智能小车毕业论文完整版分析解析

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LEKIBM standardization office【IBM5AB- LEKIBMK08- LEKIBM2C】

学士学位论文

系别：计算机科学与技术

学科专业：计算机科学与技术

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2011年 06月

智能小车引导控制系统的设计与实现

系别：计算机科学与技术

学科专业：计算机科学与技术

指导老师：@@@

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2011年 06月

智能小车引导控制系统的设计与实现

摘要：面对诸多恶劣的工作环境(如灭火、救援等)，为了有效的避免人员伤亡，就需要采用智能小车去现场来完成相应的任务。因此研究和开发智能小车引导控制系统具有十分重要的意义。本系统采用STC89C51单片机作为核心控制芯片，设计制作了一款通过红外光电传感器检测路径信息、红外火焰传感器检测火源的智能寻迹灭火小车。本系统由单片机控制模块、寻迹传感器模块、驱动电机模块、火源传感器模块、风扇模块、电源模块等组成。实际应用表明，该小车可以在专门设计的场地上实现自主发现火源，自主识别路线，自主行进接近火源并灭火，最终完成灭火的任务。

关键词：单片机小车引导控制传感器

Smart cars guide control system design and implementation Abstract:Confronted with so many bad working environment (such as fire fighting, rescue etc), in order to effectively avoid casualties, need to use intelligent go by car scene to complete relevant tasks. Therefore, the research and development of intelligent car guide control system has the extremely vital significance. This system uses STC89C51 as the core control chip, design and make a new electric sensor detection by infrared sensor information, infrared flame path of intelligent tracing test fire extinguishing car. The system is composed of single-chip microcomputer control module, tracing sensor module, drive motor module, ignition sensor module, fan module, power supply module. The practical application indicates that the car can be in a specially designed field on fire, to realize the independent found autonomous recognition route, independent sources and marching close to the fire extinguishing, finally complete task.

Keywords: Microcontroller Car Control system Sensors

目录

引言

现在，随着科技的快速发展，国内外对小型智能系统的应用越来越广泛，种类也越来越多。本题目就是结合有关科研项目而确定的设计类课题，所设计的智能寻迹灭火小车应能够实现自动发现火源、自动寻迹、自动前进接近火源并完成灭火任务的功能。

根据题目的要求，智能寻迹灭火小车控制系统采用一片STC89C51单片机作为本控制系统的主控芯片，硬件包括以下几个模块：驱动电机模块、寻迹传感器模块、单片机控制模块、火源传感器模块、风扇模块、电源模块。本设计采用了STC89C51单片机为智能小车核心控制部分，通过查询方式实现对小车的智能控制。小车由主控制板、传感系统、风扇系统和车身四部分组成。主控制系统由主控CPU电路、传感器接口电路、直流电机驱动电路等组成；传感系统采用红外传感器检测黑白线，火源传感器检测火源；行进直流电机驱动采用PWM 调制技术，可灵活方便地对车速、行进方向进行控制。

本设计通过采用STC89C51单片机为控制核心，实现对小车的智能控制。该控制系统不仅在智能小车中有很强的实用价值，在汽车应用、智能机器人等方面都有很强的实用价值，尤其是在机器人研究方面具有很好的发展前景。所以本设计与实际相联系，具有重要的现实意义。

第1章方案设计与论证

任务要求

设计任务

设计制作一个智能灭火小车模型，能到指定区域进行抢险灭火工作。以蜡烛模拟火源，随机分布在场地中，模拟灭火比赛场地如图所示。

图模拟灭火比赛场地示意图

设计要求

1. 智能灭火小车手动启动后，自动寻找到火源的位置。

2. 智能灭火小车必须按照固定的路线行进（黑白线）。

3. 扑灭火源后自动检测周围环境是否还有其他火源。

4. 若有则继续灭火，若无则停止工作。

创新设计

1. 小车车体结构好，完全自主设计，小车采用两层结构，分放不同模块的元件，调试过程和修改过程相对简单。

2．根据小车需要和实际情况，自行设计传感器，不仅花费较少，而且使用效果好。

3．自制灭火风扇，并采用三极管放大电路供电，最大限度的加大电机转速。

4．使用以7805芯片为核心的稳压设计，以L298为核心的电机驱动设计，保证系统的稳定性。

5．原地检测软件设计思路：先原地旋转360°，找出光敏电阻电路输出电压的最小值并保存数据，然后再旋转360°找出最小最小值的位置，然后停下。

总体设计方案

总体方案为：整个电路分为驱动电机模块、寻迹传感器模块、单片机控制模块、火源传感器模块、风扇模块、电源模块六个模块。

首先利用红外对路面信号进行探测，利用火源传感器检测火源信号，两种信号经过处理之后，送给单片机控制模块进行实时运算，输出相应的信号给驱动电机模块驱动电机转动，从而控制整个小车的运动。系统方案框图如图所示。