智能小车报告分析精编版

智能小车报告分析精编

版

MQS system office room 【MQS16H-TTMS2A-MQSS8Q8-MQSH16898】

智能小车（红外版）项目报告

目录

一、引言

------------------------------1二、总体方案

------------------------------1三、电路与程序设计

------------------------------4四、小车调试方案和调试结果

------------------------------8五、遇到的问题和解决方案

-------------------------------9 六、工程管理方案

-------------------------------10七、总结和体会

-------------------------------10一、引言

智能，即可以按照预先设定的模式在一个环境中运行，不需要人为的管理。智能小车就是其中一个体现。本文的智能小车设有自动避障和自动循迹的功能。其中避障的实现需要注意当小车与障碍物之间距离小于某一数值时，车通过电动机转向；寻迹的实现则需要通过车底部的光电传感器检测行驶方向是否偏离黑线，再通过电动机调整运行方向。

小车系统以STC89C52单片机为系统控制处理器；采用红外传感获取轨道及障

碍物的信息，来对小车的方向和速度进行控制。此外，对整个控制软件进行设计和程序的编制以及程序的调试，并最终完成软件和硬件的融合，实现小车的预期功能。

二、总体方案

本小组设计的智能小车的控制机制是：以STC89C52单片机为控制核心的智能

循迹避障小车。采用红外探测法实现信号检测,通过红外发射管和接受管来感知给

定黑色轨迹和障碍物,将感知的信号返回给单片机,然后单片机对不同信号进行区分,结合软件编程控制小车前进、后退、左转、右转,从而实现循迹避障功能,即在有轨迹的地方小车能沿轨迹行驶,当遇到障碍时小车能够自动避开。

1.实现功能

（1）寻迹功能

该智能小车在画有黑线的白纸“路面”上行驶，由于黑线和白纸对光线的反

射系数不同，可根据接收到的反射光的强弱来判断“道路”一黑线。本车用了比

较普遍的检测方法——红外探测法。红外探测法，即利用红外线在不同颜色的物理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面时发生漫发射，反射光被装在小车上的接收管接收；如果遇到黑线则红外光被吸收，则小车上的接收管接收不到信号。

（2）避障功能

该智能小车利用红外对管获取障碍物的信息，小车在前进时位于小车前方的红外管不断发射红外光，当前方有障碍物时，红外管被反射，并被接收管接收。

2.框图

3.原理图（图二）

4.流程图

（1）电路设计(各单元模块功能)：

1、控制器模块

采用STC89C52单片机，直接通过USB线为小车烧录程序做开发，不用购买转换器。

作用：智能小车的控制核心，通过对单片机烧录控制程序，控制小车前进、后退、左转、右转,从而实现循迹避障功能,即在有轨迹的地方小车能沿轨迹行驶,当遇到障碍时小车能够自动避开。

2. 电机驱动模块

运用两块LG9110驱动芯片来分别控制左前轮和右前轮。该芯片简单易管理，充分主程序有时间去处理其他更多功能。

作用：用驱动芯片做单片机与马达的桥梁，当芯片接收到来自单片机的命令信号时，芯片会做出相应的命令来使马达运作，从而实现控制左转与右转的功能。

3、寻迹模块

智能小车设计要能实现在黑白轨迹线路上寻迹行驶，小车就要能区分路面上的黑白颜色，采用的是红外光线对黑白颜色反光程度不同的原理。同时也可以根据这种方法来实现避悬崖及其他更多的高级功能。

4、避障模块

智能小车的避障方法采用红外光线反射原理，可以很好的检测到前方能够反光的白色物体，从而实现能够绕障碍物与防撞的功能。

5. 电源模块

采用4节干电池供电，电压达到6V，给单片机、电机和其他芯片供电。

作用：给小车提供能源。

6. 发光二极管和蜂鸣器

采用普通发光二极管和蜂鸣器分别发出光声进行提示。

作用：两个发光二极管一直亮着表示小车处于前进状态；发光二极管闪烁和蜂鸣器鸣叫表示小车后退；左边的发光二极管亮而右边的发光二极管灭表示小车左转；右边的发光二极管亮而左边的发光二极管灭表示小车右转。

位LED指示灯

充分发挥程序状态指示灯、跑马灯、流水灯、花样灯等更多变幻多样的功能。（2）程序设计：

程序设计原理：探测障碍物的红外对管和寻迹的两个红外对管引起的电平变化，并将其变化传递给STC89C51单片机，经过一定计算处理，并配合两个直流发电机通过前进、后退、左转、右转等动作完成寻迹和避障功能。

1、主程序模块

#include<>

#include<>

#define GPIO2 P1

#define GPIO3 P2

#define uchar unsigned char

void delayms(uchar x); ex文件，并将它烧录到单片机内，打开开关，使小车在白底黑色跑道上行驶，若小车放在白色区域任意位置，能自动找到黑色跑道，并按照跑道行进。小车在椭圆型、S型、六边形等轨道都可以实现寻迹。向前运行的机器人能发现前方白色障碍，先倒车再转弯绕过障碍物。如不能则再次修改程序、检查电路，直至发现错误或测试成功。

五．遇到的问题和解决方案

（1）硬件制作：

1、在最初焊接元器件的时候，没注意到各电阻的阻值有差异，之后用万用表将各阻值电阻测量好并按照图纸焊；

2、组装完小车之后进行初步测试时，我们发现打开开关后，灯未亮，发动机未工作，初步认为是芯片出了问题，第一次更换的芯片也存在问题，由于没及时排除这个因素，出现了后面一系列的差错，甚至将电动机的线接反，经最终老师们的指导，重新换了一块芯片，小车能正常运转。

（2）程序编写：