基于单片机的多功能智能小车设
基于51单片机智能小车(电路+程序+论文)

基于单片机的多功能智能小车设计论文(摘要(关键词:智能车单片机金属感应器霍尔元件 1602LCD)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,可应用于科学勘探等等的用途。
智能电动车就是其中的一个体现。
本次设计的简易智能电动车,采用AT89S52单片机作为小车的检测和控制核心;采用金属感应器TL-Q5MC来检测路上感应到的铁片,从而把反馈到的信号送单片机,使单片机按照预定的工作模式控制小车在各区域按预定的速度行驶,并且单片机选择的工作模式不同也可控制小车顺着S形铁片行驶;采用霍尔元件A44E检测小车行驶速度;采用1602LCD实时显示小车行驶的时间,小车停止行驶后,轮流显示小车行驶时间、行驶距离、平均速度以及各速度区行驶的时间。
本设计结构简单,较容易实现,但具有高度的智能化、人性化,一定程度体现了智能。
目录1 设计任务 (3)1.1 要求 (3)2 方案比较与选择 (4)2.1路面检测模块 (4)2.2 LCD显示模块 (5)2.3测速模块 (5)2.4控速模块 (6)2.5模式选择模块 (7)3 程序框图 (7)4 系统的具体设计与实现 (9)4.1路面检测模块 (9)4.2 LCD显示模块 (9)4.3测速模块 (9)4.4控速模块 (9)4.5复位电路模块 (9)4.6模式选择模块 (9)5 最小系统图 (10)6 最终PCB板图 (12)7 系统程序 (13)8 致谢 (46)9 参考文献 (47)10 附录 (48)1. 设计任务:设计并制作了一个智能电动车,其行驶路线满足所需的要求。
1.1 要求:1.1.1 基本要求:(1)分区控制:如(图1)所示:(图1)车辆从起跑线出发(出发前,车体不得超出起跑线)。
在第一个路程C~D区(3~6米)以低速行驶,通过时间不低于10s;第二个路程D~E区(2米)以高速行驶,通过时间不得多于4秒;第三个路程E~F区(3~6米)以低速行驶,通过时间不低于10s。
基于单片机的智能小车的设计毕业论文总

基于单片机的智能小车的设计-毕业论文-总————————————————————————————————作者:————————————————————————————————日期:基于单片机的智能小车的设计摘要单片机作为一种微型控制器,自走入人们的视野以来,就随着科技进步不断地更新换代。
它能够将计算机所有关键的零件整合集中在一块芯片上,并且具有强大的计数功能,以及各种必要的接口,因此单片机在自动控制系统中通常处于核心地位。
本文对于智能小车的设计思路就应用了最常见的AT89S51单片机作控制处理器,该单片机在低功率的基础上,能够保持其性能在一个较高的水平上,且其8K的处理器够灵巧,适用于嵌入式产品,在众多单片机中,表现较为优秀。
本设计是在单片机的基础上实施的,兼具数据处理、即时调控和报警提醒功能,小车接到行驶指令后,红外探头会检测路况信息(是否处在黑线路径范围内)并反馈给单片机处理,单片机判断后作出相应指令,由电机驱动使小车执行相应行驶动作。
单片机与系统的配合使智能小车的行驶保持灵敏迅速的状态。
关键词:单片机寻迹报警红外线电机驱动AbstractWith the rapid development of science and technology in recent years,SCM applications arecontinually deepen ing.Traditionalcontroltest drive at the same ti me, the rapidly growing update. In real-timedetect ionandcontrolof the microcomputer application system,the microcontrolleris oftenused asacore component.SCM is the main featureint egrated computer chip ina micro-computer. Itis a setof multi-counting and the interface in oneof the micro-controller. The 51 single-chip microcontroll eris the mosttypical andmost representative one.Thedesignof the mainapplicationAT89S51asthecontrol,anddisplaydriverintegratedcircuit sand other systems.Based on single chipdesign.MCUAT89S51 using the controlleras an alarm device that can givefull playto AT89S51ofdata processing and real-time control functions.Make the system work in the bestcondition,improvethesystem sensit ivity.Whentwo signal driven forward bycar tracing module,theinfrares onwhether to producelevel signalsthrough the black,retutn again according to requirement ofdesign procedure of judgment for motor drivermodule,itcontrolsthe car turning back forward ofrunning onthe blackline.Keywords:SCM,Tracing, Alarm device,Levelsignals,Motor driver module目录摘要ﻩ错误!未定义书签。
基于 STC89C52 单片机的智能小车设计

能智造与信息技术基于STC89C52单片机的智能小车设计李亚振(安阳师范学院河南安阳455000)摘要:本设计主要器件有STC89C52单片机、RZ7899驱动芯片和N20直流减速电机,使用两节锂电池共7.4V 作为系统供电,经LM7805稳压芯片降压到5V 后为单片机系统供电,通过红外循迹模块和避障模块,实现S 形曲线行驶和避障功能。
通过控制电机驱动模块控制电机输出转速,改变车辆移动状态,实现转弯。
在行驶过程中,通过蜂鸣器播放音乐或充当汽车喇叭,同时设置灯光进行照明。
软件程序采用C 语言,通过keil 软件实现对小车的控制。
通过pcb 设计和实物调试,验证了该智能小车虽设计简单,但功能强大,应用广泛。
关键词:智能小车STC89C52单片机循迹PCB 设计中图分类号:TP23文献标识码:A文章编号:1674-098X(2022)04(a)-0058-04当前,社会新工艺、新技术快速发展,人工智能技术逐步成熟,并广泛应用于工业、农业、医疗等行业。
智能小车作为人工智能领域研究的重要分支,可以代替人类在一些危险环境下完成相关工作。
本设计以STC89C52单片机作为小车控制系统的核心处理器,包括驱动、红外循迹、避障和音乐播放等模块,通过对各模块的设计,全面说明该智能小车工作的基本原理。
1系统总体设计目标本设计增添红外线遥控电路,控制智能小车运动,功能除了前进后退,还可以按照设置路线行驶并躲避障碍物,利用C 语言程序设置智能小车的运动状态,在编写代码时写入不同的音乐模块,调试实现小车的多功能运行[1]。
系统设计框图如图1所示。
2系统模块设计2.1电源输入模块本设计选用7.4V 可充电锂电池,可以循环使用,经过LM7805稳压芯片后,给单片机和外围器件提供供电。
电机驱动的芯片由7.4V 锂电池直接提供。
二极管D1起着防反接的作用,LED2作为电源指示灯,当开关SW1打开时,系统就会开始供电。
电源输入原理图如图2所示。
基于单片机的多功能智能小车设计

基于单片机的多功能智能小车设计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,可应用于科学勘探等等的用途。
智能电动车就是其中的一个体现。
本次设计的简易智能电动车,采用AT89S52单片机作为小车的检测和控制核心;采用金属感应器TL-Q5MC来检测路上感应到的铁片,从而把反馈到的信号送单片机,使单片机按照预定的工作模式控制小车在各区域按预定的速度行驶,并且单片机选择的工作模式不同也可控制小车顺着S形铁片行驶;采用霍尔元件A44E检测小车行驶速度;采用1602LCD实时显示小车行驶的时间,小车停止行驶后,轮流显示小车行驶时间、行驶距离、平均速度以及各速度区行驶的时间。
本设计结构简单,较容易实现,但具有高度的智能化、人性化,一定程度体现了智能。
目录1 设计任务 (3)1.1 要求 (3)2 方案比较与选择 (4)2.1路面检测模块 (4)2.2 LCD显示模块 (5)2.3测速模块 (5)2.4控速模块 (6)2.5模式选择模块 (7)3 程序框图 (7)4 系统的具体设计与实现 (9)4.1路面检测模块 (9)4.2 LCD显示模块 (9)4.3测速模块 (9)4.4控速模块 (9)4.5复位电路模块 (9)4.6模式选择模块 (9)5 最小系统图 (10)6 最终PCB板图 (12)7 系统程序 (13)8 致谢 (46)9 参考文献 (47)10 附录 (48)1. 设计任务:设计并制作了一个智能电动车,其行驶路线满足所需的要求。
1.1 要求:1.1.1 基本要求:(1)分区控制:如(图1)所示:(图1)车辆从起跑线出发(出发前,车体不得超出起跑线)。
在第一个路程C~D区(3~6米)以低速行驶,通过时间不低于10s;第二个路程D~E区(2米)以高速行驶,通过时间不得多于4秒;第三个路程E~F区(3~6米)以低速行驶,通过时间不低于10s。
基于STC89C51单片机的多功能智能小车设计

W a ng R ui qi ( Xi ’ a n Ae r o na ut i c a l Un i ve r s i t y,Xi a n 7 1 00 77,Chi na )
Ab s t r a c t :Th i s p a p e r p r e s e n t s t he d e s i g n o f a s ma r t c a r b a s e d o n STC8 9 C5 1 M CU ,whi c h c a n a v o i d o b s t r u c t i o n,t r a c k a n d b e r e mo t e l y c o n t r o l l e d . Th e p h o t o e l e c t r i c s wi t c h c a n d e t e c t b a r r i e r s ,a n d c a r r y o u t i t b y d r i v i n g t h e mo t o r s t e e r i n g .
2 硬 件 设 计 及 电 路
设计 的智 能小 车 由 S T C 8 9 C5 1控制 部 分 、 避 障部 分 、
循迹 部分 、 电源部 分 、 驱动 部分和显 示部 分组 成 , 系 统 框 图
如图 1 所示。
有 一定 的军 用价值 , 能代 替 人类 去 “ 危 险 地 带” 或“ 不 可 接 触 的地方 ” 执行任 务 。前 人研 究设 计的 智能 小 车有 避 障小
Ke y wo r d s :S TC8 9 C5 1;s ma r t c a r ;i n f r a r e d s e n s o r
1 引 言
智 能小 车是一 个集传 感探 测技术 、 智 能 控 制 技 术 和 电 机 拖动 技术 为一体 的机 器人 , 是 目前 电 子 设 计 的 一 个 热 门 话 题 ] 。智能小 车可 用于 探测 、 搜 救和 科研 等领 域 , 甚 至
基于单片机的一种多功能玩具小车的设计与实现

随着科技的发展,单片机作为一种常用的微控制器,已经在各个领域得到了广泛应用。
在玩具领域,特别是玩具小车的设计中,单片机的运用也越来越普遍,可以实现各种有趣的功能。
本文将介绍一种基于单片机的多功能玩具小车的设计与实现。
二、设计目标1. 实现无线遥控功能,通过遥控器实现对小车的控制。
2. 设置超声波避障模块,让小车能够自动避开障碍物。
3. 小车可通过蓝牙模块与手机进行连接,实现手机APP控制。
4. 为小车设计多种灯光效果,增添趣味性。
5. 使用音乐模块,使小车产生丰富的声音效果。
三、硬件设计1. 主控芯片选择了常用的Arduino单片机。
2. 驱动模块选用了直流电机驱动模块,实现小车的前进、后退和转向。
3. 采用了超声波传感器模块,用于检测障碍物并实现避障功能。
4. 蓝牙模块选用了蓝牙串口模块,实现与手机的数据传输和控制。
5. 设计了多种灯光效果,包括LED灯和彩色灯带。
6. 音乐模块选用了声音传感器模块,可以发出不同的声音效果。
四、软件设计1. 编写了小车的控制程序,包括前进、后退、左转、右转等基本控制2. 通过编写遥控器程序,实现了对小车的无线遥控功能。
3. 编写了避障算法,使小车能够自动避开障碍物。
4. 开发了手机APP,通过蓝牙模块与小车进行连接和控制。
5. 设计了多种灯光效果的控制程序,可以实现闪烁、变色等效果。
6. 编写了音乐模块的程序,可以根据指令发出不同的声音效果。
五、实现效果1. 小车可以通过遥控器实现前进、后退、左转、右转的基本功能。
2. 超声波传感器可以准确检测到障碍物,并成功避开。
3. 通过手机APP可以实现对小车的遥控和控制各种功能。
4. 多种灯光效果可以有效增加小车的趣味性。
5. 音乐模块发出的声音效果丰富多彩,增加了小车的趣味性。
六、总结与展望本文介绍了一种基于单片机的多功能玩具小车的设计与实现,通过结合硬件设计和软件设计,实现了多种有趣的功能。
未来,可以进一步优化设计,增加更多的传感器模块和功能模块,使小车的功能更加丰富多样。
基于单片机的智能小车控制系统设计

版本:doc毕业设计基于单片机的智能小车控制系统设计附源程序代码第一章绪论第一章绪论1.1课题背景目前,在企业生产技术不断提高、对自动化技术要求不断加深的环境下,智能车辆以及在智能车辆基础上开发出来的产品已成为自动化物流运输、柔性生产组织等系统的关键设备。
世界上许多国家都在积极进行智能车辆的研究和开发设计。
移动机器人是机器人学中的一个重要分支,出现于20世纪06年代。
当时斯坦福研究院(SRI)的NilsNilssen和charlesRosen等人,在1966年至1972年中研制出了取名shakey的自主式移动机器人,目的是将人工智能技术应用在复杂环境下,完成机器人系统的自主推理、规划和控制。
从此,移动机器人从无到有,数量不断增多,智能车辆作为移动机器人的一个重要分支也得到越来越多的关注。
智能小车,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、导航及白动控制等技术,是典型的高新技术综合体。
智能车辆也叫无人车辆,是一个集环境感知、规划决策和多等级辅助驾驶等功能于一体的综合系统。
它具有道路障碍自动识别、自动报警、自动制动、自动保持安全距离、车速和巡航控制等功能。
智能车辆的主要特点是在复杂的道路情况下,能自动地操纵和驾驶车辆绕开障碍物并沿着预定的道路(轨迹)行进。
智能车辆在原有车辆系统的基础上增加了一些智能化技术设备:(1)计算机处理系统,主要完成对来自摄像机所获取的图像的预处理、增强、分析、识别等工作;(2)摄像机,用来获得道路图像信息;(3)传感器设备,车速传感器用来获得当前车速,障碍物传感器用来获得前方、侧方、后方障碍物等信息。
智能车辆技术按功能可分为三层,即智能感知/预警系统、车辆驾驶系统和全自动操作系统团。
上一层技术是下一层技术的基础。
三个层次具体如下:(1)智能感知系统,利用各种传感器来获得车辆自身、车辆行驶的周围环境及驾驶员本身的状态信息,必要时发出预警信息。
基于单片机的智能小车速度控制设计

3.速度控制简介速度控制主要是指对智能小车的行驶速度进行控制,使其能 够按照预定的速度行驶,或者根据外界环境变化做出相应的速度调整。速度控制 的好坏直接影响到智能小车的性能和安全性。
二、设计思路
1.关键问题基于单片机的智能小车速度控制设计主要面临两个关键问题:一 是如何获取小车的实时速度;二是如何根据获取的速度信息来调整小车的行驶速 度。
在硬件设计方面,本次演示选用了一种常见的单片机,即STM32F103C8T6。 该单片机具有处理速度快、集成度高、外设接口丰富等特点,能够满足智能物料 搬运小车的控制需求。同时,为了实现小车的自动识别、定位和抓取功能,还选 用了以下硬件设备:
1、传感器部分:采用红外传感器和光电编码器相结合的方式,实现小车对 物料和位置的识别与检测。
analogWrite(motorPin2, 60);
上述代码中,我们通过编码器读取小车的实时速度,并根据速度阈值来判断 小车的速度状态。根据不同的速度状态,我们通过调节PWM信号的占空比来控制 电机的转速,从而实现对小车速度的控制。
三、实验结果
我们在实验中使用了基于Arduino单片机的智能小车速度控制设计,并对其 进行了多项测试。实验结果表明,该设计能够有效地控制小车的行驶速度,并具 有较高的稳定性。下表为实验数据记录:表1实验数据记录表在实验过程中,我 们发现该设计的最大优点在于其简单易行且稳定性高。
四、系统测试与结论
在完成硬件和软件的设计后,对整个系统进行了测试。测试结果显示,基于 单片机控制的智能循迹小车系统能够有效地实现自主循迹和避障功能,具有较高 的稳定性和可靠性。通过本设计的实践,可以得出单片机在自动化控制中具有广 泛的应用前景和发展潜力。
引言
随着科技的快速发展,智能化成为当今社会的关键词。智能小车作为一种智 能化的代表,具有广泛的应用前景。本次演示旨在研究基于STM32单片机的智能 小车控制,通过软硬件结合的方式实现小车的速度、循迹和刹车等控制功能,提 高小车的稳定性和灵活性。
基于单片机的多功能智能小车设计

学科代码:学号:XXXXXXXXXXXXX 大学(本科)毕业论文题目:基于单片机的多功能智能小车设计学院:专业:年级:姓名:指导教师:完成时间:20 年月日、基于单片机的多功能智能小车设计摘要:近几年,我国经济的迅速的增长使得小车的销售量逐渐升高,2016年,我国新能源汽车的销售达到了51.7万辆,销售率同比增长了20.5%。
汽车数量的日益增多使得交通拥挤的现象越来越严重,因此,交通事故的发生的频率也在逐渐的增多。
为了提高小车运行的安全,本文提出了一种基于单片机的多功能智能型小车的设计。
本文以STC89C51的单片机为核心,设计了一款多功能的智能小车,由于STC89C51的单片机在市场上受到了消费者普遍的好评,利用它进行智能小车的设计,既满足了大众的需求,又提高了小车设计的性能。
同时,本文还结合了直流电机L298N型号的驱动芯片、E18-D80NK 红外避障传感器、TCRT5000红外反射式接近开关传感器对智能小车的整体进行了构架。
关键词:单片机;多功能;智能小车;设计AbstractIn recent years, China's rapid economic growth makes the car sales gradually increased, in 2016, China's new energy vehicle sales reached 517,000, sales rate increased by 20.5%. The increasing number of cars makes traffic congestion more and more serious, so the frequency of traffic accidents is gradually increasing. In order to improve the safety of car operation, this paper presents a multi-functional intelligent car based on single-chip design.In this paper, STC89C51 single-chip as the core, designed a multi-functional smart car, as STC89C51 microcontroller in the market by consumers generally praise, use it for intelligent car design, both to meet the needs of the public, but also improve The performance of the car design. At the same time, this article also combines the DC motor L298N model driver chip, E18-D80NK infrared obstacle avoidance sensor, TCRT5000 infrared reflector proximity switch sensor on the overall structure of the smart car.Key Words: Single-chip;multi-function;intelligent car;design目录Abstract (3)引言 (6)1方案选型 (6)1.1车体设计 (6)1.2电机驱动选择 (6)2.3 PWM调速技术 (8)2.4 循迹模块技术 (9)2.5 避障模块技术 (9)2.6 控制系统模块 (10)2.7电源选择 (10)2总体方案设计 (10)2.1设计任务描述 (10)2.2总体设计 (11)2.3需求分析 (11)2.4总体方案 (11)3硬件电路设计 (11)3.1电源电路设计 (11)3.2驱动电路设计 (12)3.3循迹避障部分电路 (13)4程序设计 (14)4.1主程序设计概述 (14)4.2 主程序流程图 (14)4.3 驱动程序流程图 (15)4.4 循迹程序流程图 (16)4.5 避障程序流程图 (17)5制作安装与调试 (18)5.1小车的安装 (18)5.2小车运动模式调试 (18)5.3小车循迹调试 (19)5.4小车避障调试 (19)5.3小车的功能 (19)结论 (20)参考文献 (21)引言当前,关于智能化小车的设计越来越成为当前学者们关注的热点问题,对于智能小车的设计,采用的方法也越来对多样,利用单片机的程序设计的智能小车也是其中的一种。
基于单片机控制的wifi智能小车毕业设计

篇一:基于51单片机WiFi智能小车制作
基于51单片机WiFi智能小车制作
一、基本原理
51单片机WiFi智能小车是利用PC或手机作为控制端,通过手机连接wifi模块(路由器)以获得wifi信号,同时车载也连接wifi模块以获得和手机相同的IP地址,实现手机和小车的连接,然后利用PC或手机上的控制软件以wifi网络信号为载体发送相关信号,wifi模块接收PC或手机端发送来的相关信号并分析转换成TTL电平信号,然后发送给单片机,单片机接收到的电平信号处理、分析、计算,转化成控制指令并发送给电机驱动模块以实现小车的前进、后退、左拐、右拐等功能。
第1章
1.1
1.2
第2章
2.1
2.2
2.3 绪论 ................................................................................. 错误!未定义书签。 智能小车的意义和作用 ........................ 错误!未定义书签。 智能小车的现状 ............................................... 1方案设计与论证 ............................................................................................... 2 主控系统 ..................................................... 2 电源模块 ..................................................... 2 电机驱动模块 ................................................. 3
毕业设计基于Arduino单片机的智能小车设计

江海职业技术学院毕业设计毕业设计题目:姓名学号:所在系(部):专业及班级:指导教师:完成日期:中文摘要智能车辆是集环境感知、规划决策、多等级辅助驾驶等功能于一体的综合系统,是智能交通系统的一个重要组成部分。
它在军事、民用、太空开发等领域有着广泛的应用前景。
随着电子工业的发展,智能技术广泛运用于各种领域,运用于智能家居中的产品更是越来越受到人们的青睐。
本系统在硬件设计方面,以Arduino单片机为控制核心,以超声波传感器检测前方障碍物,从而自动避障。
在软件方面,利用C语言进行编程,通过软件编程来控制小车运转。
根据家庭各种房间家具的布局不同而使用不同的路径,从而使得家居中常用到的智能清扫小车智能化,人性化。
该小车能自动避障,有一定的实用价值。
关键词:单片机;智能清扫小车;自动避障目录第一章绪论 (1)1.1 选题背景 (1)1.2 智能小车研究现状 (2)1.3 课题主要内容 (4)第二章智能小车总体结构 (5)2.1 方案综述 (5)2.2 主控单元方案比较与选择 (5)2.3 避障单元方案比较与选择 (6)2.4 “小车”的必要的信息 (7)第三章智能小车的触觉、眼睛 (8)3.1 智能小车内部检测原理 (8)3.2 电机电流、电压检测 (10)3.3 超声波测距 (11)第四章智能小车的脚 (23)4.1 轮系结构详述 (23)4.2 直流电机 H 桥驱动电路 (26)4.3 电机控制信号 (28)第五章智能小车的大脑 (29)5.1 Arduino单片机简介 (29)5.2 Arduino单片机引脚简介 (30)5.3 Arduino编程软件 (33)第六章智能小车控制流程及程序 (35)6.1 控制流程 (35)参考文献 (36)致谢 (37)第一章绪论随着科技进步,现代工业技术发展越来越体现出机电一体化的特征。
无论是在金属加工、汽车技术、工业生产等等方面,机器设备表现了所谓智能化、集成化、小型化、高精度化的发展趋势。
基于单片机的智能小车避障循迹系统设计

基于单片机的智能小车避障循迹系统设计一、本文概述随着科技的不断进步和智能化趋势的深入发展,单片机技术在现代电子系统中扮演着日益重要的角色。
特别是在智能机器人、自动化设备等领域,基于单片机的智能系统设计成为研究的热点。
其中,智能小车作为一种典型的移动机器人平台,具有广泛的应用前景。
智能小车能够在复杂环境中自主导航、避障和完成任务,这对于提高生产效率、降低人力成本以及实现智能化管理具有重要意义。
本文旨在设计一种基于单片机的智能小车避障循迹系统。
该系统利用单片机作为核心控制器,结合传感器技术、电机驱动技术和控制算法,实现小车的自主循迹和避障功能。
通过对小车硬件和软件的设计与优化,使其在复杂环境中能够稳定、高效地运行,并具备一定的智能化水平。
本文首先介绍了智能小车的研究背景和意义,阐述了基于单片机的智能小车避障循迹系统的研究现状和发展趋势。
然后,详细描述了系统的总体设计方案,包括硬件平台的搭建和软件程序的设计。
在硬件设计方面,重点介绍了单片机的选型、传感器的选择与配置、电机驱动电路的设计等关键部分。
在软件设计方面,详细阐述了避障算法和循迹算法的实现过程,以及程序的编写和调试方法。
本文还通过实验验证了所设计系统的可行性和有效性。
通过实验数据的分析和对比,证明了该系统在避障和循迹方面具有较高的准确性和稳定性。
本文也探讨了系统存在的不足之处和未来的改进方向,为相关领域的研究提供了一定的参考和借鉴。
本文设计的基于单片机的智能小车避障循迹系统具有较高的实用价值和广泛的应用前景。
通过不断优化和完善系统的设计,有望为智能机器人和自动化设备的发展做出积极的贡献。
二、系统硬件设计在智能小车避障循迹系统设计中,硬件设计是整个系统的基石。
我们选用了性价比较高、易于编程控制的单片机作为核心控制器,围绕它设计了整个硬件系统。
核心控制器:选用了一款高性能、低功耗的单片机作为核心控制器,负责处理传感器数据、执行避障和循迹算法,以及控制小车的运动。
基于AT89S52单片机及PID算法实现循迹避障功能的智能小车【毕业论文,绝对精品】
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Abstract
This paper introduced an kind ofintelligent car that use AT89S52 SCM as control core , combine with multiple sensors and PIDcontrolalgorithmto achieve the function that find track and avoid obstacles.the electrical car uses reflective photoelectric sensor to detect black line to achieve track-finding,uses ultrasonic sensors to detect obstacles on the road to avoid obstacles automatically.The entire system has the function that trace route automatically,find light and test speed.Among them, AT89S52 which has 8-bit single-chip is used as the control part.Because of useing easily and having multi-function ,it suffers large users. The motor driver uses the common way--PWM for the motor controlling speed. the speed of car is displayed by the LCD screen .The circuit structure of the whole system is relatively simple, high reliability, and it can meet the requirements of the various design.With the continuous improvement of high technology and the stead process in industrial automation in our country,the Intelligence-car which gradually access to people's attention has been widely applied to design a variety of toys and other products,which greatly enriched people's lives.
多功能智能小车的控制系统设计
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2、2传感器数据处理
传感器可以感知周围环境并传递给控制器处理。本设计采用中断处理的方式 读取传感器的数据,并通过算法实现障碍物的检测和避障。
2、3电机控制
电机驱动电路需要实现电机的正反转和速度控制。本设计通过STM32单片机 的PWM信号输出控制电机的速度,并通过控制信号的逻辑组合实现电机的正反转。
1、4电源系统
电源系统是智能小车的能量来源,它需要提供稳定的电压以保障系统的正常 运行。本设计采用锂电池作为电源,并通过稳压芯片实现电源的稳定输出。
二、软件设计
2、1控制逻辑
智能小车的控制逻辑是软件设计的核心,它包括前进、后退、左转、右转、 停止等操作。本设计采用STM32单片机的C语言开发环境进行编程,实现各种操作 的控制逻辑。
1、传感器技术:传感器是智能小车的“眼睛”,它能够感知周围环境,为 小车提供准确的导航和障碍物信息。激光雷达、摄像头、超声波传感器等是常用 的传感器类型。
2、芯片技术:芯片作为智能小车的“大脑”,负责处理传感器采集的数据, 并发出控制指令,实现小车的自动驾驶。高性能的芯片能够提高数据处理速度和 准确性。
智能小车可以分为多种类型,包括无人驾驶小车、搬运型小车和巡检型小车 等。这些智能小车都具有以下功能:
1、自动驾驶:智能小车采用传感器、算法和导航系统等技术实现自动驾驶, 根据设定路径自动行驶,无需人工干预。
2、货物运输:智能小车可用于货物运输,将货物从一个地方自动运输到另 一个地方,提高物流效率。
三、控制系统软件设计
1、导航与定位:通过GPS和IMU(惯性测量单元)进行定位,通过路径规划 算法确定小车的行驶路径。
2、障碍物识别与避障:通过摄像头和图像处理算法识别障碍物,通过控制 算法(如PID控制器)控制小车避开障碍物。
基于AT89C52的智能避障小车设计
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基于AT89C52的智能避障小车设计全文共四篇示例,供读者参考第一篇示例:基于AT89C52的智能避障小车设计智能小车是一种基于单片机控制的智能移动设备,能够根据周围环境的变化自主地进行导航和避障。
在现代社会,智能小车已经得到广泛的应用,比如在工业生产中的物流运输、家庭服务机器人等领域。
本文将介绍基于AT89C52的智能避障小车的设计方案,并详细解析各个模块的功能和工作原理。
一、硬件设计1.主控模块主控模块选用AT89C52单片机,其具有较强的计算和控制能力,并且易于编程和驱动外部设备。
AT89C52还具有丰富的外设接口,可以方便地与其他传感器和执行器进行连接。
2.传感器模块智能避障小车需要搭载多种传感器,用于感知周围的环境,并做出相应的反应。
一般包括超声波传感器、红外传感器和摄像头等。
超声波传感器可用于探测障碍物的距离,红外传感器可用于检测地面的黑线以进行自动寻迹,摄像头可用于图像识别和路标识别。
3.执行器模块执行器模块包括直流电机、舵机等,用于驱动小车的轮子和转向,实现前进、后退、左转、右转等动作。
4.电源模块智能避障小车需要稳定可靠的电源供应,一般采用锂电池或者干电池进行供电。
二、软件设计1.传感器数据处理传感器模块采集到的数据需要进行处理和分析,以确定当前环境的状态。
比如利用超声波传感器测量到的距离数据,可以计算出周围障碍物的位置和距离。
2.路径规划根据传感器模块采集到的数据,主控模块需要根据预设的算法来规划小车的行驶路径,避开障碍物并找到最优的行驶路线。
3.运动控制执行器模块需要根据路径规划模块给出的指令来控制小车的运动,包括轮子的速度和方向等。
4.用户界面智能小车设计还需要考虑用户界面的设计,一般通过蓝牙或者Wi-Fi模块,将小车的状态和控制权传输到手机App或者PC端,方便用户进行监控和控制。
三、系统整合在完成硬件和软件模块的设计后,还需要对系统进行整合调试。
首先需要进行硬件电路的连接和焊接,然后对软件进行编译和下载,最后将各个模块进行组合测试,验证整个系统的功能和性能。
基于单片机的智能小车设计
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基于单片机的智能小车设计前言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。
可见其研究意义很大。
本设计就是在这样的背景下提出的。
本题目是结合科研项目而确定的设计类课题,设计的智能电动小车应该能够实时显示时间、速度、里程,具有自动寻迹、寻光、避障功能,可程控行驶速度、准确定位停车。
根据题目的要求,确定如下方案:在现有玩具电动车的基础上,加装光电、红外线、超声波传感器及金属探测器,实现对电动车的速度、位置、运行状况的实时测量,并将测量数据传送至单片机进行处理,然后由单片机根据所检测的各种数据实现对电动车的智能控制。
这种方案能实现对电动车的运动状态进行实时控制,控制灵活、可靠,精度高,可满足对系统的各项要求。
本设计采用MCS-51系列中的80C51单片机。
以80C51为控制核心,利用超声波传感器检测道路上的障碍,控制电动小汽车的自动避障,快慢速行驶,以及自动停车,并可以自动记录时间、里程和速度,自动寻迹和寻光功能。
方案设计与论证根据题目的要求,在智能小车上加装光电检测器,实现对智能小车的速度、位置、运行状况的实时测量,并将测量数据传送至单片机进行处理,然后由单片机根据所检测的各种数据实现对电动车的智能控制。
这种方案能实现对电动车的运动状态进行实时控制,控制灵活、可靠,精度高,可满足对系统的各项要求。
调速系统采用晶闸管的直流斩波器基本原理与整流电路不同的是,在这里晶闸管不受相位控制,而是工作在开关状态。
当晶闸管被触发导通时,电源电压加到电动机上,当晶闸管关断时,直流电源与电动机断开,电动机经二极管续流,两端电压接近于零。
脉冲宽度调制(Pulse Width Modulation),简称PWM。
脉冲周期不变,只改变晶闸管的导通时间,即通过改变脉冲宽度来进行直流调速。
检测系统检测系统主要实现光电检测,即利用各种传感器对电动车的避障、位置、行车状态进行测量。
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基于单片机的多功能智能小车设(实物制作)摘要随着社会的发展,智能化越来越受到人们的关注。
本设计通过模拟汽车的自动行驶及避障功能,来实现智能化。
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。
在此设计中,用STC89C51单片机作为主控芯片,处理接收到的各种信号,并作出相应的反馈;用红外对管来进行黑线检测,从而达到循迹和避障的目的;通过编写的程序,保证了电机的左右转动,从而达到小车设计时预定的目标。
由于小车在设计过程中,采用了模块化的设计思路,所以在进行调试时非常方便。
我们可以分别对每一个功能部分来进行调试,驱动部分调试时,只要给电机向前或者向后的信号,就可以调试出其功能。
循迹部分调试时,只要通过检测到黑线,判断是否沿黑线行驶,即可以调试出。
在进行避障调试中,我们可以把障碍物放在小车前方,然后看小车两个轮子的转向。
这种模块化的设计思想不仅简化了设计过程,而且对我们以后的设计也会有一定启发。
ABSTRACTAlong with the development of society, more and more intelligent attention. This design by simulating acar driving and automatic obstacle avoidance, to achieve intelligent. This design has three main modulesincluding drive module, signaldetection module, main control module, motor. In this design, with STC89C51 SCM as the master chip, processing various signals received, and make corresponding feedback; usingInfrared to tube to detect the black line, so as to achieve the purpose of tracking; Through the program,ensure the motor rotation, so as to achieve the design of the car when the scheduled target.As the car in the design process, using a modular design concept, so very convenient during debugging. We were part of each function for debugging, debugging driving part, as long as the motor forward or backward signal, you can debug thefunctionality. When debugging tracking part, simply by detecting the black line, to determine whether the black line running along, that you can debug a. Avoidance during commissioning, we can put an obstacle in front of the car, and then look at the car two steering wheels. This modular design not only simplifies the design, but also for our future designs also have some inspiration.Key Words : Intelligent,SCM,Infrared to tube,Obstacle avoidance tracking目录一、绪论1.1智能小车的研究与意义1.2智能小车的现状1.3论文研究内容与主要结构二、方案选型设计2.1车体设计2.2 电机驱动选择2.3 PWM调速技术2.4 循迹模块技术2.5 避障模块技术2. 6 驱动模块2. 7 控制系统模块2. 8 电源选择三、硬件设计3.1总体设计3.2电源电路设计3.3驱动电路设计3.4 循迹部分电路3.5 避障部分电路3.6 主控电路设计四、软件设计4.1主程序设计概述4.2主程序流程图4.3 驱动程序流程图4.4 循迹程序流程图4.5 避障程序流程图五、制作安装与调试5.1 小车的安装5.2小车运动模式调试5.3小车循迹调试5.4小车避障调试5.5小车的功能六、结论七、参考文献八、致谢第1章绪论1.1 智能小车的研究意义随着计算机、微电子、信息技术的快速发展,智能化技术的发展速度也越来越快,智能化与人们生产生活的联系越来越紧密,智能化将是未来社会发展的必然趋势。
在企业生产技术不断提升、对自动化技术要求不断加深的背景下,智能车以及在智能车基础上开发的产品已成为自动化物流运输、柔性生产组织等系统的关键设备。
智能小车是一个集环境感知、规划决策、自动驾驶等功能于一体的综合系统。
它集中的运用了计算机、传感器、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。
在我所研究的自动循迹避障系统中,我们可以利用小车来模拟汽车自动避障功能,来避免现实中汽车因与障碍物碰撞而产生的车祸。
因此,自动循迹避障小车对于在进行自动避障的时候,有着非常重要的现实意义。
1.2 智能小车的现状智能小车的研究、开发和应用涉及传感技术、电气技术、电气控制技术、智能控制等学科,智能控制技术是一门跨科学的综合性技术,当代研究十分活跃,应用日益广泛的领域。
众所周知机器人技术的发展是一个国家高科技水平和工业自动化程度的重要标志和体现。
因此目前世界各国都在开展对机器人技术的研究。
机器人由于有很高的灵活性、可以帮助人们提高生产率、改进产品质量等优点,在世界各地的生产生活领域得到了广泛的应用。
智能小车正是模仿机器人的一种尝试。
它是一种以汽车电子为背景,涵盖多学科的科技创新性设计,一般主要由路径识别、速度采集、角度控制以及车速控制等模块组成。
这种智能小车能够自动搜寻前进路线,还能爬坡,感知前方的障碍物,并自动寻找前进方向,避开障碍物。
另外如果加入相关声光讯号后,更能体现出智能化和人性化的一面。
首先,国外智能车辆的研究历史较长,始于上世纪50年代。
它的发展历程大体可以分成三个阶段:第一阶段20世纪50年代是智能车辆研究的初始阶段。
1954年美国Barrett Electronics 公司研究开发了世界上第一台自主引导车系统AGVS(Automated Guided Vehicle System)。
第二阶段从80年代中后期开始,世界主要发达国家对智能车辆开展了卓有成效的研究。
在欧洲,普罗米修斯项目开始在这个领域的探索。
在美洲,美国成立了国家自动高速公路系统联盟(NAHSC)。
在亚洲,日本成立了高速公路先进巡航/辅助驾驶研究会。
第三阶段从90年代开始,智能车辆进入了深入、系统、大规模研究阶段。
最为突出的是,美国卡内基.梅隆大学(Carnegie Mellon University)机器人研究所一共完成了Navlab系列的10(Navlab1—Navlab10)的研究,取得了显著的成就。
台自主车目前,智能车的发展正处第三阶段。
这一阶段的研究成果代表了当前国外智能车的主要发展方向。
其次,国内智能车辆的现状研究相比于国外,我国开展智能车辆技术方面的研究起步较晚,开始于20世纪80年代,而且大多数研究尚处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,并且存在一定的技术差距,但使我国也取得了一系列的成果,主要有: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于2003年研制成功了我国第自主驾驶轿车。
吉林大学设计并制造了一辆用CCD识别地面铺设的条状路标导航的智能车辆,车辆由图像识别、行驶、转向、制动、避障和其他辅助系统组成。
目前,该车可以稳定的跟踪直线、弧线、S型线等轨迹自动行驶,车速可达20km/h。
在国家科工委和国家862计划的资助下,清华大学计算机系智能技术与系统国家重点实验室自1988年开始研制的THMR系列移动机器人取得了很大的成功。
它兼有面向高速公路和一般道路的功能,目前已经能够在校园的非结构化道路环境下,进行道路跟踪和避障自主行驶。
南京理工大学、北京理工大学、浙江大学、国防科技大学、清华大学等多所院校联合研制了7B.8军用室外自主车,该车装有彩色摄像机、激光雷达、陀螺惯导定位等传感器智能车辆研究也是智能交通系统ITS的关键技术。
目前,国内的许多高校和科研院所都在进行ITS关键技术、设备的研究,随着ITS研究的兴起,我国已形成了一支ITS技术研究开发的专业技术队伍。
并且各个交通、汽车企业越来越加大了对ITS及智能车辆技术研发的投入,整个社会的关注程度在不断提高。
交通部已将ITS研究列入“十五”科技发展计划和2010年长期规划。
相信经过相关领域的共同努力,我国ITS及智能车辆的技术水平一定会得到很大的提高。
可以预计,我国飞速发展的经济实力将为智能车辆的研究提供一个更加广阔的前景。
因此,对智能小车进行深入细致的研究,不但能加深课堂上学到的理论知识,更能将理论转化为实际运用,为将来打下坚实的基础。
1.3 论文研究内容与主要结构论文主要研究的内容就是小车的循迹与避障,因为在实现整个系统时,如何确保小车按照所设定的路线行进,是至关重要的。
在进行避障循迹小车研究时,我们首先要确保电路图的设计合理。
这样的话,在后面进行的硬件调试时,才可以避免因为电路原理的错误,而使得设计达不到预定要求。
论文主要由九部分组成,第一部分:主要介绍选题的目的意义,以及选题目前在国内外的发展现状。
这样我们在进行课题设计的时候,有很大的参考意义;第二部分:主要是在论证小车设计方案的优劣,并根据实际情况,例如实现难易程度、生产成本以及后续的维护是否方便来进行筛选,得出最后本小车的设计方案;第三部分:小车的系统硬件电路设计,我们在实现小车功能时,必须通过构建硬件电路;第四部分:系统软件设计,这是一个很重要的部分,因为只有通过系统软件的控制,小车才可以按照设定功能进行一系列动作,比如循迹以及避障;第五部分:小车的测试,这是对小车设计完成后,其功能是否达到最初的设计规划,是设计工作是否准确完成的一个很重要的指标;第六部分:总结,是对整个小车设计过程中所遇到的一些问题,所付出的努力,还有最后的结果进行一个大致总结;第七部分:致谢,对于这几个月中,老师以及领导在对本次论文设计编写过程中所给予的帮助;第八部分:参考文献:在小车设计及论文编写过程中,所参考的一系列的资料,进行一个归纳整理;第九部分:附录,最要用来展示小车的整体硬件电路情况以及小车的系统程序,这样便于阅读。