基于51单单片机的自动循迹小车毕业论文.doc

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1、基于51单单片机的自动循迹小车毕业论文目录摘要1ABSTRACT21绪论31.1研究背景31.2自动循迹小车的国内外研究现状31.3本课题设计的主要工作及结构安排42自动循迹小车系统方案设计52.1自动循迹小车基本原理52.2总体方案设计52.2.1系统总体方案的设计52.2.2方案选择与论证53系统硬件设计83.1自动循迹小车硬件设计83.2单片机控制器模块设计83.3稳压电路模块103.4电动机驱动模块123.5循迹电路设计134系统软件设计154.1系统软件流程图154.2程序设计164.2.1计时程序设计164.2.2主程序设计165系统扩展185.1避障功能扩展185.2遥控

2、功能扩展19346系统调试21结束语23参考文献24附录A总电路图25附录B仿真电路图26附录C小车实物图27附录D循迹避障遥控源程序281绪论1.1研究背景目前，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，当生产现场环境恶劣时，人工不能完成的任务如物料运输和装卸等，可采用智能循迹小车完成相应的任务。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NilsNilssen和charlesRosen等人，在1966年至1972年中研制出了取名sha

3、key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，以轮子作为移动机构、能够实现自主行驶的机器人，我们称之为智能小车，又称轮式机器人，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。在工业生产中，可以代替人类完成恶劣环境下的货物搬运、设备检测等任务；在军事上，可以在危险地带代替人类完成侦查、排雷等任务；在民用上，可以作为导盲车为盲人提

4、供帮助；在科学研究方面，可以代替人类完成外星球勘探或者矿藏勘探等。因此对智能小车的研究具有非常大的意义。1.2自动循迹小车的国内外研究现状国外智能小车始于上世纪50年代，它的发展历程大致可以分为以下三个阶段：第一阶段：1954年美国Barrett34Electronic公司研究开发出了世界上第一台自主引导车系统，该系统只是一个运行在固定路线上的拖车式运货平台，但它却具有了智能车辆最基本的特征无人驾驶。第二阶段：从80年代中后期，在欧洲，普罗米修斯项目于1986年开始了在这个领域的探索，在美洲，美国于1995年成立了国家自动高速公路系统联盟，其目标之一就是研究发展智能车辆的可行性，并促进

5、智能车辆技术进入实用化，在亚洲，日本于1996年成立了高速公路先进巡航/辅助驾驶演剧协会，主要目的是研制自动车辆导航的方法，促进日本智能车辆的整体进步。进入80年代中期，设计和制造智能车辆的浪潮席卷了全世界，一大批世界著名的公司开始研制智能车辆平台。第三阶段：从90年代开始，智能车辆进入了深入、系统、大规模的研究阶段。最为突出的是，美国卡内基-梅陇大学机器人研究所完成了Navlab系列的自主车的研究，取得了显著的成就。相比于国外，我国开展智能车辆技术方面的研究开始于20世纪80年代，而且大多数研究尚处于针对某个单项技术研究的阶段。虽然我国在智能车辆技术方面的研究总体上落后于发达国家，但

6、是我国也取得了一系列的成果，主要有：中国第一汽车集团公司和国防科技大学于2003年研制成功了我国第一辆自主驾驶轿车；上海交通大学应用现代控制理论设计出了一种自动驾驶汽车模型，该模型在汽车系统的动力学建模的基础之上，设计了自动驾驶的专项系统，它能根据弯道的弯曲变化程度实时的计算出车辆的转向盘角度，控制车辆按照预设道路行驶；清华大学计算机系智能技术与系统国家重点实验室自1988年开始研制的THMR系列移动机器人取得了很大的成功。它兼有面向高速公路和一般道路的功能，目前已经能够在校园的非结构化道路环境下，进行道路跟踪和避障自主行驶；哈尔滨工业大学于1996年研制成功的导游机器人等。1.3本课

7、题设计的主要工作及结构安排本设计的循迹小车具有自动循迹功能，另外扩展了避障和遥控功能，整体设计可以分为如下几个模块，控制核心采用STC89C52单片机，循迹避障是通过传感器实现的，利用RPR220型光电对管对轨迹信息进行检测，利用红外避障传感器检测道路上的障碍，用PT2272、PT2262组成无线遥控模块。整个系统具有自动循迹避障和遥控避障等功能。整个系统的电路结构较简单，可靠性能高，实验测试结果满足要求。本论文分为以下几个方面进行阐述所设计的