>0;c--)// for(b=171;b>0;b--)// for(a=16;a>0;a--);// _nop_();//}//void delay150ms(void) //误差 0us //{// unsigned char a,b,c;// for(c=3;c>0;c--)// for(b=116;b>0;b--)// for(a=214;a>0;a--);//}void qj()//前进{P1_4=0;P1_3=1;P1_6=0;P1_5=1;}void ht()//后退{P1_4=1;P1_3=0;P1_6=1;P1_5=0;}//void tc()//停车//{// P1_4=0;// P1_3=0;// P1_6=0;// P1_5=0;//}//void yz()//右转//{// P1_4=0;// P1_3=1;// P1_6=1;// P1_5=0;//}void yz1()//右转调速{P1_4=0;P1_3=1;P1_6=0;P1_5=0;}void zz()//左转{P1_4=0;P1_3=0;P1_6=0;P1_5=1;}void main(){ while(1){tz:while(P3_5==0&&P3_6==0&&P3_7==0){qj();}while(P3_5==1&&P3_6==0&&P3_7==0){zz();}while(P3_5==0&&P3_6==0&&P3_7==1){yz1();}while(P3_5==0&&P3_6==1&&P3_7==0){{ht();}while(P3_6==0){yz1();while(P3_7==1);goto tz; }}// while(P2_0==1&&P2_1==1&&P2_2==0)// {// ht(); if(P2_1==0){yz();delay150ms(); }// }// while(P2_0==0&&P2_1==1&&P2_2==1)// {// ht(); if(P2_1==0){yz();delay150ms(); }// }// while(P2_0==1&&P2_1==1&&P2_2==1)// {// ht(); if(P2_1==0){yz();delay150ms(); }// }}}六、实验结果分析通过调试智能小车,发现影响小车运行效果的因素是软硬件之间的不协调,需要在软件上多次做出更正,硬件方面的主要是准确安装传感器的位置,使得传感器有效可靠的工作,调试传感器的灵敏度,这与传感器的质量有关,尽量选用优质传感器。
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编号:
本科学生毕业论文(设计)手册
题目:迷宫小车系统的设计
The System Design of Maze Trolley System 学院名称:物理与电子信息学院
专业名称:电子信息工程
年级: 2006级
学生姓名:易印雪
学号[11位]: 200609340911
指导教师:赖春红职称/学历:讲师/硕士
“及格”(60-69);“不及格”(60以下)。
2009年12月27日
教务处制
西华师范大学本科学生毕业论文(设计)
承诺书
本人承诺:在即将开始的毕业论文(设计)过程中,严格遵守学术道德规范和学校纪律,在学院和指导教师的安排与指导下,独立完成毕业论文(设计)工作,不弄虚作假,不请人代做毕业论文(设计)或抄袭别人的成果。
按照“西华师范大学本科生毕业论文(设计)规定”的要求,完成毕业论文(设计)的撰写、答辩、装订整理等工作。
学生签名:
年月日
西华师范大学本科学生毕业论文(设计)任务书
注:1、任务书由指导老师填写。
2、任务书必须在第七学期开学一周内下达给学生
附件三:
西华师范大学本科学生毕业论文(设计)开题报告
附件四:
西华师范大学本科学生毕业论文(设计)指导记录表
附件十:
西华师范大学本科学生毕业论文(设计)答辩记录
附件六:
西华师范大学本科学生毕业设计评价表(指导教师用)
西华师范大学本科学生毕业设计评价表(评阅人用)
西华师范大学本科学生毕业论文(设计)答辩评分参考标准。