智能小车_毕业论文(设计)外文翻译.doc

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1、华侨大学厦门工院本科生毕业设计（论文）题目：智能小车软件系统设计姓名：魏雄飞学号：1102104031系别：电气工程信息系专业：电气工程及其自动化年级：11级指导教师：晏来成年月日基于单片机的智能小车单片机之所以被称为微控制器，是因为它最早被用在工业控制领域。单片机是由芯片内仅有CPU的专用处理器发展而来。最早的设计理念是通过将大量外围设备和CPU集成在一个芯片内，INTEL的Z80是最早按照这种思想设计出的处理器，从此以后，单片机和专用处理器的发展便分道扬镳。早期的单片机都是8位或4位的。其中最成功的是IN

2、TEL的8031，因为简单可靠而且性能不错获得了广泛的好评。此后在8031基础上研制出了MCS51系列单片机系统。基于这一系统的单片机系统直到现在还在广泛使用。随着工业控制领域要求的提高，开始出现了16位单使计算机系统更小，更容易集成进复杂的但是对其要求严格的控制设备当中。片机，但因为性价比不理想并未得到很广泛的应用。90年代后随着消费电子产品大发展，单片机技术得到了巨大的普遍的认可。随着INTELi960系列特别是后来的ARM系列的广泛应用，32位单片机迅速取代16位单片机的高端地位，并且进入主流市场。而传

3、统的8位单片机的性能也得到了飞速提高，处理能力比起80年代提高了数百倍。目前，高端的32位单片机主频已经超过300MHz，性能直追90年代中期的专用处理器，而普通的型号出厂价格跌落至1美元，最高端的型号也只有10美元。当代单片机系统已经不再只在裸机环境下开发和使用，大量专用的嵌入式操作系统被广泛应用在全系列的单片机上。而在作为掌上电脑和手机核心处理的高端单片机甚至可以直接使用专用的Windows和Linux操作系统。单片机与专用处理器相比适合应用于嵌入式系统，因此它得到了最多的应用。事实上单片机是世界上数量最

4、多的计算机。现代人类生活中所用的几乎每件电子和机械产品中都会集成有单片机。手机、电话、计算器、家用电器、电子玩具、掌上电脑以及鼠标等电脑配件中都配有1-2部单片机。而个人电脑中也会有为数不少的单片机在工作。汽车上一般配备40多部单片机，复杂的工业控制系统上甚至可能有数百台单片机在同时工作！单片机的数量不仅远超过PC机和其他计算的综合，甚至比人类的数量还要多。在单片机的基础上，我们通过研发实现了一种以光电传感器为敏感元件，以AT89C51单片机为控制核心的电动循迹小车的智能控。该系统还包括直流电机、L9110芯

5、片和LM324比较器等。本设计采用AT89C51单片机作为智能小车核心控制器。本系统以单片机为控制核心，实现小电动车的前进、退、左转和右转功能，通过角度传感器检测跷跷板的角度变化，利用增量式PI算法控制电动车寻找平衡点，同时利用光电传感器检测黑线，使电动车在行驶过程中保持直线且不会脱离跷跷板。一：方案设计电动车的速度、位置、运行状况的实时测量，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到的各种数据实现对电动车的智能控制。这种方案能实现对电动车的运行状态进行实时控制，且控制灵活可靠、精度高。可满足

6、对系统的各相要求。直流调速系统采用脉宽调速系统，其主电路采用脉宽调制式变换器，简称PWM变换器。由于PWM调速系统的开关频率较高，仅靠电枢电感的滤波作用就可以获得脉动很小的直流电流。电枢电流较易连续，系统低速运行平稳，调速范围较宽，可达1：10000左右。由于电流波形比V-M系统好，在相同的平均电流下电动机的损耗与发热都比较小。同样由于开关频率高，若与快速响应的电机配合系统可以获得很宽的频带。因此快速响应性能好，动态抗扰能力强。根据以上综合比较，以及本设计中受控电机的容量和直流电机调速的发展方向，本设计采用了

7、H型单极型可逆PWM变换器进行调速。1.1光电检测模块设计该智能小车在贴有黑线的白纸路面上行驶，因此本模块设计需要检测铺在行使区的黑胶带，包括直线行使区和沿弧线行使区两个区。由于黑线和白纸对光线的反射系数不同，因此可根据接收到的反射光的强弱来判断道路-黑线。本设计采用的是简单实用的设计方法，即红外探测法。红外探测法即利用红外线在不同的物理表面具有不同的反射性质的特点。在小车行驶的过程中不断向地面发射红外光，当红外光遇到白色地面时发生漫反射，反射光被装在小车上的接受管吸收，如果遇到黑线则红外光被吸收，那么小车上

8、的接受管接受不到信号。1.2信号比较模块设计输送给单片机，用于检测传感器的敏感性，当两个传感器同时检测到光时，直线前进，当传感器检测不到光时，处于截止状态。双运算放大器LM324输出低电平给单片机，由程序处理。若左路未检测到光，则向左纠正方向；若右路未检测到光，则向右纠正方向。1.3电机控制与驱动模块设计由于采用的是双驱动小车，这部分电路必须能够输出两个不同的电压值，分别去控制小车的左、右两个驱动器