基于视觉引导的智能车控制系统设计

基于视觉引导的智能车控制系统设计

摘要：本文主要是研究智能车辆的历史发展和视觉研究情况，在深入调研的基础生，针对智能车辆行驶上的若干关键技术开展系统化研究。第一分析智能车辆的系统体系结构，提出总设计方案，围绕着MC9S12XS128，设计智能车控制系统的总设计平台，其中主要介绍的内容包括与信息输入、速度信息获得和底层输入等方面。针对实现中的问题提出各项处理方法，在理论指导的前提下，介绍智能车设计中国建立的路径跟踪预瞄控制过程，研究中更是提出PID速度控制和模糊转向控制组合方案，实地测试数据，然后选定各个参数环境，匹配具体的方案。关键词：视觉引导；智能车；控制系统

最近今年，伴随着计算机、传感器等相关领域的飞速发展，智能机器人已经从科幻走到现实，现在在人们的日常生活中占据重要地位，这其中较为典型的就是智能车辆的研究，在其研究中长足的发展是为了不逆转的趋势，很多研究成果以及作用于军事、科研和人们的日常生活中。

关于智能车辆的研究可以以车辆为主，同时及环境探测和自主识别还有故障检测为主，主要的研究目的是为了提高汽车的安全性和舒适性，提供良好的人车交互界面，现在这项研究以及在智能交通系统内占据重要地位，是汽车产业发展的重要方向。

一、智能车载总体控制系统的设计方案

（一）控制系统体系结构

构建智能车导航体系主要是针对智能车的各个模块开展的逻辑关系，通过理论开展分层体系，这样可以便于整个系统的分析和理解设计。在确认智能车控系统以后，要形成整个系统设计思路，其中的要素有系统组成、功能划分和信息处理等几个初级方面。结合其中的各个要素，分析初步解决方案，以便于能够实现系统的整体设计流程。

早期的智能车设计是主要运用的是递阶式的体惜结构，由于智能车的行动有一定的限制性，因而需要在循环往复中开展层级过程，也就是在该体惜下，系统作为一个单项的循环系统，融合视觉感知、路径规划等一些列功能，根据至上而下的分解以及执行器按照既定规则，包含智能推理到数值算法比较多彩，关键问

题都要有着智能控制精度。但是在建立过程中需要有内部模型的支撑，所以要消耗大量的实践，同时规划建模具有齐极大的复杂性，导致执行输出与环境信息之间出现很多延迟，因而系统的整体柔性有变化，可靠性方面不能达到既定的要求。

在自然的环境下为了让高智能车有着较大的适应性原则，因而部分学者提出要运用包容式体系结构或者运用图示体系结构，这两项结构系统与SMPA系统相比较，主要的针对对象是各个子系统设计目标，同时运用并行的处理方式，系统传感器的输入与驱动器的输出，受到高强度响应速度的影响，逐步改善动态性能。但是在发展中要注意一点，就它的内部不需要建立全局的模型，由于实现过程中出现一些小的问题，比如具备的信息不能全面的反应整个全局发展状况，或者复杂的环境性，让各类判断失去决策性和整体考量性，最终让控制系统全面陷入了局部陷阱内。

因而在基于两种体系结构有点，产生的慎思和反应复合式体系框架结构，该结构的使用方式一方面要面对复杂的环境通过建模和决策提升整体的效应，另外一方面要运用反应时的行为，主要的针对的对象是过程中不能确定的动态响应能力，因而发展中有着较好的灵活性。

（二）智能车导航系统的整体设计理念

智能车控制系统在设计是要求底层根据视觉传感器和测速器等基层设置，实现实时采集路径信息和速度信息的工作状态，工作时上一层的控制信号要经过处理，同时要小于车的驱动部分，构成系统感知的控制层。这是系统构建的层级基层，也构成了系统硬件平台的实体，包含的部件有电源、信号输入，传感器（视觉传感器和测速传感器）等。

决策层会处于控制器的最上层，通过统计数据建模，建立预瞄控制方案，指导智能车的导航策略模式。在设计时需要注意协调层和决策层的控制部分在微型控制器中工作，协调层需要分析速度检测值，处理图像和算法，给底层的视觉信息提供有效的信息和图像提取模式，决策层能够更加这些信息辨识和判断各类信息。另外转化决策层的数据信息，这是给底层提供准确参考信息的关键，其中比较常见的方式是转向参数和速度参数，其中包含处理原始素质或者转化其他方面的工作流程，让工作状况更灵活多变。

二、导航系统的底层设计

（一）概述图像采集方式

图像采集方式主要是根据图形的信息处理方式进行考量，图形信息的获取方式可以被看成是模拟式和数字式两类，传统的模拟式图形采集方式主要是以视频同步分离芯片为主，其中比较常用的就是LM1881，最开始是将摄像头输出复合视频信号进行分离，这样能够得到同步信号以及视频模拟信号，然后根据同步信号模拟视频信号通过二值化处理方式，通常需要有硬件支持，由于图像的分辨率主要能决定A/D的精度，因而需要选择速度和整体性匹配较高的图像系统。

数字图像采集方式，这是基于CMOS图像传感器的方式直接输出并行数字信号，同时借助于时序信号特点，读取传感器的数字输出系统，但是在使用时可以规避出外部A、D处理方式，实验结束后才能发现方案性能指数开始去趋向稳定，能耗比较小，因而在硬件上面不需要设计与之同步的信号分离电路和升压电路，设计过程中结构很简单。尤其在软件设计上面，需要按照时间顺序将外部数据连接到底层可读图像中，增大采集速度。

（三）安装设置图像传感器

从成像原理的角度考虑问题，图像传感器主要的工作内容是以芯片为核心，对外界进行感光设计，由于其自身识别能力的限定，所以在应用于车辆环境时，受到加速或者转弯等因素的影响会引发镜头晃动。安装是为了保障图像信息的全面性以及图像质量的稳定性，对图像传感器提出新的要求。第一，小车根据图形信息作出转弯判断，所以要求传回的图形信息是对称的，也就是要求安装时摄像头的位置居中。第二，传感器的加设高度和角度要有可调性，这样可以便于今后的调试和调整。另外，传感器最好选择固定材质的木棒，连接到车体的刚性部分，这样可以避免局部产生晃动现象，影响整个车体的动态性能，也不会影响车的整体质量，境地小车在高速通行时传感器支架晃动带来的不理想图形信息，设计过程中提升其稳定性尤为重要。如果设计时将传感器的位置设置带24cm的高度，可以通过调整倾斜角和实验标定状况，采集到智能车体前行5cm到110cm左右的地方，并且去顶6cm到100cm的图像信息，这样可以方便识别路径信息。小车在运行中，受到机械结构的磨损影响，因而传感器的位置一定和当时的设定位置产生出入，导致算法出现偏差，实际操作中运用胶水固定各个结点，能够避免这一情况的产生。

（四）速度信息获取

智能车行驶在道路上，由于不能时刻检测路况信息，因而如果在设计时给出响应速度，那么车的速度会受到机械构成原理等方面的影响，出现滞后的现象，因而设计过程中需要做好反馈和控制，现行的速度获取方式有测速发电机和发射式光电检测等方式。

就测速发电机原理为例，主要是运用齿轮传动的方式，让发电机和驱动电机联系在一起开展工作，输出的电压转速是正比运行，通过换算形成实时转速，由于输出方式是模拟量，因而在做速度换算时，更需要进入A/D数据转换电路，但是这样实现起来略显复杂。反射式光电检测主要是在黑白两种不同物体的感光性不同，其中最具体的是在轮盘上布置黑白光条，转动时需要带动光条转动，根据光的园林，运用固定的光电传感器获取轮盘的转动状况，通过计算得到转速。三、视觉导航的路径识别系统

（一）视觉导航路径识别原理

伴随着计算机视觉理论和图像理论处理技术的发展，视觉导航在智能车路径识别上面有着广泛应用，当前，视觉传感器在使用时都有着丰富的信息容量，并且成本比较低，同时发展模式是高智能发展方向，但是面对的问题是信息处理数据逐步加大，很多时候控制的实时性不能达到让人满意的状态。因而在复杂的环境中，可以借助现有的技术手段从图形中准确的将各个路径识别出来，并辅助控制系统，这是当前的研究重点。研究和设计中导航控制系统，主要是以路径信息识别为主的导航控制目标系统，借助于现代化的图形处理模式，形成低成本的控制要点，让整个视觉导航原理有较强的代表性，用以深入研究视觉导航的准确性和实时性，可以在设计时规划处更好的深度研究方案。设计中，要求智能车可以完成对白底环境中的黑色引导线识别要素，因而图像的出发点在感知控制层的传入视觉图像信息要点，视觉传输中处理和分析图像中的不同要素点，解析出图像的路径和位置，实现提取导航车的关键性目标。

原始图像是320*240大小的视觉图形信息灰度值，在数据存储上有一定的困，因而在进行处理时需要时间控制其实时性能，需要在做信息优化的基础上，运用二次采集方法，减少数据运算量。借助于二次采集，可以在每一帧图像中采集到比例适度的图像，其实要真正研究的就是议案到线在图像中的所处位置，在图像

中为了将这部分提取出来，可以做图像的阀值分割处理，二值化图像灰度。但是在图像采集时，如果不能清除周边杂音，会在采集过程中将噪音采集尽量，因而在图像中的反应是周围存在一些像素干扰点（可以被辨识成黑色），因而在研究中为了准确识别路径，就要干扰这些因素，尽量让图像没有更多的噪音。通过系列处理有害，就能够通过数据分析和计算出准确的导航信息。

（二）图像发值分割

实验过程中同样的光照，视觉传感器可以反应不同类型物体的亮度，主要的构成原因是由于光的反射作用。白色的板面反射度较高，所以多数情况下会出现反射光，但是与此同时黑色的浇带整体反射系数较小，因而两者之间的直观差别较大。现在路径的环境有着黑色和白色两种信息，如果在使用时取灰度值就能清晰的分辨出路径。从白板背景中提取出黑色的浇带线，可以清楚的分辨出8位灰度图像。使用时为了进一步分析路径的推进位置，通过分析图像分割，将图像中的目标路径和背景分割开来。

分割图像阀值的真正目的是让目标信息（主要就是路径信息）从背景中分割开来，二值化处理完成后，让其找到路径的边缘位置。中心思想是先要确定好中间阀值，然后让每一个图像的数据点都对应灰值点，两这对比，划分不同的像素数型，也就是对应好目标点和背景图像。

由于白色背景对应的像素值较高，所以黑色路径对应的像素灰值就相应较低，阀值在这里就会变高，会引入暗背景噪音点，黑色路径就会变得更为边缘化，如果阀值定的越低，那么就容易在社交中忽略路径对应要点，这也在客观上影响路径的整体判断情况，在整个过程中选定好阀值是设计的关键所在，并且也是因为这与图像分割有着相通之处。

四、图像信息滤波和平滑

（一）介绍滤波的方法

图像滤波的方法主要是频率域和空间域两种，如果从频率域考虑问题，图像中的很多随机噪音在普通频谱中会集中在高频部分，设置低通滤波器就能减少相关噪音，其中比较常用的方法包括：巴特沃斯低通滤波器、理想圆形低通滤波器。在使用频率或者域滤波时，也要求正交变换下开展计算，但是这样会产生大量的计算量，对实时性有着较高的要求，多数情况下不被考虑使用。另外一种比较常

见的方法是空间域滤波，主要的使用是借助图像的不同像素点做出相应的数据处理，比较常用的方法是线性平滑、非线性平滑等。

使用过程中中值滤波去噪法和均值滤波有相类似的地方，都是运用平滑技术的区域，主要的思想是在使用中选定区域中的数据做出整体的排序，选取数列中的中间值为主要的使用点，这是一种非线性的方法，因而在实际操作中，不需要先计算出区域的统计特性，便于计算。运用该方法，可以去除数据或者图形中随机的噪音以及脉冲干扰，由于结果的影响因素是区域中的各个像素要点决定的，因而该方法有着极大的特殊性，并且与周边相邻元素有着较大的差别值，不如均值滤波那么敏感，能够保留边缘信息。

（二）图像滤波法的改进方略

上一部分介绍了均值滤波和中值滤波的方法，其实这两个方法究其原因都是常见的空间滤波法，在设计是要确定好滤波区域范围，如果滤波的区域比较大，在理论上效果会好很多，但是需要考虑具备的细节抑制力增加情况，还要加大具体的计算量。这样可以减少控制系统的控制符合，提升系统处理的具体实效性。经过图像的采集以及阀值分割以后，可以了解到奥图像信息现在有二值化转化为黑白代表的二维数组，其中主要的离散元素有0或者1，若使用过程中直接利用滤波法排序，那么就不能找到合适的中间值。因而使用过程中选择从原理角度考虑问题，针对噪音离散特点，设计出简单易行的针对性好的滤波方案。滤波方法的改建主要是具体思路中针对每一个选定的像素点，拟定区域做出窗口模板，比较计算窗口中0的计数情况，借助于计数的多少判别中心值到底是取0或者1。该方法在运用时要借助于空间区域处理方法，在二值化数据特点后做出改良。方法原理简便易懂，实现基础是上一节滤波算法基础，这样也会省去排序环境，让滤波的操作更为直观。

五、跟踪预瞄控制器的设计

（一）跟踪预瞄设置器的设计思路

设计过程中需要设计智能车的跟踪预瞄器，将所有问题的焦点都集中在如何提出路线中心解析上，在设计时结合自身的实时速度，给出新的转向和速度参数，控制小车的前行，但是这一切功能的实现基础都要满足实时性的要求。

智能车有自主循迹策略，可以从人操控点为主要的入手方向，了解人在驾驶

汽车时，通常情况下，眼睛是习惯看正前方，把正前方的视觉信息都传入到人的大脑中，然后由大脑判断整个道路延伸的趋势，综合各方因素后判断方向盘，配合油门或者刹车让行人在道路上面行驶。这里介绍视觉导航智能车句式从模拟人开车调度设计的相关模拟软件，视觉传感器代替人的眼睛，视觉系统主要是由图形所影响，控制器在开展控制的时候为了能够有效的判断路的具体延伸趋势，要求理解智能车的具体速度和方向盘，其实智能系统也和人一样，有自己的判断核能识别最正确的路径。

根据智能车的速度情况可以了解到，速度的获取方式是编码获得，所以数据是可以看成实时传递模式，对于速度可以调整的控制闭环系统，需哟通过调节PID的方式实现其具体设计，在实现是要细致的计算PID的参数性质，以期完成系统的总体性能要求。

智能车转向控制这方面，受到机械自身的结构特点影响，存在一定的滞后性，所以转向状态获取极为不易，所以控制闭环在构造控制中也会制约其发展。另外除了上述原因以外，路径自身就存有实时变性的特点，这是形成控制难度的重要因素之一，基于以上的种种考虑，需要选择模糊控制角度解决控制专项等相关问题。设计考虑到现在，智能确定速度和专项控制食量，但是不能完全解决智能车的控制问题，也就是人指导入口控制好油门或者刹车减速，但是只能打好方向盘，不能保证开车的人是一个优秀的司机，以此为基础考虑这个简单的常识可以让车在转道是，根据弯道急或者缓的各项不同状况，下意识选择是适当的减速还是提前转向，这是保障顺利过弯的前提，在直道无任何障碍的情况下，也可以有限度的适当进行减速。

（二）PID控制法

PID控制法的核心是通过比例、积分和微分三者的有机结合实现三者的协调发展，但是可以肯定的是被控制对象的特色控制要求，通过各类因素整合和重组，让各个部分环节的机械实现最优化的调配，其中包含比例积分控制因素（PI），比例微分控制（PD）因素等。比例作用是以误差为前提开展的控制因素，可以及时的发现问题偏差，让控制量在可控范围，其实也就是能够起到一种线性的放大作用，最终能够消除静差于动态能之间的差值，积分的作用是能保障对记忆的能力，对消除静差有极大的帮助，系统的稳态性能在一定情况下能被处理，但是

要考虑一点这是存在滞后性的，所以会在客观上减低系统的整体响应速度，对“记忆”的内容也要做出适度的选择，由于单独使用会让整个使用缺乏智能性，但是微积分的作用能够减少超调量，提升动作速度，逐步改善系统的动能性质，快速的处理误差情况，体现出“预见性”，但是主要问题就是缺失灵活性，同时对干扰也很敏感，根据上述问题，可以知道未来大达到合理的控制效果或者控制要求，在实际施工过程中可以通过测试，整定PID的控制器。

结语：该论文主要的论述过程是介绍智能车的自主循迹，在研究中设计到的内容有视觉导航和图像处理，控制方法等一些列内容，研究中可以完成下述内容，分析了导航系统的体系结构，整体的控制中心是MC9S12128为主要的核心，设计中实现了智能车的硬件平台搭建系统，并且分析当前导航识别的几类简单方式，并且介绍其不足和特点，具有针对性的选择相关的视觉传感系统设计和是呗硬件安装体系，深入研究整个导航过程，然后根据图形算法完成路径识别体系。

多项控制理论的指导下，通过数据分析和实地测试，研究出与PID相关的算法控制速度方案，利用模糊算法控制时实转向方案，并且选定各个环节的具体参数，详细分析可匹配问题，构建出路径跟踪预瞄控制器，让智能小车的自动循迹功能得以实现，这也是完成效果的前提。

基于视觉导航智能车控制系统的设计和研究，能够了解多学科的交叉和多技术的融合现在是我们要解决的主要课题，现在很多研究者开始关注这方面的研究，相信在不久的将来智能交通、旅游和医疗救助行业都能实现这些领域的跨越，智能车辆的发展也会有着更为广泛的发展前景。

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[4]王建，张晓炜，杨锦，昝鑫，刘小勇.基于视觉传感器的自主循迹智能车的设计与实现[J].工业仪表与自动化装置.2010（06）：71-72

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视觉导航智能车辆的目标识别精确性与实时性研究

视觉导航智能车辆的目标识别精确性与实时性研究 1）概述 2）视觉路径导航原理 3）识别精确性研究（提高精确性的意义和方法：滤波、自适应阈值等） 4)实时性研究（软硬件方面；软件方面：优化算法、其他处理方法（减小图像处理区域等）） 5）总结 1.概述 智能车辆技术 智能车辆（IntelligentVehicle）又称轮式移动机器人，是一个集环境感知、规划决策、自动驾驶等多种功能于一体的综合系统。它致力于提高汽车的安全性、舒适性和提供优良的人车交互界面，是目前各国重点发展的智能交通系统一个重要组成部分，也是世界车辆工程领域研究的热点和汽车工业增长的新动力。 智能车辆概述 智能车辆的研究意义 随着经济和社会的迅速发展，交通基础设施的瓶颈制约作用越来越明显。这种制约不仅体现在交通堵塞问题日益突出上，同时还体现在由于交通不畅而造成的环境污染问题及相对落后的道路和先进的车辆对人们的生命、财产所形成的安全隐患。正因为如此，智能交通系统(IntelligentTransportationSystems,ITS)日益受到欧洲、日本、美国等发达国家的重视并成为研究热点。他们相继启动了各种以智能交通系统为目标的研究与开发项目。如欧洲的PROMETHEUS和DRIVE项目，日本的VICS和ARTS项目，美国的IVHS项目等。各国家各地区研究的项目内容，对智能交通系统的定义不尽相同，各项目的重点也有所不同，但目标都是综合利用新的信息技术、计算机技术、自动化技术、管理技术等，来提高道路和车辆的利用效率，提高安全性，减少污染及阻塞的发生。

ITS一般由两部分组成，即智能道路及交通控制系统和智能车辆系统IVS(IntelligentVehicleSystem)。目前智能道路系统的构筑还处于起步阶段，相应的基础设施建设周期长且投资大，所以发展智能车辆及车辆自主行驶系统，通过提高车辆自身智能的方案是目前实现安全、高效的自主行驶的最佳选择，同时它还可为开发将来在完备的自动高速网络环境中运行的智能车辆奠定基础。 智能车辆作为智能车辆系统的基本组成单元，可以集成如视觉技术、触觉技术、自主控制和决策技术、多智能体技术、智能控制技术、多传感器集成和融合技术等许多最新的智能技术，从而能够完成很多高智能工作。我国也已经把智能车辆列入国家高新技术计划，足以证明政府有关部门对发展智能车辆的高度重视。 智能车辆的应用范围 由于智能车辆具有环境感知、规划决策、自动驾驶等功能，目前已经在以下场合得到了广泛应用。 1．智能交通系统 为解决交通问题，各发达国家在ITS的研究上均投入了大量的人力、物力。自然而然，智能车辆就成为ITS的一个重要的组成部分，得到越来越多的重视。 2．柔性制造系统和柔性装配系统 在计算机集成制造系统中，智能车辆用来运输工件，能够极大的提高生产效率，降低生产成本。 3．军事领域 智能车辆的研究也受到了军方的关注。以智能车辆作为其它智能武器的安装平台，能够实现全天候的自动搜索、攻击动静态目标，能够极大的提高在高新技术战争中的攻击力，减少人员伤亡。 4．应用于其它特殊环境 智能车辆在有毒或放射性环境下运输，还可应用于野外探险、消防、救灾等。 智能车辆的研究状况 1．国外研究概况 国外对于智能车辆技术的研究始于20世纪70年代末，最初是军方用做特殊用途的，80年代得到了更深入的研究。进入90年代后，由于与智能交通系统的结合，

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摘要 智能小车是一种能够通过编程手段完成特定任务的小型化机器人，它具有制作成本低廉，电路结构简单，程序调试方便等优点。由于具有很强的趣味性，智能小车深受广大机器人爱好者以及高校学生的喜爱。 本论文介绍的是具有自动避障功能的智能小车的设计与制作（以下简称智能小车），论文对智能小车的方案选择，设计思路，以及软硬件的功能和工作原理进行了详细的分析和论述。经实践验收测试，该智能小车的电路结构简单，调试方便，系统反映快速、灵活，设计方案正确、可行，各项指标稳定、可靠。

Abstract Smart cars can be programmed to perform a specific task means the miniaturization of robot, it has to make cost is low, circuit simple structure, convenient program test. Because of it has strong interest, intelligent robot car favored by the majority of the university students' enthusiasts and love. This paper introduces the is a automatic obstacle avoidance function of intelligent car design and production (hereinafter referred to as the smart car), the thesis to the intelligence of the car scheme selection, design idea, and the implementation of hardware and software function and working principle of a detailed analysis and discusses. After practice acceptance test, this intelligent car circuit structure is simple, convenient debug, fast, flexible system reflect, correct and feasible design scheme, each index is steady and reliable.

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编号：_______________ 商丘工学院 毕业论文（设计） 题目冰箱温度控制系统设计 系别机电工程学院 专业电气自动化 学生姓名梁子鹏 成绩 指导教师吴德刚 2012年04月

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单片机系统课程设计 课程设计名称：自动避障小车 专业班级：自动1105 学生姓名： 学号： 指导教师： 课程设计地点：31-630 课程设计时间：

单片机系统课程设计任务书

目录 1概述-------------------------------------------------------------- 4 1.1研究背景----------------------------------------------------- 4 1.2设计思想及基本功能------------------------------------------- 4 2总体方案设计------------------------------------------------------ 4 2.1方案论证----------------------------------------------------- 4 2.2系统框图----------------------------------------------------- 5 2.3总体方案设计------------------------------------------------- 6 3硬件电路设计------------------------------------------------------ 7 3.1电源电路----------------------------------------------------- 7 3.2晶振电路----------------------------------------------------- 8 3.3复位电路----------------------------------------------------- 8 3.4键盘电路----------------------------------------------------- 8 3.5显示电路----------------------------------------------------- 9 3.6超声波测距电路---------------------------------------------- 10 3.7舵机电路---------------------------------------------------- 11 3.8电机驱动电路------------------------------------------------ 11 3.9电机转速测量电路-------------------------------------------- 13 3.10设计PCB和腐蚀电路板--------------------------------------- 14 4系统软件设计----------------------------------------------------- 16 4.1分模块程序设计---------------------------------------------- 18 4.2主程序设计-------------------------------------------------- 20 5系统调试 ------------------------------------------------------- 20 6总结 ----------------------------------------------------------- 22参考文献：------------------------------------------------------- 23附录A硬件电路图------------------------------------------------- 24附录B 源程序 ---------------------------------------------------- 25

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人工智能的模式识别与机器视觉 模式识别 “模式”(Panern)一词的本意是括完整天缺的供模仿的标本或标识。模式识别就是识别出给定物体所模仿的标本或标识。计算机模式识别系统使一个计算机系统具有模拟人类通过感官接受外界信息、识别和理解周围环境的感知能力。 模式识别是一个不断发展的学科分支，它的理论基础和研究范围也在不断发展。在二维的文字、图形和图像的识别方而，已取得许多成果。三维景物和活动目标的识别和分析是目前研究的热点。语音的识别和合成技术也有很大的发展。基于人工神经网络的模式识别技术在手写字符的识别、汽车牌照的识别、指纹识别、语音识别等方面已经有许多成功的应用。模式识别技术是智能计算机和智能机器人研究的十分重要的基础 机器视觉 实验表明，人类接受外界信息的80％以上来自视觉，10％左右来自听觉，其余来自嗅觉、味觉及触觉。在机器视觉方面，只要给计算机系统装上电视摄像输入装置就可以“看见”周围的东西。但是，视觉是一种感知，机器视觉的感知过程包含一系列的处理过程，例如，一个可见的景物由传感器编码输入，表示成一个灰度数值矩阵；图像的灰度数值由图像检测器进行处理，检测器检测出图像的主要成分，如组成景物的线段、简单曲线和角度等；这些成分又校处理，以便根据景物的表面特征和形状特征来推断有关景物的特征信息；最终目标是利用某个适当的模型来表示该景物。 视觉感知问题的要点是形成一个精练的表示来取代极其庞大的未经加工的输入情息，把庞大的视觉输人信息转化为一种易于处理和有感知意义的描述。 机器视觉可分为低层视觉和高后视觉两个层次，低层视觉主要是对视觉团像执行预处理，例如，边缘检测、运动目标检测、纹理分析等，另外还有立体造型、曲面色彩等，其目的是使对象凸现出来，这时还谈不上对它的理解。高层视觉主要是理解对象，显然，实现高层视觉需要掌捏与对象相关的知识。 机器视觉的前沿研究课题包括：实时图像的并行处理，实时图像的压缩、传输与复原，三绍景物的建模识别，动态和时变视觉等。 人娄的钉能活动过程主要是一个获得知识并运用知识的过程，知识是智能的基础。为了使计算机具有钉能，能模拟人类的智能行为，就必须使它具有知识。把人类拥有的知识采用适当的模式表示出来以便存储到计算机中，这就是知识表示要解决的问题。知识表示是对知识的一种描述，或者说是一组约定，是一种计算机可以接受的用于描述知识的数据结构，对知识进行表木就是把知识表示咸便于计算机存储和利用的菜种数据结构。知识表示方法给出的知识表示形式称为知识表示程式，知识表示模式分为外部表示模式和内部表示模式两个层次。知识外部表示模式是与软件开发的工具、运行的软件平台无关的知识表示的形式化描述。知

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单片机设计智能避障小车 摘要 利用红外对管检测黑线与障碍物，并以STC89C51单片机为控制芯片控制电动小汽车的速度及转向，从而实现自动循迹避障的功能。其中小车驱动由L298N 驱动电路完成，速度由单片机输出的PWM波控制。本文首先介绍了智能车的发展前景，接着介绍了该课题设计构想，各模块电路的选择及其电路工作原理，最后对该课题的设计过程进行了总结与展望并附带各个模块的电路原理图，和本设计实物图，及完整的C语言程序。 关键词：智能小车；51单片机；L298N；红外避障；寻迹行驶 abstract Using infrared detection black and obstacles to the line and STC89C51 microcontroller as the control chip to control the speed of the electric car and steering, so as to realize the function of automatic tracking and obstacle avoidance. Which the car driven by the L298N driver circuit is completed, the speed of the microcontroller output PWM wave control. This article first introduces the development of the intelligent car prospect, then introduces the design idea, the subject selection of each module circuit and working principle of the circuit, the design process of the subject is summarized and prospect with each module circuit principle diagram, and the real figure design, and complete C language program. Key words: smart car; 51 MCU; L298N; infrared obstacle avoidance; track driving

电冰箱自动控制系统的设计

目录 1.引言 (2) 2 设计要求及分析 (3) 2.1电冰箱温度自动调节功能 (3) 2.3电源过欠压保护功能 (3) 2.4压缩机开启延时功能 (3) 2.5故障报警功能 (3) 3. 自动控制系统硬件结构设计 (4) 3.1主要部件选择与功能实现 (4) 3.1.1 单片机选型及功能介绍 (4) 3.1.2 A/D转换器选型及功能介绍 (5) 3.1.3 74LS373简介 (5) 3.2检测及控制电路 (6) 3.2.1 传感器的选择与温度自动调节功能的实现 (6) 3.2.2 电冰箱的过欠压保护电路及功能实现 (8) 3.2.3 电冰箱的开启延时电路及功能的实现 (9) 3.2.4 自动除霜功能的实现 (10) 3.2.5 报警器 (11) 总结 (13) 参考文献 (14)

电冰箱自动控制系统的设计 1.引言 冰箱自动控制系统在正常工况下工作，当运行过程中需要进行自动调节时，系统能通过预设程序进行调节，要求控制系统应有一定的应变能力。 对于冰箱性能的主要调节指标是箱体温度由此实现的功能有自动温度调节，自动除霜等。 要求维持冰箱的冷藏冷冻室温度维持在预先设定的数值，当箱内温度高于或低于这一值时判断启动或关闭压缩机，使温度回归。 系统还要求累计压缩机运行时间和检测环境温度，来判断是否满足化霜条件，当满足化霜条件时，接通化霜加热丝，同时断开压缩机和风机，当完成化霜工作后恢复压缩机风机的工作。 另外当运行达到安全极限时，要求系统能采取一些相应的保护措施，促使运行离开安全极限，返回到正常情况，以防事故。 属于生产保护性措施的有两类：一类是硬保护措施；一类是软保护措施。 例如电源的过欠压保护，压缩机开启延时，故障自检报警等. 本系统通过监控环境温度，冰箱的冷冻，冷藏室温度，电源电压等数据，通过处理判断调整冰箱的运行以达到预期的运行效果。使冰箱在节能，储藏效果，安全方面都能进行自动有效的控制。

智能交通信号灯控制系统设计

智能交通信号灯控制系 统设计 LG GROUP system office room 【LGA16H-LGYY-LGUA8Q8-LGA162】

智能交通信号灯控制系统设计 摘要：本文对交通灯控制系统进行了研究，通过分析交通规则和交通灯的工作原理，给出了交通灯控制系统的设计方案。本系统是以89C51单片机为核心器件，采用双机容错技术，硬件实现了红绿灯显示功能、时间倒计时显示功能、左、右转提示和紧急情况发生时手动控制等功能。 关键词：交通灯；单片机；双机容错 0 引言 近年来随着机动车辆发展迅速，给城市交通带来巨大压力，城镇道路建设由于历史等各种原因相对滞后，特别是街道各十字路口，更是成为交通网中通行能力的“隘口”和交通事故的“多发源”。为保证交通安全，防止交通阻塞，使城市交通井然有序，交通信号灯在大多数城市得到了广泛应用。而且随着计算机技术、自动控制技术和人工智能技术的不断发展，城市交通的智能控制也有了良好的技术基础，使各种交通方案实现的可能性大大提高。城市交通控制系统是用于城市交通数据监测、交通信号灯控制与交通疏导的计算机综合管理系统，是现代城市交通监控指挥系统中最重要的组成部分。本文设计的交通灯管理系统在实现了现代交通灯系统的基本功能的基础上，增加了容错处理技术（双机容错）、左右转提示和紧急情况（重要车队通过、急救车通过等）发生时手动控制等功能，增强了系统的安全性和可控性。 1 系统硬件电路的设计 该智能交通灯控制系统采用模块化设计兼用双机容错技术，以单片机89C51为控制核心，采用双机容错机制，结合通行灯输出控制显示模块、时间显示模块、手动模块以及电源、复位等功能模块。现就主要的硬件模块电路进行说明。 主控制系统 在介绍主控制系统之前，先对交通规则进行分析。设计中暂不考虑人行道和主干道差别，对一个双向六车道的十字路口进行分析，共确定了9种交通灯状态，其中状态0为系统上电初始化后的所有交通灯初试状态，为全部亮红灯，进入正常工作阶段后有8个状态，大致分为南北直行，南北左右转，东西直行，与东西左右转四个主要状态，及黄灯过渡的辅助状态。主控制器采用89C51单片机。单片机的P0口和P2口分别用于控制南北和东西的通行灯。 本文的创新之处在于采用了双机容错技术，很大程度上增强了系统的可靠性。容错技术以冗余为实质，针对错误频次较高的功能模块进行备份或者决策机制处理。但当无法查知运行系统最易出错的功能，或者系统对整体运行的可靠性要求很高时，双机容错技术则是不二选择。 双机容错从本质上讲，可以认为备置了两台结构与功能相同的控制机，一台正常工作，一台备用待命。传统的双机容错的示意图如图1所示，中U1和U2单元的软硬件结构完全相同。如有必要，在设计各单元时，通过采用自诊断技术、软件陷阱或Watch dog等系统自行恢复措施可使单元可靠性达到最大限度的提高。其关键部位为检测转换（切换）电路。 图 1 传统双机容硬件错示意图

自动避障小车设计

自动避障小车 技术报告 前言 设计背景：在科学探索和紧急抢险中经常会遇到对与一些危险或人类不能直接到达的地域的探测，这些就需要用机器人来完成。而在机器人在复杂地形中行进时自动避障是一项必不可少也是最基本的功能。因此，自动避障系统的研发就应运而生。 我们的自动避障小车就是基于这一系统开发而成的。随着科技的发展，对于未知空间和人类所不能直接到达的地域的探索逐步成为热门，这就使机器人的自动避障有了重大的意义。我们的自动避障小车就是自动避障机器人中的一类。自动避障小车可以作为地域探索机器人和紧急抢险机器人的运动系统，让机器人在行进中自动避过障碍物。

目录 一、设计目标： (3) 二、方案设计： (4) 2.1直流调速系统 (4) 2.2检测系统 (4) 三硬件设计 (5) 3.1、SPCE061A单片机最小系统 (5) 3.1.1．SPCE061A时钟电路 (8) 3.1.2．PLL锁相环 (9) 3.1.3．看门狗Watchdog (9) 3.1.4．低电压复位（LVR） (10) 3.1.5．I/O端口 (10) 3.1.6．时基与定时器 (11) 3.1.7．SPCE061A的定时器/计数器 (11) 3.1.8．ADC、DAC (12) 3.2、超声波传感器 (12) 四软件设计 (16) 4.1软件设计各模块 (16) 4.2速度控制 (17) 4.3障碍物检测 (17) 4.4看门狗 (17) 4.5基频中断 (18)

4.6程序设计流程图 (19) 五：测试数据、测试结果分析及结论 (19) 程序附录 (21) 1．主程序： (21) 2．中断程序 (24) 3、测距程序 (28) 一、设计目标： 1.小车从无障碍地区启动前进，感应前进路线上的障碍物 后，能自动避开障碍物。 2.根据障碍物的位置选择下一步行进方向，选择左拐还是右 拐，若障碍物在左边则自动右拐，若障碍物在右边则左拐，若障碍物在正前方可任意选择左拐或者是右拐，以达到避开障碍物的目的。 3.通过利用单片机内时钟源的控制设定左拐和右拐的时间， 从而能持续前进。 4.为达到速度的可控性，需设置两个独立按键对小车进行控 速。

(毕业设计)飞思卡尔智能车及机器视觉

图像处理在智能车路径识别中的应用 摘要 机器视觉技术在智能车中得到了广泛的应用，这项技术在智能车的路径识别、障碍物判断中起着重要作用。基于此，依据飞思卡尔小车的硬件架构,研究机器视觉技术应用于飞思卡尔小车。飞思卡尔智能车处理器采用了MC9S12XS128芯片，路况采集使用的是数字摄像头OV7620。 由于飞思卡尔智能车是是一款竞速小车，因此图像采集和处理要协调准确性和快速性，需要找到其中的最优控制。因此本设计主要需要完成的任务是：怎样用摄像头准确的采集每一场的图像，然后怎样进行二值化处理；以及怎样对图像进行去噪处理；最后也就是本设计的难点也是设计的核心，怎样对小车的轨迹进行补线。 本设计的先进性，在众多的图像处理技术中找到了适合飞思卡尔智能车的图像处理方法。充分发挥了摄像头的有点。经过小车的实际测试以及相关的MATLAB 仿真，最终相关设计内容都基本满足要求。小车的稳定性和快速性得到显著提高。 关键词：OV7620，视频采集，图像处理，二值化

The Application of Image Processing in the Recognition of Intelligent Vehicle Path ABSTRACT CameraMachine vision technology in the smart car in a wide range of applications, the technology identified in the path of the smart car, and plays an important role in the obstacles to judge. Based on this, based on the architecture of the Freescale car, machine vision technology used in the Freescale car. Freescale smart car the processor MC9S12XS128 chip traffic collected using a digital camera OV7620. Freescale's Smart car is a racing car, so the image acquisition and processing to coordinate the accuracy and fast, you need to find the optimal control. This design need to complete the task: how to use the camera to accurately capture every image, and then how to binarization processing; and how to image denoising; last is the difficulty of this design is the design of the core, how to fill line on the trajectory of the car. The advanced nature of the design found in many image processing techniques of image processing methods for Freescale Smart Car. Give full play to the camera a bit. The actual testing of the car and MATLAB simulation, the final design content can basically meet the requirements. The car's stability and fast to get improved significantly. KEY WORDS:OV7620，Video Capture，PictureProcessing，Binarization

智能寻迹避障小车寻迹系统设计说明

第二章智能寻迹避障小车寻迹系统设计 1．任务 任务一：产生智能寻迹避障小车沿黑线转圈的控制程序； 任务二：产生智能寻迹避障小车带状态显示沿黑线转圈的控制程序； 2．要求 （1）能控制智能寻迹避障小车沿黑线实现转圈功能； （2）行走过程中小车一直压着黑线走，不得冲出黑线圆圈之外或之； （3）智能寻迹避障小车可以从小于90度的任意方向寻找到黑线圆圈； 2.1 项目描述 该项目的主要容是：在智能寻迹避障小车电机控制系统之上扩展寻迹电路，然后运用C 语言对系统进行编程，使智能寻迹避障小车实现沿黑线转圆圈的功能，并且在行走过程中小车一直压着黑线走，不得冲出黑线圆圈之外或之；当人为将小车拿开，再从小于90度的任意方向放置小车，小车应能重新找回轨道，并沿黑线继续转圈。通过该项目的学习与实践，可以让读者获得如下知识和技能： 继续掌握单片机I/O端口的应用； 掌握红外线收、发对管的工作原理与控制方法； 掌握数码管的工作原理与控制方法； 掌握单片机C语言的编程方法与技巧； 能够编写出智能寻迹避障小车沿黑线实现转圈功能的控制函数； 2.1 必备知识 2.1.1 关于红外线传感器 红外线定义：在光谱中波长自0.76至400微米的一段称为红外线，红外线是不可见光线。所有高于绝对零度（-273.15℃）的物质都可以产生红外线。现代物理学称之为热射线。医用红外线可分为两类：近红外线与远红外线。 红外线发射器：红外线发射管在LED封装行业中主要有三个常用的波段，如下850NM、875NM、940NM。根据波长的特性运用的产品也有很大的差异，850NM波长的主要用于红外线监控设备，875NM主要用于医疗设备，940NM波段的主要用于红外线控制设备。如：红外线遥控器、光电开关、光电计数设备等。 红外线对管应用：本项目中，小车的寻迹功能采用红外线收、发对管实现。具体工作过程如下：两对红外线收、发对管安装在智能寻迹避障小车底盘正前方，红外发射管一直发射信号，接收管时刻准备接收信号。两对对着地的红外管发射红外信号，信号在白色的地面上反射回接收管，通过接收管把信号送回单片机进行处理，完成相应的动作。假如在黑色的地面上，信号被地面吸收，就无信号返回，单片机检测到无信号，根据程序也会做出相应的动作。如图2.1所示为红外线收、发对管外型示意图。

小车自动避障与路径规划

第3章系统总体结构及工作原理 该系统主要以超声波测距为基本测距原理，并在相应的硬件和软件的支持下，达到机器人避障的效果。 3.1机器人总体硬件设计 3.1.1传感器的分布要求 为了全方位检测障物的分布状况，并及时为机器人系统提供全面的数据，可将所需的八个传感器均匀排列在机器人周围，相邻每对传感器互成45度角。为了避免相互干扰，八个传感器以程序运行周期为周期，进行循环测距。传感器排列示意图如下： 图3.1.1 传感器分布图

图3.1.2 硬件设计总体框架图 上图为支持机器人运行实用程序的硬件部分的总体设计框架图，由负责相关任务的同学提供。在超声波信号输入单片机以后，由存储在单片机中的主程序调用避障子程序，根据输入信号执行避障指令，并使相关数据返回主程序，转而提供给电机和LED显示器的驱动程序使用，最后，由电机执行转向指令，结果则显示在LED显示器上。

图3.1.3 软件总体框架图 由上图可知，本文作者负责的超声波避障程序为软件总体设计中的子程序部分。在主程序运行过程中，若调用超声波避障程序，机器人在自行轨迹规划后，将程序处理所得数据送给电机处理成立程序，控制电机动作。具体的避障程序设计将在第4章进行。 3.2超声波测距原理 测距原理：超声波是指频率高于20KHz的机械波。为了以超声波作为检测

手段，必须产生超生波和接收超声波。完成这种功能的装置就是超声波传感器，习惯上称为超声波换能器或超声波探头。超声波传感器有发送器和接收器，但一个超声波传感器也可具有发送和接收声波的双重作用。超声波传感器是利用压电效应的原理将电能和超声波相互转化即在发射超声波的时候，将电能转换，发射超声波；而在收到回波的时候，则将超声振动转换成电信号。[8]超声波测距的原理一般采用渡越时间法TOF（time of flight）。首先测出超声波从发射到遇到障碍物返回所经历的时间，再乘以超声波的速度就得到二倍的声源与障碍物之间的距离，即：[8] D=ct/2 其中D为传感器与障碍物之间的距离，以m计，c为超声波速度，这里以340m/s计，t为超声波从发送到接收的总时间，以s计。据此原理可以用超声波传感器测得的距离为避障程序提供所需的数据。[8] 第4章轨迹规划算法的实现方案 4.1轨迹规划算法的层次化设计 根据上述材料分析，可以将机器人轨迹规划算法设计分为基础控制层、行为控制层和坐标计算层，三个层次进行。 4.1.1基础控制层设计 基础控制层可定义为基本行为层，这层算法的任务是寻找目标点，并确保机器人可以顺利到达指定目标位。在确定目的地位置的情况下，为了达到上述目的，计算机必须对机器人的方位进行时实计算。应用人工势场法原理，可以将目标点设为引力极，牵引机器人运动。对此动作建立相应的模型，可以使用建立平面坐标作为虚拟势场的方法来给机器人定义方位，将机器人关于目标点的时实偏角作为虚拟引力方向，以确定机器人下一步所需转过的角度，并时实检测，是否已到达目的地，若已到达，则可认为虚拟引力此刻为0，并发出信号控制程序终止运行总体程序。 由此，可确定基础控制层所需的各参数： (1)机器人的时实坐标x, y值，由专门的坐标计算层提供，为了提高精 确度，可以采用厘米为单位制。 (2)机器人的速度v，测量后设为定值使用。 (3)周期T，直接设置为定值使用。 (4)偏转角de，可通过机器人与横坐标之间的夹角pe，减去机器人到目 标点连线与横坐标的夹角E得到。

4智能避障小车系统的设计与实现

智能避障小车系统的设计与实现 电子信息工程 200709837 王小龙 罗维薇 摘要 本设计以单片机STC89C52为控制核心，设计实现具有避障和里程显示功能的智能小车。其主要由三部分组成：液晶显示模块、避障模块和电机驱动模块。 智能避障小车分别运用直接反射式红外传感器TCRT5000和霍尔传感器3144来进行路径检测和里程计算，并将实时数据传送到液晶显示模块和单片机分别进行显示和数据处理。并用L298N电机驱动芯片控制小车的运行状态。 Abstract This design based on the single chip computer STC89C52 as control core, design a car with obstacle avoidance and mileage display function. It mainly consists of three parts: the liquid crystal display module, obstacle avoidance module and motor driver module. Intelligence obstacle avoidance car detecting external environment by direct reflex respectively infrared sensor TCRT5000 and hall sensor 3144, transfer the real-time data to LCD module and single chip microcomputer to display respectively and data processing. And use L298N motor drive chip to control the operation status of the car. 一、绪论 1．课题背景介绍 随着单片机技术的迅速发展，其控制能力越来越强大。人们利用单片机强大的控制功能设计出各种各样的系统，全国电子设计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。本设计就是在这样的背景下提出的，设计的智能小车能够通过光电开关完成避障功能，并且可以计算和显示出小车的行驶距离。 2.设计的主要内容 （1）采用STC89C52单片机作为控制小车的核心器件，用收发一体的红外传感器光电TCRT5000来检测和感应外界环境。 （2）用L298N驱动芯片控制电动小车的运行。 （3）用霍尔传感器计算小车行驶的距离并用1602液晶显示器显示。 这种方案能实现对智能小车的运动状态进行实时控制，控制灵活、可靠，可满足对系统的各项要求。 二、系统的总体设计 1．硬件总体设计 以AT89C51单片机为核心的控制电路，采用模块化的设计方案，运用红外光电传感器、霍尔传感器，实现小车在行驶中自动躲避障碍物、测量里程等问题。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小车的智能化控制。 在本系统中，反射式红外光电传感器检测障碍物，然后将信号传送到单片机系统进行处理，使小车沿轨道自主行走；通过霍尔元件测量小车行驶里程；采用L298N芯片控制电机的转向，实现电动小车的正反向行驶、快慢速行驶及转弯；采用1602液晶显示器显示小车行驶的路程。此系统采用软件方法来解决复杂的硬件电路部分，使系统硬件简洁化，各类功能易于实现，能满足系统的要求，其原理图如图1所示。

冰箱温度智能控制系统的设计

冰箱温度智能控制系统的设计 目录 第一章概论..................................... 错误!未定义书签。 一．电冰箱的系统组成 (2) 二．工作原理： (3) 三．本系统采用单片机控制的电冰箱主要功能及要求 (4) 第二章硬件部分 (4) 一．系统结构图 (4) 二．微处理器（单片机） (5) 三．温度传感器 (8) 四．电压检测装置 (8) 五．功能按键 (9) 六．压缩机，风机、电磁阀控制 (9) 七．故障报警电路 (9) 第三章软件部分 (10) 一、主程序：MAIN (10) 二、初始化子程序：INTI1 ......................... 错误!未定义书签。 三、键盘扫描子程序：KEY ......................... 错误!未定义书签。 四．打开压缩机子程序：OPEN (13) 五．关闭压缩机：CLOSE (15) 六．定时器0中断程序：用于压缩机延时............ 错误!未定义书签。 七．延时子程序.................................. 错误!未定义书签。第四章分析与结论.................................. 错误!未定义书签。

电冰箱温度测控系统设计 目前市场销售的双门直冷式电冰箱，含有冷冻室和冷藏室，冷冻室通常用于冷冻的温度为-6～-18℃；冷藏室用于在相对冷冻室较高的温度下存放食品，要求有一定的保鲜作用，不能冻伤食品，室温一般为0～10℃. 传统的电冰箱温度一般是由冷藏室控制，冷藏室、冷冻室的不同温度是通过调节蒸发器在两室的面积大小来实现的，温度调节完全依靠压缩机的开停来控制.但是冰箱内的温度受诸多因素的影响，如放入冰箱物品初始温度的高低、存放品的散热特性及热容量、物品在冰箱的充满率、环境温度的高低、开门的频繁程度等.因此对这种受控参数及随机因素很多的温度控制，既难以建立一个标准的数学模型，也无法用传统的PID调节来实现.一台品质优良的电冰箱应该具有较高的温度控制精度，同时又有最优的节能效果，而为了达到这一设计要求采用模糊控制技术无疑是最佳的选择. 一．电冰箱的系统组成 液体由液态变为气态时，会吸收很多热量，简称为“液体汽化吸热”，电冰箱就是利用了液体汽化的过程中需要吸热的原理来制冷的。 蒸气压缩式电冰箱制冷系统原理图如图1-1所示，主要由压缩机、冷凝器、干燥过滤器、毛细管、蒸发器等部件组成，其动力均来自压缩机，干燥过滤器用来过滤赃物和干燥水分，毛细管用来节流降压，热交换器为冷凝器和蒸发器。制冷压缩机吸入来自蒸发器的低温低压的气体制冷剂，经压缩后成为高温高压的过热蒸气，排入冷凝器中，向周围的空气散热成为高压过冷液体，高压过冷液体经干燥过滤器流入毛细管节流降压，成为低温低压液体状态，进入蒸发器中汽化，吸收周围被冷却物品的热量，使温度降低到所需值，汽化后的气体制冷剂又被压缩机吸入，至此，完成一个循环。压缩机冷循环周而复始的运行，保证了制冷过程的连续性。

基于单片机的智能交通灯控制系统设计与实现

基于单片机的智能交通灯控制系统设计 与实现

诚信承诺书 本人郑重承诺：本人承诺呈交的毕业设计《基于单片机的智能交通灯控制系统设计与实现》是在指导教师的指导下，独立开展研究取得的成果，文中引用他人的观点和材料，均在文后按顺序列出其参考文献，设计使用的数据真实可靠。 本人签名： 日期：年月日

基于单片机的智能交通灯控制系统设计与实现 摘要 近年来随着科技的飞速发展，单片机的应用正在不断深入，同时带动传统控制检测技术日益更新。在实时检测和自动控制的单片机应用系统中，单片机往往作为一个核心部件来使用，仅单片机方面知识是不够的，还应根据具体硬件结构软硬件结合，加以完善。 十字路口车辆穿梭，行人熙攘，车行车道，人行人道，有条不紊。那么靠什么来实现这井然秩序呢？靠的就是交通信号灯的自动指挥系统。交通信号灯控制方式很多。本系统采用STC89C52RC单片机以及单片机最小系统和74HC245电路以及外围的按键和数码管显示等部件，设计一个基于单片机的交通灯设计。设计通过两位一体共阴极数码管显示，并能通过按键对定时进行设置。本系统实用性强、操作简单、扩展功能强。 关键词：交通灯；单片机；显示；计时；车流量

Design and implementation of intelligent traffic lights control based on MCU Abstract In recent years along with the rapid development of science and technology, SCM applications are continually deepening, and promote the traditional control detection technology is updated. In real-time detection and automatic control of the microcomputer application system, the microcontroller is often used as a core component, only SCM knowledge is not enough, should be based on specific hardware structure of hardware and software combination, to be perfect. Crossroads shuttle vehicles, pedestrians bustling, car dealership traffic lane, people walkways, everything in good order and well arranged. So what to rely on to realize it in order? Is the traffic lights on the automatic command system. A lot of traffic signal control. This system uses STC89C52RC and 74HC245 system and the smallest transistor driving circuit and a periphery of the keys and digital tube display and other parts, a design based on the single chip design of traffic lights. Design through one of two common cathode nixie tube display, and can be key to regular set. This system is practical, simple operation, strong expanding function. Keywords: Traffic light，SCM，Display，Timing，Traffic flow