迷宫电脑鼠的设计报告学士学位论文.doc

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1、综合课程设计报告题目：迷宫电脑鼠的设计二级学院计算机科学与工程学院专业计算机科学与技术班级学生姓名学号指导教师时间20150117II重庆理工大学综合课程设计报告III重庆理工大学综合课程设计报告目录目录I摘要II1、课程设计的目的及要求11.1课程设计目的11.2课程设计要求12、题目分析12.1功能分析12.2性能需求分析12.3算法分析13、系统设计23.1系统整体设计23.2硬件设计33.2.1硬件结构设计33.2.2传感器组设计43.2.3电机驱动电路设计73.3软件设计83.3.1电脑鼠正常行走程序设计83.3.2电脑鼠找终点程序设计1

2、13.3.3程序设计124总结274.1所遇问题及解决办法274.2心得体会28III重庆理工大学综合课程设计报告摘要“电脑鼠”是使用单片机微控制器，传感器和机电运动部件构成的一种智能行走装置。一只电脑鼠是具有机电知识整合的基本构架，本身就像是一个智能的机器人。要在指定的迷宫中比赛，就像是一个人置身竞赛中一样，必须要靠自己的判断力，敏捷动作及正确探查周边坏境。一般来说一只电脑鼠具备有以下两个基本能力：拥有稳定且快速的行走能力；正确判断能力。III重庆理工大学综合课程设计报告1、课程设计的目的及要求1.1课程设计目的（1）了解并熟悉电子元器件焊接技术

3、与方法。（2）了解并熟悉电子元器件工作原理和功能特性。（3）掌握单片机对编码电机的控制与红外发射与接收的控制。（4）熟练运用keil软件进行单片机的C语言编程。1.2课程设计要求走有一定弯度、曲折度、路线单一的迷宫。2、题目分析2.1功能分析（1）迷宫电脑鼠能够在迷宫中随意穿行。由于迷宫中有很多挡板，要使电脑鼠能够在迷宫中随意穿行，就要让电脑鼠遇到挡板的时候能够转弯找到一条可通行的路，所以就要用到用来检测挡板的传感器。还要电脑鼠能够左转、右转和前进，所以必须要写出这四个功能函数，不然电脑鼠就不能在迷宫中行走。2.2性能需求分析1、迷宫电脑鼠外形合理

4、，符合8×8迷宫场地需求。2、迷宫电脑鼠运行稳定，能够正常在迷宫中随意穿行。2.3算法分析此次迷宫电脑鼠主要用到了这几个算法：左手法则、右手法则和车头方向、转弯算法、修正算法。转弯算法：当遇到障碍物向左转90度或者右转90度或者向后转。修正算法：当在迷宫中走偏后能够自动修正方向。左手法则：小车在搜过程中有两个以上的搜索方向时，优先选择向左转，其次是向前行进，最后才考虑向右转弯。右手法则：小车在搜过程中有两个以上的搜索方向时，优先选择向右转，其次是向前行进，最后才考虑向左转弯。车头方向：迷宫机器鼠的车头有绝对方向和相对方向之分。绝对方向：以小车刚开始

5、运行的时候车头面向的方向作为“上”27重庆理工大学综合课程设计报告，其它方向类推。相对方向：顾名思义，相对于当前小车所朝向的方向的方向。机器鼠转弯时要修整方向为绝对方向。用数字0,1,2,3分别表示上，右，下，左，修正公式为：转弯后的绝对方向=（转弯前的绝对方向+转弯数值）%4，如图所示。绝对方向转弯前的方向转弯方向转弯后的方向0（上方）向左（+3）向左（0+3）%4=30（上方）向右（+1）向右（0+1）%4=10（上方）向后（+2）向后（0+2）%4=21（右方）向左（+3）向上（1+3）%4=01（右方）向右（+1）向下（1+1）%4=21（

6、右方）向后（+2）向左（1+2）%4=32（下方）向左（+3）向右（2+3）%4=12（下方）向右（+1）向左（2+1）%4=32（下方）向后（+2）向上（2+2）%4=03（左方）向左（+3）向下（3+3）%4=23（左方）向右（+1）向上（3+1）%4=03（左方）向后（+2）向右（3+2）%4=13、系统设计3.1系统整体设计系统的功能函数：延时函数功能：延时电机驱动函数功能：启动和停止左右电机电机初始化函数功能：初始化电机中断函数功能：T0、T1用来计数左右电机的脉冲数；T2用来产生红外信号系统初始化函数功能：初始化整个系统红外传感器函数功

7、能:当遇到障碍物时点亮LED灯转弯函数1功能：左转和右转任意角度转弯函数2功能：左转90度，右转90度，向后转前进一步函数功能：电脑鼠在迷宫前进一个方格距离27重庆理工大学综合课程设计报告主程序流程图：3.2硬件设计3.2.1硬件结构设计硬件电路部分主要由单片机最小系统电路、传感器电路、电机驱动电路构成。如图所示，是硬件电路部分结构框图。单片机传感器组5传感器组4传感器组3传感器组2传感器组138KHz载波发生器3-8译码选择器显示器蜂鸣器电机1电机2驱动电路1驱动电路2操作按键27重庆理工大学综合课程设计报告1、微控制器微控制器是电脑鼠的核心，可

8、以选择单片机，若RAM需求量大或者算法复杂或者性能要求高时，需要使用ARM等高性能的微处理器。2、传感器传感器的作用是用来