智能语音导航小车技术报告

智能声音导航避障小车

技术报告

[摘要]为了实现智能小车的声源定位导航与避障功能，设计了可精确定位移动声源的智能避障小车平面定位导航系统。该系统由智能小车、声音传感模块、超声波传感模块和MCU控制器等构成，其智能小车的控制不受光线限制，在只有声音作为引导信号的情况下，可以实现无线的车体定位与避障的自动控制功能。该系统具有设计简单易于实现，低成本和低功耗等特点，在国防安全、自动避障、移动机器人、地震研究、全球定位系统等方面具有重要应用。声源定位与超声波避障是一个既有明确应用背景又有前沿技术的科学研究。

[关键词]声源定位自动控制智能避障超声波前沿技术

[abstract] in order to realize intelligent car sound orientation navigation and obstacle avoidance function, the design can be accurate location of the sound source mobile intelligent obstacle avoidance plane positioning car navigation system. The system by intelligent sensor module of car and voice, the ultrasonic sensor module and MCU controller, etc intelligent control of the car from the light restrictions, only as a guide in voice signal, it can realize the wireless location and the body of an obstacle avoidance of automatic control function. The system has the design simple easy to realize, low cost and low power consumption and other characteristics, in the defense security, automatic obstacle avoidance, mobile robots, earthquakes, global positioning system has important application. Source orientation and ultrasonic obstacle avoidance is both an application background and clear edge technology scientific research.

[key words] sound positioning automatic control intelligence obstacle avoidance ultrasonic frontier technologies

第一章引言 (5)

1.1概述 (5)

1.2本文结构 (6)

第二章系统设计 (6)

2.1系统方案介绍 (6)

2.2系统总体结构 (6)

第三章电路的设计与实现 (8)

3.1车模的选择与论证 (8)

3.2电源模块设计 (9)

3.3驱动模块 (10)

3.4舵机驱动模块 (12)

3.5声音传感器模块 (13)

3.6避障模块 (15)

3.7声源模块 (16)

3.8单片机最小系统 (17)

第四章软件系统设计 (17)

4.1 C8051F020控制软件主要理论 (17)

4.2软件系统总体设计 (19)

4.3程序设计 (20)

4.3.1程序流程图 (20)

4.4寻向与算法 (20)

4.4.1声源定位与算法 (20)

4.4.2超声波避障与算法 (22)

4.5系统控制 (22)

4.5.1小车转向角控制 (23)

第五章开发制作与调试 (24)

5.1开发工具 (24)

5.1.1软件开发平台 (24)

5.2系统调试 (25)

5.2.1硬件调试 (26)

5.2.2软件调试 (26)

第六章结论 (26)

6.1总结 (27)

6.1.1智能车的制作 (27)

6.1.2存在问题 (27)

6.1.3心得体会 (27)

[参考文献] (29)

第一章引言

这份技术报告中，包含了我们从认识信息技术大赛到设计制作出整个智能车系统的全部心血，这份技术报告记录了我们对本项赛事的认识、选择传感器的依据、对车模的机械研究及改造、整体方案的形成、硬件电路的设计、程序算法、艰辛的调试过程，详尽地阐述了我们的思想和创意，具体表现在电路的不断改进、算法的不断优化等。这份技术报告凝聚了我们团队的劳动成果和智慧。

在比赛期间，我们不断补充各方面的知识，包括控制类、传感器技术、汽车电子、电气、计算机、机械结构等多个学科，这次比赛的整个准备过程对我们的各方面知识的融合、实践动手能力以及创新思维的培养都有极大的推动作用。1.1概述

为检验ITAT教育工程的人才培养效果，同时为广大的青年学生提供一个展示个人信息技术应用水平的平台，教育部教育管理信息中心自2005年以来，在全国范围内举办ITAT教育工程就业技能大赛。大赛的举办得到了教育部有关领导的高度重视，相关司局的大力支持，也得到了各省教育厅和各有关院校的积极响应，更得到了参赛师生的广泛好评，累计参赛学校超过3000所，参赛规模近60万人次，取得了良好的社会效果。为此，中心定于2011年5月—12月在原ITAT教育工程就业技能大赛的基础上举办第六届全国信息技术应用水平大赛。

今年在原有的比赛项目中新增了团体赛，本项比赛内容为产品设计与制作，采用开放式、场外作业、提交作品与论文的方式进行。每队选手在大赛指定开发板上自行设计完成一个作品（开发板包括以80C51F芯片为控制核心的单片机开发板和以STM32F103X芯片为控制核心的嵌入式开发板两种，每个参赛队任意选择一种），本项比赛重点考察学生电子产品设计、安装、调试等的基本能力，