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智能循迹小车 中期检查表

智能循迹小车 中期检查表
智能循迹小车 中期检查表

西北工业大学明德学院2017届本科毕业设计(论文)中期检查表

学生填写学生姓名孙曌 班号121301 学号131229 论文题目具有巡迹功能的智能小车的电路设计指导教师王维斌1、工作进度

理工类:

方案设计计划完成时间:2017年4月10日

图纸设计、理论与实验分析计划完成时间:2017年5月10日

论文定稿计划完成时间:2017年5月15日

2、工作进展情况记录

周次具体工作内容

1 选择毕业设计课题

2 研究课题的相关资料

3 确定毕业设计的整体设计方向和完成进度

4 开始撰写并提交外文翻译

5 撰写并提交开题报告

6 确定系统框图,并画出系统框图

7 确定设计方案,画总体电路图

8 进行实物制作并足确保完成

9 对小车电路进行调试,测试智能小车各项指标

10 整理所有资料,完成论文正文

3、毕业设计(论文)工作中存在的困难与问题

对于论文所需要的小车设计比较迷茫,对于该选用哪款单片机,使用哪种模型无从下手,小车的具体功能除了智能寻迹外,是否添加其他功能。而且对于核心巡迹功能,是采用红外采集模块还是使用摄像头的图像采集模块不知所措。

教师填写检查项目

评定情况

优秀良好通过较差不合格学生态度、纪律、出勤

文献资料收集与阅读

课题方案、论文提纲制定

进度安排与执行

论文初稿完成情况

1.指导情况(指导方向和内容;学生执行情况)

2.存在问题解决方案:

对于小车设计没有一个具体的设计方向,对于单片机方面的知识掌握不够透彻。

解决方案:1.设计基于51单片机的蓝牙智能小车电路

2.除了设计巡迹功能以外,可适当的加入壁障、无线控制功能。

3.建议学生使用红外采集模块来完成巡迹功能。

4.尽早对照实物完成论文撰写。

指导教师签名:王维斌2017年5月12日

注:校外做毕业设计的学生由学生、校外导师、校内联系导师共同填写表中相关内容。

智能车实验报告

宁波大学 创新性开放实验报告题目基于光电传感器的自动寻迹小车 学号: 姓名: 专业: 指导教师: 目录 光电感应智能车............................................................................................. 错误!未定义书签。

一、硬件系统…………………………………………………………………………………错误!未定义书签。 (一)硬件框图 (3) 1、电源模块 (4) 2、寻迹模块 (4) 3、驱动模块 (5) 4、测速模块 (6) 二、软件系统 (7) (一)主程序流程图 (7) 1、电机驱动 (8) 2、舵机驱动 (10) 参考文献 (13)

光电感应自动寻迹智能车 【摘要】如果把自动寻迹小车成比例的扩大数倍,就成为真正有意义上的智能车,可以运用于军事、民用领域,对未来汽车行业的发展有一定的借鉴意义。通过光电传感器来寻找轨迹,以所编写的程序为软件支持,通过单片机计算生成相应的控制参数,驱动电机来使小车按照轨迹运动。其中小车在直线行驶过程控制参数保持不变,匀速行驶,而在小车要转弯之前则要先减速以防止小车过弯时冲出赛道,弯道过去之后在加速行驶以减少行驶时间。 【关键词】红外传感器;PID控制;自动寻迹 一、硬件系统 (一)智能小车的整体结构图 智能车通过单片机来接受和发出参数状态信号,电源模块是给智能车各个模块提供电压以使模块可以正常运作,寻迹模块则是包含着参数输送给单片机的作用,驱动模块是小车动起来的根源,测速模块是为了控制车速以使智能车平稳的沿着车道运行。

智能循迹小车___设计报告

智能循迹小车___设计报告

智能循迹小车设计 专业:自动化 班级:自动化132 姓名:罗植升莫柏源梁 桂宾 指导老师: 2014年4月——2010年6月

本课题是基于STC89C52单片机的智能小车的设计与实现,小车完成的主要功能是能够自主识别黑色引导线并根据黑线走向实现快速稳定的寻线行驶。小车系统以 STC89C52单片机为系统控制处理 器; 采用红外传感获取赛道的信息,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。

当今世界,传感器技术和自动控制技术正在飞速发展,机械、电气和电子信息已经不再明显分家,自动控制在工业领域中的地位已经越来越重要,“智能”这个词也已经成为了热门词汇。现在国外的自动控制和传感器技术已经达到了很高的水平,特别是日本,比如日本本田制作的机器人,其仿人双足行走已经做得十分逼真,而且具有一定的学习能力,还据说其智商已达到6岁儿童的水平。 作为机械行业的代表产品—汽车,其与电子信息产业的融合速度也显著提高,呈现出两个明显的特点:一是电子装置占汽车整车(特别是轿车)的价值量比例逐步提高,汽车将由以机械产品为主向高级的机电一体化方向发展,汽车电子产业也很有可能成为依托整车制造业和用车提升配置而快速成为新的增长点;二是汽车开始向电子化、多媒体化和智能化方向发展,使其不仅作为一种代步工具、同时能具有交通、娱乐、办公和通讯等多种功能。 无容置疑,机电一体化人才的培养不论是在国外还是国内,都开始重视起来,主要表现在大学生的各种大型的创新比赛,比如:亚洲广播电视联盟亚太地区机器人大赛(ABU ROBCON)、全国大学生“飞思卡尔”杯智能汽车竞赛等众多重要竞赛都能很好的培养大学生对于机电一体化的兴趣与强化机电一体化的相关知识。但很现实的状况是,国内不论是在机械还是电气领域,与国外的差距还是很明显的,所以作为机电一体化学生,必须加倍努力,为逐步赶上国外先进水平并超过之而努力。 为了适应机电一体化的发展在汽车智能化方向的发展要求,提出简易智能小车的构想,目的在于:通过独立设计并制作一辆具有简单智能化的简易小车,获得项目整体设计的能力,并掌握多通道多样化传感器综合控制的方法。所以立“智能循迹小车”一题作为尝试。 此项设计是在以杨老师提供的小车为基础上,采用AT89C52单片机作为控制核心,实现能够自主识别黑色引导线并根据黑线走向实现快速稳定的寻线行驶。

智能循迹小车实验报告

简单电子系统设计报告 ---------智能循迹小车 学号201009130102 年级10 学院理学院 专业电子信息科学与技术 姓名马洪岳 指导教师刘怀强

摘要 本实验完成采用红外反射式传感器的自寻迹小车的设计与实现。采用与白色地面色差很大的黑色路线引导小车按照既定路线前进,在意外偏离引导线的情况下自动回位。 本设计采用单片机STC89C51作为小车检测、控制、时间显示核心,以实验室给定的车架为车体,两直流机为主驱动,附加相应的电源电路下载电路,显示电路构成整体电路。自动寻迹的功能采用红外传感器,通过检测高低电平将信号送给单片机,由单片机通过控制驱动芯片L298N驱动电动小车的电机,实现小车的动作。 关键词:STC89C51单片机;L298N;红外传感器;寻迹 一、设计目的 通过设计进一步掌握51单片机的应用,特别是在控制系统中的应用。进一步学习51单片机在系统中的控制功能,能够合理设计单片机的外围电路,并使之与单片机构成整个系统。 二、设计要求 该智能车采用红外传感器对赛道进行道路检测,单片机根据采集到的信号的不同状态判断小车当前状态,通过电机驱动芯片L298N发出控制命令,控制电机的工作状态以实现对小车姿态的控制,绕跑到行驶一周。 三、软硬件设计 硬件电路的设计 1、最小系统: 小车采用atmel公司的AT89C52单片机作为控制芯片,图1是其最小系统电路。主要包括:时钟电路、电源电路、复位电路。其中各个部分的功能如下: (1)、电源电路:给单片机提供5V电源。 (2)、复位电路:在电压达到正常值时给单片机一个复位信号。

图1 单片机最小系统原理图 2、电源电路设计: 模型车通过自身系统,采集赛道信息,获取自身速度信息,加以处理,由芯片给出指令控制其前进转向等动作,各部分都需要由电路支持,电源管理尤为重要。在本设计中,51单片机使用5V电源,电机及舵机使用5V电源。考虑到电源为电池组,额定电压为4.5V,实际充满电后电压则为4-4.5V,所以单片机及传感器模块采用最小系统模块稳压后的5V电源供电,舵机及电机直接由电池供电。 3、传感器电路: 光电寻线方案一般由多对红外收发管组成,通过检测接收到的反射光强,判断黑白线。原理图由红外对管和电压比较器两部分组成,红外对管输出的模拟电压通过电压比 较器转换成数字电平输出到单片机。

基于STC89C52单片机-红外智能循迹小车 (1)

基于STC89C52单片机红外智能循迹小车 实验报告册 学院:电气工程学院 协会:电子科技协会 班级:电气1206 班 姓名:蔡申申 学号:201223910625 联系方式:151 **** ****

摘要 本报告论述了自己参加第八届河南工业大学科技创新大赛——基于STC89C52RC单片机红外智能循迹小车的方案论证、制作过程、调试过程。设计采用STC89C52RC单片机为核心控制器件,采用TCRT5000红外反射式开关传感器作为小车的循迹模块来识别白色路面中央的黑色引导线,采集信号并将信号转换为能被单片机识别的数字信号,单片机获取路面信息后,进行分析、处理,最后控制减速电机转动实现转向。实验表明:该系统抗干扰能力强、电路结构简单、制作成本低,运行平稳、可靠性好。 关键词:STC89C52单片机、反射式光电对管、PWM调速 减速电机

目录 摘要 (2) 1 绪论 (4) 1.1 智能循迹小车概述 (4) 1.1.1 循迹小车的发展历程回顾 (4) 1.1.2 智能循迹分类 (4) 1.1.3 智能循迹小车的应用 (5) 2 智能循迹小车总体设计方案 (5) 2.1 整体设计方案 (5) 2.1.1 系统设计步骤 (5) 2.1.2 系统基本组成 (5) 2.2 整体控制方案确定 (6) 3 系统的硬件设计 (6) 3.1 单片机电路的设计 (6) 3.1.1 单片机的功能特性描述 (6) 3.1.2 晶振电路 (7) 3.1.3 复位电路 (7) 3.2 光电传感器模块 (8) 3.2.1 传感器分布 (8) 3.3 电机驱动电路 (9) 3.3.1 L298N引脚结构 (9) 3.3.2 电机驱动原理 (9) 4 系统的软件设计 (10) 4.1 软件设计的流程 (10) 4.2 本系统的编译器 (10) 5 系统的总体调试 (11) 5.1 硬件的测试 (11) 5.2 系统的软件调试 (11) 结论 (11) 致谢 (11) 参考文献 (12) 附录A 原理图与模块电路图 (12) 附录B 程序代码 (13) 附录C 硬件实物图 (15)

智能循迹小车设计报告

电子作品设计报告 项目名称:智能小车 学院:机电工程学院 专业:应用电子技术 班级:09应电(1)班 组别:第三组 姓名:杨磊赖焕宁梁广生 指导老师:杨青勇玉宁

目录 摘要: (3) 关键词: (3) 引言: (3) 一、系统设计 (3) 1.1设计要求 (4) 1.2车体方案认证与选择 (4) 二、硬件设计及说明 (5) 2.1原理图设计 (5) 2.1.1稳压电源 (5) 2.1.2基本系统 (5) 2.1.3电机驱动 (5) 2.1.4液晶显示部分 (6) 2.1.5RS485数据总线 (6) 2.1.6循迹部分 (7) 2.2PCB设计 (7) 2.2.1主板PCB (7) 2.2.2循迹板PCB (8) 三、软件设计及说明 (8) 四、系统测试过程 (10)

五、总结 (11) 六、附录 (11) 附录一:系统元器件清单 (11) 附件二:系统测试源程序 (12) 摘要:本组的智能小车是采用凌阳的车架,是以两个电机来驱动小车,主板部 分自行设计。通过接收器MAX1483来采集信息,传送进主控芯片PIC16F886单片机,进行数据处理后,送进驱动芯片L293D以完成相应的操作。采用反射式红外光电传感器ST178来实现小车自动循迹功能,并且整个过程采用液晶显示屏RT1602来显示相应的数据。 关键词:PIC16F886 L293D 反射式红外光电传感器ST178 自动循迹引言: 近现代,随着电子科技的迅猛发展,人们对技术也提出了更高的要求。汽车的智能化在提高汽车的行驶安全性,操作性等方面都有巨大的优势,在一些特殊的场合下也能满足一些特殊的需要。智能小车系统涉及到自动控制,车辆工程,计算机等多个领域,是未来汽车智能化是一个不可避免的大趋势。本文设计的小车以PIC16f886 为控制核心,用反射式红外光电传感器作为检测元件实现小车的自动循迹前行,并显示等功能。 一、系统设计 本组智能小车的硬件主要有以PIC16f886 作为核心的主控器部分、自动循迹部分、显示部分、电机驱动部分。其中电机驱动部分和其他部分分别由两个不同的电源分开供电。 小车硬件系统结构示意图如下:

小车组装实验报告doc

小车组装实验报告 篇一:智能小车实验报告 北京邮电大学实习报告 附1 实习总结 为期两周的电子工艺实习,我过得十分忙碌和充实。从茫然地走进实验室,到学习最基本的焊接,到组装小车,再到无数次地调试程序,最后获得全院比赛的二等奖,有很多的辛苦,但是有更多的收获。 焊接是电子工艺实习最基本的部分,也是我们小学期的第一课。最开始是焊接基本的元件,包括电阻、电容、二极管、三极管等,虽然看起来是很简单的工作,但总是掌握不好电烙铁和焊锡,于是焊点有大有小,还有一些虚焊和漏焊的点。直到按照老师的要求一点一点把整块板子焊满,才逐渐掌握了标准、规范的焊接方法,最后烙铁往上一提很重要。到后来焊连着的四十个点时,焊点已经比较整齐划一了。对于焊接这种基本功来说,反复练习真的十分重要,这也考验了我们的耐心和细心。 焊接部分的小测试,是焊一个发光二级管交替亮的功能电路,老师要求正面用硬线布线,背面用软线连接。由于一开始设计布线的时候,元件之间距离比较近,导致在背面焊接连线时必须把线剪得特别短,我们两个人一个扶着线,一

个焊,位置十分不好把握,一不小心就会碰到旁边的焊点,又需要吸掉重焊,浪费了很多时间。所以我们的工作进行得十分慢,到中午很晚才焊完。虽然焊完后通电顺利地亮了,但以后再布线的时候一定要考虑到背面连线的问题,把原件之间的距离排得大一些。 基本焊接技术后就正式进入小车的组装了。小车的零件有很多都不认识,电路板也很复杂,刚拿到手里有些摸不着头脑,还好说明书上对焊接步骤有详细的说明。在焊芯片和散热片的时候,我们把顺序搞反了,应该先焊散热片,再根据螺丝孔的位置焊芯片,才能把两个元件固定在一起。但我们先焊了芯片,把散热片插在板子上后,发现两个孔怎么也对不上,可是芯片已经焊死了,即使用吸锡器也拆不下来。最后我们只好在散热片上又钻了一个孔,才勉强把螺丝拧上去。所以焊接的顺序是极其重要的,不光要考虑元件的高低,还要考虑元件之间的关系,才能少做无用功。还好其他步骤我们没有再出问题,小车焊出来后把测试程序烧进去,也能够正常的跑。 进入程序编写阶段,我们两个人先一起在测试程序的基础上编写了一个逻辑,预想了小车在行进过程中可能遇到的各种状况,主要使用了if??else if??else的多层嵌套。这个逻辑我们梳理了好长时间,在纸上画了逻辑图,想办法把

智能循迹小车设计与实现

智能循迹小车设计与实现 摘要本文介绍的是基于单片机STC89C52控制智能循迹小车的设计。利用红外对光管检测黑线与障碍物,并以STC89C52单片机为控制芯片控制电动小汽车的运动,从而实现自动循迹避障的功能。其中小车的电机由LG9110驱动,整个系统的电路结构简单,可靠性高。 关键词STC89C52 LG9110 红外对光管循迹小车

The manufacture of intelligent tracking car Abstract This articale introduces the design of intelligent tracking car based on the STC89C52 single chip computer.Based infrared detection of black lines and the road obstacles,and use a STC89C52 MCU as the controlling core for the movement.A electronic drived,which can automatic track and avoid obstacle,was designed and fabricated.In which,the electric machinery of car is drived by the LG9110.The electric circuit stuction of whole system is simple,and the function is dependable. Keywords STC89C52 LG9110 Infrared emitting diode Tracking car

智能寻迹小车设计报告

~ 目录 1.项目设计目的 (1) 2.项目设计正文 (3) .项目分析及方案制定 (3) .设计步骤及流程图 (4) 寻迹设计步骤 (4) 流程图 (4) ( .主要模块介绍 (4) LM393的主要特点 (4) LM393引脚图及内部框图 (5) LM393 功能简介 (5) 89C2051 (5) 89C2051简介 (5) 89C2051 主要性能参数 (5) 89C2051 功能特性概述 (6) 。 .电路设计及PCB绘制 (6) 电源电路 (6) 红外收发电路 (6) 电机驱动电路 (7) 单片机最小系统 (7) 整体电路 (8)

PCB板的绘制 (8) . 成品展示 (9) \ 3.项目设计总结 (9) 4.参考文献 (10) 智能寻迹小车 ——CDIO三级项目 王君杰 (电子信息工程 1501 6) 一、项目设计目的 在科技飞速发展的今天,智能化的概念已经渗入到各行各业,自动控制系统也出现在生活的方方面面,早到工厂的机械化生产,近到目前的自动驾驶。越来越多的领域涉及到电控制技术。特别是使用单片机一类的MCU的控制,在生活中越来越常见。因此,基于单片机控制的电路的学习和时间对于我们来说就显得尤为重要。同时,对于单片机作为软件主控单元,结合模电数电的硬件电路支持的综合项目开发,也是作为大学生需要了解并且熟练运用的基础。掌握了这些知识,对于我们以后的职业发展也有着莫大的帮助。 二、? 三、项目设计正文 、项目分析及方案制定 首先对于“智能寻迹小车”这个标题而言,我们可以分为两个部分:小车和智能寻迹。“小车”决定了硬件电路的大致构成:电源、电容、电阻、开关、电机、LED。而“智能”则决定了一些高级电路的选用:MCU、传感器、电机驱动、电位器及一些IC。 其次,假如去掉“智能”两字,仅关注如何做成一个能够行驶的小车,那么电路的搭建将会变得尤为简单。假如做一个“上电即跑”的小车,那么连开关都不需要,仅需要电源(干电池即可),两个电机 (3V/100mA)和两个限流电阻按图一方式连接即可。当然,这样的 小车只能实现向一个方向前进,无法实现跑道的自动识别和转向。 不过,这个电路也是所有行驶工具的基础,所有的行驶工具,都是 在这个电路的基础上按照想要实现的功能进行拓展开发。 接着让我们来到“智能”的环节。所谓智能,也就是需要小车 有人的思想,正如同课题所述——寻迹。智能的小车需要具备自动识别跑道的能力。同时,在采集到跑道信息后要做出相应的处理。在我们这个课题中,也就是需要及时并

智能循迹小车C程序(完美-详尽)

-----------------------小车运行主程序------------------- -------------------------------------------------------- 简介:@模块组成:红外对管检测模块----五组对管,五个信号采集端口 直流电机驱动模块----驱动两个直流电机,另一个轮子用万向轮 单片机最小系统------用于烧写程序,控制智能小车运动 @功能简介:在白色地面或皮质上用黑色胶带粘贴出路线路径宽度微大于相邻检测管间距。 这样小车便可在其上循迹运行。 @补充说明:该程序采取“右优先”的原则: 即右边有黑线向右转, 若无,前方有黑线,向前走, 若无,左边有黑线,向左转, 若全无,从右方向后转。 程序开头定义的变量的取值是根据我的小车所调试选择好的, 如果采用本程序,请自行调试适合自己小车的合适参数值。 编者:陈尧,黄永刚(江苏大学电气学院二年级,三年级) 1.假定:IN1=1,IN3=1时电机正向转动,必须保证本条件 2.假定:遇到白线输出0,遇到黑线输出1; 如果实际电路是:遇到白线输出1,遇到黑线输出0, 这种情况下只需要将第四,第五句改成: #define m0 1 #define m1 0 即可。 3.说明1:直行---------------速度full_speed_left,full_speed_right. 转弯,调头速度------correct_speed_left,correct_speed_right. 微小校正时---------高速轮full_speed_left,full_speed_right; 低速轮correct_speed. 可以通过调节第六,七,八,九,十条程序,改变各个状态 下的占空比(Duty cycle ),以求达到合适的转弯,直行速度 4.lenth----------length检测到黑线到启动转动的时间间隔 5.width----------mid3在黑线上到脱离黑线的时间差 6.mid3-----------作为判断中心位置是否进入黑线的标志,由于运行的粗糙性和惯性, 常取其他对管的输出信号作为判断条件 7.check_right----若先检测到左边黑线,并且左边已出黑线,判断右端是否压黑线时间拖延

创新性实验 循迹小车实验报告

时间:周三上午 组号:5 创新性实验报告 题目寻迹小车 学院电子信息学院 专业xxx 班级xxx 学号xxx 学生姓名xxx 指导教师xxx 完成日期2014年5月

目录 1 摘要 (3) 2 引言 (3) 3系统总体设计 (3) 4硬件电路设计 (5) 5 制作与调试 (6) 5.1 硬件电路的布线与焊接 (6) 第一步:电路部分基本焊接 (6) 第二步:机械组装 (6) 第三步:安装光电回路 (7) 5.2 调试 (7) 整车调试: (7) 6 结论及建议 (7) 7 附录 (8)

1 摘要 本实验完成采用红外反射式传感器的自寻迹小车的设计与实现。采用与白色地面色差很大的黑色路线引导小车按照既定路线前进。LM393随时比较着两路光敏电阻的大小,当出现不平衡时(例如一侧压黑色跑道)立即控制一侧电机停转,另一侧电机加速旋转,从而使小车修正方向,恢复到正确的方向上,整个过程是一 个闭环控制,因此能快速灵敏地控制。 关键词:红外反射式传感器,自寻迹小车,闭环控制 2 引言 随着素质教育的越来越被重视,很多学校都把制作智能小车作为首选课题,智能小车生动有趣还牵涉到机械结构、电子基础、传感器原理、自动控制甚至单片机编程等诸多学科知识,学生通过动手实践能大大提高解决实际问题的能力,而且智能小车还是一个很好的硬件平台,只要增加一些控制电路就能完成循迹小车、救火机器人、足球机器人、避障机器人、遥控汽车等课题。 我们制作的是一款由数字电路来控制的智能循迹小车,在组装过程中我们不但能熟悉机械原理还能逐步学习到:光电传感器、电压比较器、电机驱动电路等相关电子知识。 3 系统总体设计 本系统的整体框图如图1所示。它包括传感器电路、电压比较电路、电 机驱动电路、电源电路。

智能寻迹小车实验报告

DIY 达人赛 基于STC89C52 单片机智能寻迹小车 实 验 报 告 参赛队伍: 队员: 2014 年 4 月

一、引言 我们所处的这个时代是信息革命的时代,各种新技术、新思想层出不穷,纵观世界范围内智能汽车技术的发展,每一次新的进步无不是受新技术新思想的推动。随着汽车工业的迅速发展,传统的汽车的发展逐渐趋于饱和。伴随着电子技术和嵌入式技术的迅猛发展,这使得汽车日渐走向智能化。智能汽车由原先的驾驶更加简单更加安全更加舒适,逐渐的向智能驾驶系统方向发展。智能驾驶系统相当于智能机器人,能代替人驾驶汽车。它主要是通过安装在前后保险杠及两侧的红外线摄像机,对汽车前后左右一定区域进行不停地扫描和监视。计算机、电子地图和光化学传感器等对红外线摄像机传来的信号进行分析计算,并根据道路交通信息管理系统传来的交通信息,代替人的大脑发出指令,指挥执行系统操作汽车。 1、来源汽车的智能化是21 世纪汽车产业的核心竞争力之一。汽车的智能化是以迅猛发展的汽车电子为背景,涵盖了控制、模式识别、传感技术、电子、电气、计算机、机械等多个学科交叉的科技。 2、智能汽车国外发展情况 从20 世纪70 年代开始,美国、英国、德国等发达国家开始进行无人驾驶汽车的研究,目前在可行性和实用化方面都取得了突破性的进展。目前日本、欧美已有企业取得实用化成果。与国外相比,国内在智能车辆方面的研究起步较晚,规模较小,开展这方面研究工作的单位主要是一些大学和研究所,如国防科技大学、清华大学、吉林大学、北京理工大学、长安大学、沈阳自动化所等。我国从20 世纪80 年代开始进行无人驾驶汽车的研究,国防科技大学在1992 年成功研制出我国第一辆真正意义上的无人驾驶汽车。先后研制出四代无人驾驶汽车。第四代全自主无人驾驶汽车于2000 年 6 月在长沙市绕城高速公路上进行了全自主无人驾驶试验,试验最高时速达到75.6Km/h。 3、我们的小车 我们做的是基于STC 8 9 C52单片机开发,主要是研究3轮小车的路径识别及其遥 控运动。

智能循迹小车

智能循迹小车 This model paper was revised by the Standardization Office on December 10, 2020

课程设计报告课程名称嵌入式系统原理与设计 课题名称智能循迹小车 专业通信工程 班级 学号 姓名 指导老师乔汇东胡瑛 2014 年 1 月 5 日

目录

1.系统总设计 功能说明 本课题是基于MSP430单片机循迹智能小车的设计与实现,小车系统以MSP430单片机为系统控制处理器,采用红外传感器对赛道进行道路检测,单片机根据检测到的信号的不同状态判断小车的当前状态,通过电机驱动芯片L298N发出控制命令,控制电机的工作状态以实现对小车的控制,最终在黑色跑道上完成循路行走。 任务分配情况 参与此次项目制作的一共七人,分别是:张振凤,冯志成,肖新加,代小敏,杨小林,谢鹏华和张莹任务分配情况如表1所示: 表1 任务分配情况 使用说明书 产品名称:智能循迹小车 技术参数: L298N基本参数: 类型:半桥输入类型:非反相输出数: 4 电流输出/同道:2A 电流峰值输出:3A 工作温度:-25~135°C 器件型号:L298N 产品的使用方法: 用六节干电池9V直流电压作为供电电源,接通电源,在有黑线的跑道上行走。 注意事项:1、所用电源不能超过9V,以免电压过大,把电机烧坏。 2、小孩使用时,应在大人的陪同下使用,以免被小车的尖锐部分弄伤。

3、轻拿轻放,以免损坏小车器件。 4、长期不使用时,应把电池取出。 生产日期:20xx年xx月xx日 2.硬件设计 此次项目中硬件部分的设计主要包含以下模块:电源模块,红外循迹模块,电机驱动模块和MSP430f149单片机。 电源模块 模型车通过自身系统,采集赛道信息,获取自身速度信息,加以处理,由芯片给出指令控制其前进转向等动作,各部分都需要由电路支持,电源管理尤为重要。在本设计中,在本设计中,msp430单片机使用5V电源,电机使用5V电源。用了6节的电池,为单片机和电机供电。如图所示: 图1 电源实物图 其红线接电机驱动模块上的VDD接口,绿线连接GND接口。 红外循迹模块 采用光敏二极管作为光源探测模块的传感器,由于光敏二极管感光后,内阻有较大的变化,通过一定的电路转化为电压的变化。其实物图为: 图2 红外循迹模块实物图 图中的SSI至SS5分别连接单片机I/O接口的到。分别控制五个光敏二极管,当没有检测到黑线,则指示灯不亮,则为高电平。有检测到黑线,则指示灯亮,为低电平。从而判断出小车是否能够循迹走。 红外循迹模块原理图 采用比较器对 5 个二极管的输出电压进行比较,光敏二极管引起的电压变化送

循迹小车制作报告

综合电子设计与实践 课程实验报告 课题名称:循迹小车的制作 班级:XXXXXX 实验者:XXXXXX 实验时间:XXXXX

摘要 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。信号检测模块采用红外光对管,用以对黑线进行检测。主控电路采用宏晶公司的8051核心的STC89C52单片机为控制芯片。电机驱动模块采用意法半导体的L298N专用电机驱动芯片,单片控制与传统分立元件电路相比,使整个系统有很好的稳定性。信号检测模块将采集到的路况信号传入STC89C52单片机,经单片机处理过后对L298N发出指令尽心相应的调整。小车速度由单片机输出的PWM波控制。控制电动小车的速度及转向,从而实现自动循迹的功能。 关键词:智能小车STC89C52单片机L298N 红外光对管 一.绪论 (一)智能小车的作用和意义 自第一台工业机器人诞生以来,机器人的发展已经遍及机械、电子、冶金、交通、宇航、国防等领域。近年来机器人的智能水平不断提高,并且迅速地改变着人们的生活方式。人们在不断探讨、改造、认识自然的过程中,制造能替代人劳动的机器一直是人类的梦想。随着科学技术的发展,机器人的感系统,对于视觉的各种技术而言图像处理技术已相当发达,而基于图像的理解技术还很落后,机器视觉需要通过大量的运算也只能识别一些结构化环境简单的目标。视觉传感器的核心器件是摄像管或CCD,目前的CCD已能做到自动聚焦。但CCD传感器的价格、体积和使用方式上并不占优势,因此在不要求清晰图像只需要粗略感觉的系统中考虑使用接近觉传感器是觉传感器种类越来越多,其中视觉传感器成为自动行走和驾驶的重要部件。视觉的典型应用领域为自主式智能导航一种实用有效的方法。机器人要实现自动导引功能和避障功能就必须要感知导引线和障碍物,感知导引线相当给机器人一个视觉功能。避障控制系统是基于自动导引小车(A VG—auto-guide vehicle)系统,基于它的智能小车实现自动识别路线,判断并自动避开障碍,选择正确的行进路线。使用传感器感知路线和障碍并作出判断和相应的执行动作。该智能小车可以作为机器人的典型代表。它可以分为三大组成部分:传感器检测部分、CPU、执行部分。机器人要实现自动避障功能,还可以扩展循迹等功能,感知导引线和障碍物。可以实现小车自动识别路线,选择正确的行进路线,并检测到障碍物自动躲避。基于上述要求,传感检测部分考虑到小车一般不需要感知清晰的图像,只要求粗略感知即可,所以可以舍弃昂贵的CCD传感器而考虑使用价廉物美的红外反射式传感器来充当。智能小车的执行部分,是由直流电机来充当的,主要控制小车的行进方向和速度。单片机驱动直流电机一般有两种方案:第一,勿需占用单片机资源,直接选择有PWM功能的单片机,这样可以实现精确调速;第二,可以由软件模拟PWM输出调制,需要占用单片机资源,难以精确调速,但单片机型号的选择余地较大。考虑到实际情况,本文选择第二种方案。CPU使用STC89C52单片机,配合软件编程实现 (二)智能小车的现状 现智能小车发展很快,从智能玩具到其它各行业都有实质成果。其基本可实现循迹、避障、检测贴片、寻光入库、避崖等基本功能,这几节的电子设计大赛智能小车又在向声控系

智能循迹小车 设计报告

智能循迹小车设计 专业:自动化 班级: 0804班 姓名: 指导老师: 2010年8月——2010年10月 摘要:

本课题是基于AT89C52单片机的智能小车的设计与实现,小车完成的主要功能是能够自主识别黑色引导线并根据黑线走向实现快速稳定的寻线行驶。小车系统以 AT89S52 单片机为系统控制处理器;采用红外传感获取赛道的信息,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。 引言

当今世界,传感器技术和自动控制技术正在飞速发展,机械、电气和电子信息已经不再明显分家,自动控制在工业领域中的地位已经越来越重要,“智能”这个词也已经成为了热门词汇。现在国外的自动控制和传感器技术已经达到了很高的水平,特别是日本,比如日本本田制作的机器人,其仿人双足行走已经做得十分逼真,而且具有一定的学习能力,还据说其智商已达到6岁儿童的水平。 作为机械行业的代表产品—汽车,其与电子信息产业的融合速度也显著提高,呈现出两个明显的特点:一是电子装置占汽车整车(特别是轿车)的价值量比例逐步提高,汽车将由以机械产品为主向高级的机电一体化方向发展,汽车电子产业也很有可能成为依托整车制造业和用车提升配置而快速成为新的增长点;二是汽车开始向电子化、多媒体化和智能化方向发展,使其不仅作为一种代步工具、同时能具有交通、娱乐、办公和通讯等多种功能。 无容置疑,机电一体化人才的培养不论是在国外还是国内,都开始重视起来,主要表现在大学生的各种大型的创新比赛,比如:亚洲广播电视联盟亚太地区机器人大赛(ABU ROBCON)、全国大学生“飞思卡尔”杯智能汽车竞赛等众多重要竞赛都能很好的培养大学生对于机电一体化的兴趣与强化机电一体化的相关知识。但很现实的状况是,国内不论是在机械还是电气领域,与国外的差距还是很明显的,所以作为机电一体化学生,必须加倍努力,为逐步赶上国外先进水平并超过之而努力。 为了适应机电一体化的发展在汽车智能化方向的发展要求,提出简易智能小车的构想,目的在于:通过独立设计并制作一辆具有简单智能化的简易小车,获得项目整体设计的能力,并掌握多通道多样化传感器综合控制的方法。所以立“智能循迹小车”一题作为尝试。 此项设计是在以杨老师提供的小车为基础上,采用AT89C52单片机作为控制核心,实现能够自主识别黑色引导线并根据黑线走向实现快速稳定的寻线行驶。

智能循迹小车程序

智能循迹小车程序 Document number:BGCG-0857-BTDO-0089-2022

#include<> #define uchar unsigned char #define uint unsigned int //D0-D7:f,b,a,e,d,h,c,g 共阴依次编码 //74LS04反相器驱动数码管 uchar code table[10] = {0x5F,0x42,0x9E,0xD6,0xC3,0xD5,0xDD,0x46,0xDF,0xD7}; uchar i = 0; //用于0-3数码管轮流显示uint j = 0; //计时的次数 uint time=0; //计时 uint pwm=16; //占空比 uint speed; //调制PWM波的当前的值 sbit R=P3^2; //右边传感器 P3^2 sbit L=P3^3; //左边传感器 P3^3 //电机驱动口定义 sbit ENB=P1^0; //前轮电机停止控制使能 sbit ENA=P1^1; //后轮控制调速控制端口 sbit IN1=P1^2; //前轮 sbit IN2=P1^3; //前轮 sbit IN3=P1^4; //后轮

sbit IN4=P1^5; //后轮 void Init() { TMOD = 0x12; //定时器0用方式2,定时器1用方式1 TH0=(256-200)/256; //pwm TL0=(256-200)/256; TH1 = 0x0F8; //定时2ms TL1 = 0x30; EA = 1; ET0 = 1; ET1 = 1; TR0 = 1; TR1 = 1; } void tim0(void) interrupt 1 //产生PWM { speed ++; if(speed <= pwm) //pwm 就相当于占100的比例{ ENA = 1; }

循迹避障小车设计报告材料

项目名称:智能小车 系别:信息工程系 专业:11电气工程及其自动化:亮、占闯、康 指导老师:王蕾

目录 摘要: ............................................................................................ ...3关键词: ............................................................................................ .3 绪论: ............................................................................................ (3) 一、系统设 计 (4) 1.1、任务及要求 (4) 1.2车体方案认证与选择 (4) 二、硬件设计及说 明 (5) 2.1循迹+避障模块 (5) 2.2主控模块 (6) 2.3电机驱动模块 (6) 2.4机械模块 (7) 2.5 电源模块 (7)

三、自动循迹避障小车总体设计 (7) 四、软件设计及说 明 (8) 4.1系统软件流程图 (9) 4.2系统程序 (9) 五、系统测试过 程 (12) 六、总 结 (13) 七、附录:系统元器 件 (13) 摘要 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。信号检测模块采用红外光对管,用以对有无障碍与黑线进行检测。主控电路采用宏晶公司的8051核心的STC89C52单片机为控制芯片。电机驱动模块采用意法半导体的L298N专用电机驱动芯片,单片控制与传统分立元件电路相比,使整个系统有很好的稳定性。信号检测模块将采集到的路况信号传入STC89C52单片机,经单片机处理过后对L298N发出指令进行相应的调整。通过有无光线接收来控制电动小车的转向,从而实现自动循迹避障的功能。 关键词:智能循迹避障小车,STC89C52单片机,L298N驱动芯片,

智能循迹小车设计

智能循迹/避障小车研究 工作报告 一、智能循迹小车程序结构框图 二、Proteus仿真图 三、软件程序设计

一、智能循迹小车程序结构框图 经过几天在网上的查找,对智能循迹/避障小车有了大致的了 解, 一般有三个模块: 1、最基本的小车驱动模块,使用两个二相四线步进电机对小车的两个后轮分别进行驱动,前轮最好用万向轮,能使小车更好地转弯; 2、小车循迹模块,在小车底部有三个并排安装的红外对管,对黑色与白色的反射信号不同,经单片机处理后对小车进行相应处理; 3、避障模块,我写的程序中对于避障模块是用中断来处理的(即安装在小车车头的红外对管检测到有障碍物后,就会向单片机的P3_2口输出一个高电平或是低电平,这时中断程序将对小车进行预先设定好的避障处理),但是在程序结构框图中,我不太会表示中断处理方式,所以就用查询的方式画了。

Y 停止 二、Proteus仿真图 我用Proteus大概地仿真了小车的运行状态。图中的两个二相四线步进电机就代表小车的左右轮(假定步进电机顺时针转动方向为小车前进方向),网上有很多种驱动芯片,在仿真时我只使用L298N芯片来驱动步进电机。用三个单刀双制开关模拟用于小车循迹的三个红外对管的输出信号,经一个与门与三极管开关连接到P3_3口,中断程序对P1_0, P1_1, P1_2三个口进行检测,并做出相应处理。同时因为避障模块的优先级高于循迹模块,所以将外部中断0用于避障,外部中断1用于循迹。P1_3口则用于检测小车是否到达终点。 1、小车驱动模块:

使用一片298芯片驱动一个二相四线步进电机,电机的电压为12V。 2、小车循迹模块: 左边为三个单刀双制开关模拟小车循迹使用的红外对管的输出信号,经一个与门和三极管开关送至P3_3口,有P1_4口定时响应中断程序。又经或门送至P1_3口(图因找不到或门,所以用7411和7404代替),检测小车是否到达终点. 3、避障模块:(用一个开关代替车头红外对管的输出信号) 4、仿真结果:

无线智能遥控小车--电子设计实验报告

****************大学 班级:****** 作者:****** 指导老师:****

1引言 1.1编写目的 本概要设计说明书是针对电子设计的课程要求而编写。目的是对该项目进行总体设计,在明确系统需求的基础上划分系统的功能模块,进行系统开发的分工,明确各模块的接口,为进行后面的详细设计和实现做准备。满足无线遥控爱好者对智能小车的设计要求,想通过这份概要设计给爱好者一个好的设计思路,设计方法进行参考。 本概要设计说明书的预期读者为本项目小组成员以及无线遥控爱好者。 1.2背景 a.实践题目的名称:无线遥控智能小车 b.项目的任务提出者:***,***,*** c.项目的开发者:***,***,*** d.面向用户:所有无线遥控爱好者,对智能小车感兴趣,想借此提高动手能 力的用户。 鉴于电子设计课程要求,需要一份设计实品,加之小组成员对智能小车有着独特的爱好,所以这次设计选择了遥控智能小车作为电子设计的题目。 2总体设计 2.1需求规定 ●所设计智能小车功能: 主要功能:无线遥控,避障; 附加功能:超声波测距、速度调节、液晶显示、音乐、流水灯和散热系统。 ★通过无线串口对小车进行无线遥控,可以在遥控,避障这两个主要功能之间自由切换。 ★遥控时,通过遥控器上的按钮可以方便灵活地控制小车前进,后退,左转和右转等。 ★避障时,利用红外传感器探测障碍物,从而达到避障的目的。 ●小车安装了超声波传感器,可以进行距离测量,如果距离过近,蜂鸣器发出警报,并将距离等数据实时传到液晶屏上显示。 ★通过按钮同时控制一些其他功能,如音乐,风扇和流水灯等。

2.2运行环境 最好是室内平地 2.3基本设计概念和处理流程 整体框图: 2.4所需器件 ★小车模型(三轮,带电机) ★ATMAGE16单片机最小系统(3个,小车上两个一个负责接受无线,控制电机,另外一个则是负责其他功能,最后一个遥控器上的) ★直流电机驱动模块,采用两个LM298驱动模块分别控制两个电机 ★传感器模块,采用红外传感器2个,超声波传感器两个 ★无线串口模块 ★电源模块(5v,12v) ★按键模块,用于无线遥控小车 ★LCD1602液晶一块

毕业设计基于单片机的智能循迹小车

第1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Nils Nilssen和charles Rosen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。主要包括碰撞预警系统和驾驶员状态监控系统。碰撞预警系统可以给出前方碰撞警告、盲点警告、车道偏离警告、换道/

寻迹小车实验报告

自动寻迹小车设计报告 一、系统设计 1、设计要求 (1)自动寻迹小车从安全区域启动。 (2)小车按检测路线运行,自动区分直线轨道和弯路轨道,在弯路处拐弯,实现灵活前进、转弯、等功能 2.小车寻迹的原理 这里的寻迹是指小车在白色地板上寻黑线行走,通常采取的方法是红外探测法。 红外探测法,即利用红外线在不同颜色的物体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,当红外光遇到白色纸质地板时发生漫反射,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,小车上的接收管接收不到红外光。单片机就是否收到反射回来的红外光为依据来确定黑线的位置和小车的行走路线。红外探测器探测距离有限,一般最大不应超15cm。对于发射和接收红外线的红外探头,可以自己制作或直接采用集成式红外探头。3、模块方案

根据设计要求,本系统主要由控制器模块、寻迹传感器模块、直流电机及其驱动模块等构成。 控制器模块:控制器模块由AT89C51单片机控制小车的行走。 寻迹传感器模块:寻迹传感器用光电传感器ST188检测线路并反馈给单片机执行。ST188采用高发射功率红外光电二极管和高灵敏度双光电晶体管组成。检测距离:4--13mm 直流电机及其驱动模块:直流电机用L298来驱动。L298N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L298N可以分别控制两个直流电机,而且还带有控制使能端。用该芯片作为电机驱动,操作方便,稳定性好,性能优良。 4.系统结构框图: 二、硬件实现及单元电路设计 1、微控制器模块的设计

在本次设计中我们采用了AT89C51位主控制器。它具有智能化,可编程,小型便携等优点。 2.光电传感器: 本次试验我们采用了ST188光电传感器,ST188采用高发射功率红外光电二极管和高灵敏度双光电晶体管组成。检测距离:4--13mm。其连接电路图如下: 3.直流电机及其驱动模块 在直流电机驱动问题上,我们采用一片L298来驱动直流电机。其连接电路图如下:

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