基于51单片机的智能寻迹小车

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重庆理工大学毕业设计基于单片机的简易寻迹机器人设计目录摘要IABSTRACTII1.绪论11.1课题背景11.2国内外的研究现状分析11.3课题研究的目的和意义22.系统方案设计32.1循迹原理32.2系统总体框图32.3轨迹检测模块42.3.1传感器模块42.3.2检测放大器方案42.4MCU控制模块62.5电机及驱动模块72.5.1转向和动力72.5.2电动机模块72.5.3调速系统82.5.4电机驱动模块92.6电源模块92.7显示模块102.8系统工作原理103.硬件设计113.1电源模块设计113.1.1智能车电源设计要点113.1.2低压差稳压芯片LM2940简介113.2单片机最小系统设计123.3前向通道设计143.4后向通道设计203.4.1后向通道简介203.4.2后轮电机驱动模块设计214.软件设计25 重庆理工大学毕业设计基于单片机的简易寻迹机器人设计4.1系统总体流程图254.2PWM调速简介以及实现264.3程序的模块化设计274.3.1小车循迹原理流程图274.3.2定时器中断程序流程图294.3.3部分程序设计305.仿真结果分析及结论335.1proteus软件仿真结果335.2仿真结果分析356.结束语36致谢37参考文献38附件39文献综述45 重庆理工大学毕业设计基于单片机的简易寻迹机器人设计摘要智能车辆作为现代社会的新产物，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，智能小车的研究和开发正成为广泛关注的焦点。本设计是一种基于单片机控制的简易自动寻迹小车系统，系统的设计主要分为总体方案设计、硬件和软件设计，其中每一部分均采用模块化设计原则，使得设计易读、易修改、易扩充。该设计重点介绍循迹小车如何解决轨迹检测和路线跟随问题。系统以AT89C51为控制核心，利用定时器T0通过定时器中断产生PWM波形，通过调整占空比控制小车速度和转向。利用红外光电传感器ST188对路面黑色轨迹进行检测，并将路面检测信号反馈给单片机，单片机对采集到的信号予以分析判断，及时控制左右轮电机的转速以调整小车转向，从而使小车能够沿着环形黑色轨迹自动行驶，达到自动寻迹的目的。关键词：80C51单片机、光电检测器、PWM调速、电动小车I 重庆理工大学毕业设计基于单片机的简易寻迹机器人设计AbstractIntelligentvehicleisanewproductofmodernsociety，andproductdevelopmentbasedonintelligentvehiclehasbecomeakeyequipmentautomationlogisticstransportation，flexibleproductionorganizationsystem，researchanddevelopmentofintelligentvehicleisbecomingthefocusofattention.Thedesignisasimplecarautotracingsystembasedonsingle-chipmicrocomputercontrol，systemdesignmainlyincludesdesign，astheschemeofhardwareandsoftwaredesign，whereeachpartadoptsmodulardesignmakesthedesignprinciple，readable，easytomodify，extend.Thedesignfocusesonhowtosolvetheproblemoftrajectorytrackingcardetectionandroutetofollowproblem.SystemusesAT89C51asthecontrolcore，usingthetimerT0timerinterruptthroughPWMwaveformgeneration，byadjustingthedutycyclecontrolvehiclespeedandsteering.FortracingusinginfraredphotoelectricsensorST188，andthepavementdetectionsignalsbacktotheSCM，SCMtoanalysissignalcollected，timelycontrolleftandrightwheelmotorspeedtoadjustthecarsteering，sothatthecarcanalongtheringshapedblacktrajectoryautomatically，toachievethepurposeofautomatictracing.keyword:80C51microcontroller，photoelectricdetector，PWMspeed，electriccarII 重庆理工大学毕业设计基于单片机的简易寻迹机器人设计1.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。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。智能车辆作为移动机器人的一个重要分支正得到越来越多的关注。1.2国内外的研究现状分析智能化作为现代社会的新产物，是以后的发展方向，他可以按照预先设定的模式在一个特定的环境里自动的运作，无需人为管理，便可以完成预期所要达到的或是更高的目标。同遥控小车不同，遥控小车需要人为控制转向、启停和进退，比较先进的遥控车还能控制其速度，而智能小车，则可以通过计算机编程来实现其对行驶方向、启停以及速度的控制，无需人工干预，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、人工智能及自动控制等技术，是典型的高新技术综合体。国外智能车辆的研究历史较长。它的发展历程大体可以分成三个阶段：第一阶段20世纪50年代是智能车辆研究的初始阶段。1954年美国BarrettElectronics公司研究开发了世界上第一台自主引导车系统AGVS（AutomatedGuidedVehicleSystem）。第二阶段81 重庆理工大学毕业设计基于单片机的简易寻迹机器人设计从80年代中后期开始，世界主要发达国家对智能车辆开展了卓有成效的研究。在欧洲，普罗米修斯项目开始在这个领域的探索。在美洲，美国成立了国家自动高速公路系统联盟（NAHSC）。在亚洲，日本成立了高速公路先进巡航/辅助驾驶研究会。第三阶段从90年代开始，智能车辆进入了深入、系统、大规模研究阶段。最为突出的是，美国卡内基.梅隆大学（CarnegieMellonUniversity）机器人研究所一共完成了Navlab系列的10台自主车（Navlab1—Navlab10）的研究，取得了显著的成就。而我国开展智能车辆技术方面的研究起步较晚，开始于20世纪80年代。而且大多数研究处在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，并且存在一定得技术差距，但是我们也取得了一系列的成果，主要有：1)中国第一汽车集团公司和国防科技大学机电工程与自动化学院与2003年研制成功我国第一辆自主驾驶轿车。2)南京理工大学、北京理工大学、浙江大学、国防科技大学、清华大学等多所院校联合研制了7B.8军用室外自主车，该车装有彩色摄像机、激光雷达、陀螺惯导定位等传感器。可以预计，我国飞速发展的经济实力将为智能车辆的研究提供一个更加广阔的前景。因此，对智能小车进行深入细致的研究，不但能加深课堂上学到的理论知识，更能将理论转化为实际运用，为将来打下坚实的基础。1.3课题研究的目的和意义目前，国内外的许多大学及研究机构都在积极投入人力、财力研制开发针对特殊条件下的安全监测系统。其中包括研究使用远程、无人的方法来进行实现，如机器人、远程监控等。无线传输的发展使得测量变得相对简单而且使得处理数据的速度变得很快甚至可以达到实时处理。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、执行部分、CPU。机器人要实现循迹功能，还可以扩展自动避障等功能，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。通过构建智能小车系统，培养设计并实现自动控制系统的能力。在实践过程中，熟悉以单片机为核心控制芯片，设计小车的检测、驱动和显示等外围电路，采用智能控制算法实现小车的智能循迹。灵活应用机电等相关学科的理论知识，联系实际电路设计的具体实现方法，达到理论与实践的统一。在此过程中，加深对控制理论的理解和认识。81 重庆理工大学毕业设计基于单片机的简易寻迹机器人设计2.系统方案设计按照题目要求，本次设计的系统是利用主控芯片控制电机，通过相关传感器对路面的轨迹信息进行检测，并将检测信号传输给控制器，然后控制器做出相应的处理，实现小车的寻迹前行。设计的首要问题即解决路径检测和小车转向。2.1循迹原理采用与地面颜色有较大差别的线条(例如白色路面上画一条黑色曲线)作引导线，由于不同颜色对光线的反射系数不同，因此可根据反射光的强弱来判断路径是否正确。在该模块中可选用一种简单有效、应用较普遍的检测方法——红外探测法[1]。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。正是基于光电传感器对是否接收到反射信号所产生的电压信号原理，经过后续电路处理来判断行车路径是否正确，通过单片机控制系统调节寻迹小车的转向使其能够自动检测到引导线，并沿此引导线移动。2.2系统总体框图根据设计要求，小车系统主要分为以下几个模块:单片机控制模块、轨迹检测模块、电机驱动模块。系统框架图如图2.1所示电机驱动模块单片机控制模块电机轨迹检测模块小车图2.1系统框架图单片机控制系统相当于寻迹机器人的大脑，轨迹检测系统相当于寻迹机器人的眼睛，81 重庆理工大学毕业设计基于单片机的简易寻迹机器人设计电机系统相当于机器人的腿脚。由轨迹检测系统检测曲线的位置并输出检测信息，对检测信息进行处理后将其输入到控制系统，控制系统根据输入信息进行判断，并根据判断结果输出指令给移动系统，移动系统根据指令驱动寻迹机器人左转、右转、前行等，从而实现寻迹功能。2.3轨迹检测模块根据引导线与路面的反射系数不同，通过以光电传感器为核心的光电检测电路对路面两种颜色进行区分，并将传感器信号转化为不同电平信号，将此电平信号送单片机，由单片机控制转向电机作相应的转向，确保小车沿引导线行驶。2.3.1传感器模块方案一：采用光敏电阻组成光敏传感器。光敏电阻原理简单，使用方便，价格低廉，但受光照强度影响很大，可靠性不高。方案二：采用角度传感器。实用角度传感器来测量车体水平方向和竖直方向的角度，感测到的倾角信号经编码后传感给单片机，由单片机控制电动机的运行。角度传感器灵敏度合适，响应速度好，但使用复杂，价格高昂，且不易购买。方案三：采用光电传感器。光电传感器原理简单，实现方便，价格低廉，可集发射器和接收器于一体。使用这类光电传感器电路简单，工作性能稳定，能完成需要的信号检测功能。考虑到小车和路面的相对位置，本设计选择方案三，采用红外线反射式光电检测电路。选择ST188红外光电传感器，它的特点是尺寸小、使用方便、工作状态受温度影响小、工作较稳定、外围电路简单。2.3.2检测放大器方案由于传感器的输出信号很微弱且带有噪音，因此必须先将该信号进行放大整形，整成高低电平形式再供单片机读取，在放大电路上有以下三种方案可供选择：方案一：使用普通单级比例放大电路。其特点是结构简单、调试方便、价格低廉。但是也存在着许多不足。如抗干扰能力差、共模抑制比低等。81 重庆理工大学毕业设计基于单片机的简易寻迹机器人设计方案二：采用差动放大电路。选择优质元件构成比例放大电路，虽然可以达到一定的精度，但有时仍不能满足某些特殊要求。例如，在测量本设计中的光电检测信号时需要把检测过来的电平信号放大并滤除干扰，而且要求对共模干扰信号具有相当强的抑制能力。这种情况下须采用差动放大电路，并应设法减小温漂。但在实际操作中，往往满足了高共模抑制比的要求，却使运算放大器输出饱和；为获得单片机能识别的TTL电平却又无法抑制共模干扰。方案三：电压比较器方案。电压比较器的功能是比较两个电压的大小，例如将一个信号电压Ui和一个参考电压Ur进行比较，在Ui>Ur和UiTurn_left1，Turn_right2>Turn_right1(其中Turn_left2，Turn_left1，Turn_right2，Turn_right1为小车转向力度，其大小通过改变单片机输出的占空比的大小来改变)，具体数值在实地实验中得到。小车的具体运行状况如表4-1所示。81 重庆理工大学毕业设计基于单片机的简易寻迹机器人设计表4-1：小车运行状况表左轮转速左2传感器左1传感器右1传感器右2传感器右轮转速运行方式30000030直行5010050左转5110060加速左转5000105右转6000115加速右转0其它其它其它其它0停止4.3.2定时器中断程序流程图利用51单片机的T0定时计数器，让单片机P2口的P2.4和P2.5引脚输出占空比不同的方波，然后经驱动芯片放大后控制直流电机。程序开始时，初始化定时器TO，设置定时定时计数器若干时间（本次设计采用0.1ms）中断一次，就使P2.4或P2.5产生一个高电平或低电平。中断程序流程图如图4.4所示81 重庆理工大学毕业设计基于单片机的简易寻迹机器人设计YN定时器赋初值计数变量赋值t=0计数值t<占空比？P2.4和P2.5输出高电平P2.4和P2.5输出低电平开始结束YNt+1≥100?？t=0图4.4定时器中断程序流程图4.3.3部分程序设计1)延时子程序。制作一个延时子程序，让指令执行足够长的时间。voiddelay_1ms(uintd){uinti;while(d--)for(i=0;i<75;i++);}2)定时器中断函数。在此函数中控制P2.4和P2.5端口产生PWM波形，控制电机转速。81 重庆理工大学毕业设计基于单片机的简易寻迹机器人设计voidtimer0()interrupt1{if(t=100){t=0;}TH0=(65536-100)/256;TL0=(65536-100)%256;}1)转向子程序。通过控制左右电机的转速来实现转向，即利用不同占空比的PWM波控制左右轮的转速。voidqianjin(){zkb1=30;zkb2=30;}voidturn_left1(){zkb1=5;zkb2=50;}voidturn_left2(){zkb1=5;zkb2=60;}voidturn_right1(){zkb1=50;zkb2=5;}voidturn_right2(){zkb1=60;zkb2=5;}81 重庆理工大学毕业设计基于单片机的简易寻迹机器人设计1)主程序。voidmain(){init();zkb1=30;zkb2=30;ERROR1=1;START1=0;while(1){IN1=1;IN2=0;IN3=0;IN4=1;ENA=1;ENB=1;while(1){xunji();}}}81 重庆理工大学毕业设计基于单片机的简易寻迹机器人设计5.仿真结果分析及结论在本设计中主要利用Keil软件进行程序的调试，生成.HEX文件，通过Proteus电路仿真及程序调用实现联合仿真以观察实验效果。5.1Proteus软件仿真结果利用Proteus软件仿真设计。通过仿真试验程序和器件是否能完成设计的要求。软件仿真可以随意修改源程序。利用Proteus软件绘制仿真图，利用Keil软件将全部程序装换成HEX类型，载入后仿真。图5.1电机运行结果仿真图图5.2四路光电传感器输入仿真图81 重庆理工大学毕业设计基于单片机的简易寻迹机器人设计1)小车直走（未偏离黑色引导线），左右轮按相同速度转动，即左右轮的PWM波占空比相同。仿真结果如图5.2。（黄色波形为左轮PWM波形，蓝色为右轮PWM波形）图5.2小车直行时的PWM波形当左右两级传感器均未检测到黑线时，小车两轮的PWM波形占空比相同均为30%，即左右轮以30:30的转速匀速前行。2)小车转向（偏离预设轨道），若左转则右轮相对于左轮转速增大，此时右轮的PWM波占空比较左轮宽，其仿真图如图5.3。图5.3小车转向时的PWM波形当右边第一级传感器检测到黑线时，小车左轮的PWM波形占空比提高到50%，右轮的PWM波形占空比下降到5%，即左右轮以50:5的转速实现右转。测试方法与仪器：1)测试仪器测试仪器包括数字万用表、信号发生器、示波器、MCS51仿真机、直流稳压电源等。81 重庆理工大学毕业设计基于单片机的简易寻迹机器人设计1)测试方法①数字万用表主要用来测试分立元件的电阻、压降、漏电流、截止/导通状态等参数；②信号发生器与示波器用于测试各光电传感器信号的接收与传输；③MCS51仿真机用于测试软件；④直流稳压电源在测试期间为各待测系统供电；5.2仿真结果分析利用Kiel进行程序调试，再通过Proteus进行电路仿真，由仿真结果可知当传感器检测电路检测到轨迹时，即仿真中对应开关闭合，单片机通过定时器中断函数控制P2.4和P2.5输出相应PWM波形，由此控制电机转速，仿真中各功能模块均能正常工作。该设计在理想条件下仿真无误，即能够实现寻迹功能。在制作实物时须考虑元器件所产生的误差，如温漂、电磁干扰、元器件自身与理论值的偏差，在选用电阻时尽量选取可调电阻，以方便调试。81 重庆理工大学毕业设计基于单片机的简易寻迹机器人设计6.结束语论文首先介绍了自动寻迹小车设计的背景和要求，讨论了小车实现的可能。然后论文讨论了自动寻迹小车的结构，其主要由传感器模块，控制器模块和电动小车模块组成，对各个模块的功能进行了介绍画出整体原理图。并对各个模块的设计方案进行了对比分析，并确定了各个模块主要成分的设计方案。论文对自动寻迹小车的系统进行了分析和设计，包括系统硬件分析、软件分析。对小车的系统功能设计及模块划分做了进一步介绍。硬件方面，针对自动寻迹小车的特点和对系统的功能要求，选用了红外线传感器收集数据，选用AT89C51作为控制器，选用了L298N作为直流电机的驱动芯片。并对每个模块的功能和硬件组成进行了详细介绍，并画出了主要元器件的应用原理图。展示小车自动寻迹全部实现细节，包括红外线传感器如何对路面情况进行采集和传输，AT89C51如何查询路面情况并由此对电动机进行控制，小车如何转弯等。软件方面，画出程序流程图。利用C语言进行编程，使得程序具有可读性。作者对整个程序经模块化划分，把整个程序划分成主程序﹑定时子程序、障碍检测程序﹑寻迹子程序构成。使得程序具有了可移植性。总的来说，此次毕业设计完成了任务书规定的各项要求，在学习C语言、proteus等的基础上，进一步学习并实践了程序编写、调试，原理图的制作，Proteus的软件仿真，成功的完成了设计。既学习了不少新的知识和技术，由亲身体验软件设计、开发的过程，个人觉得收获颇丰。当然，这次设计还只是一个初级产品，还可以从以下几方面进一步完善：（1）智能调速。本系统中只实现了以较低的速度前进。若用PWM，步进电机等实现小车，可以使小车直道高速行驶，在弯道低速行驶。大大提高小车速度。（2）多种传感器结合。本系统中只用了红外线传感器。这对环境和路面有严格要求。可以把超声波传感器、热红外传感器等加入系统，增加小车识别路面的能力，提高小车的实用性。（3）电源。本设计使用的是4节普通5号电池供电。供电能力有限。且电动机和单片机是同一电源。可以安装多电压电源，使电动机和单片机分开供电。81 重庆理工大学毕业设计基于单片机的简易寻迹机器人设计致谢这次的毕业设计是在陈老师的悉心指导下完成的。从课题的选择、设计到论文的撰写以至最终定稿，期间遇到很多很多问题，都得到了陈老师全力细心的指导。在此，向陈老师表示衷心的感谢！感谢电子学院测控系的所有老师和领导多年来对我的培养、帮助，使本人在本科学习中不仅学到了必备的专业知识技能和思考解决问题的方法，还学到了严谨治学的科研精神和积极进取的人生态度。谢谢各位老师的精心培养，热心帮助和鼓励。感谢陈老师所带毕业设计小组的所有同学，正是大家衷心的鼓励和热情的帮助，才使我能够顺利地完成本次设计。同时，感谢测控专业的所有同学，给我创造了一个团结进取，充满温暖，充满爱的大集体，使我快乐而且充实地渡过了人生中最美好的大学时光。81 重庆理工大学毕业设计基于单片机的简易寻迹机器人设计参考文献[1]王化祥，张淑英.传感器原理及应用[M].天津：天津大学出版社，1999[2]李群芳.单片微型计算机与接口技术[M].北京：电子工业出版社，2001[3]宋健，姜军生，赵文亮.基于单片机的直流电动机PWM调速系统[J].农机化研究，2006，(1):102-103.[4]边春元，李文涛，江杰，杜平.C51单片机典型模块设计与应用.机械工业出版社；2008.4[5]李华.MCS-51系列单片机实用接口技术［M］.北京:航空航天大学出版社，2003[6]楼然苗.51单片机设计实例［M］.北京:航空航天大学出版社，2005.8[7]王晶，翁显耀，梁业宗自动寻迹小车的传感器模块设计.武汉理工大学自动化学院　湖北武汉　[8]刘迎春.传感器原理设计与应用[M].长沙:国防科技大学出版社，1992.[9]何立民，单片机应用系统设计，北京：航天航空大学出版社，2～5，46～50[10]李广弟，单片机基础，北京：北京航空航天大学出版社，2001，56～64[11]JiereyJ，RadarCM，RadarCM，GoldB.Adigitalfrequeneysynthesizer.IEEETransonAudioEltroacount[J]，1971，august1971:48–57[12]陈伯时，电力拖动自动控制系统，第二版，北京:机械工业出版社，2000年6月，127～130[13]AlteraCorporation.CyeloneDeviceHandbook[Z]，1999:307–345[14]AdvancedDigitalDesignWiththeVerilogHDLbyMichaelD.Ciletti.PublishingHouseofElectronicsIndustry[Z]，2004:46–165[15]何希才，新型实用电子电路400例，电子工业出版社，2000年，60～65[16]赵负图，传感器集成电路手册，第一版，化学工业出版社，2004，590～591[17]张毅刚，彭喜元，新编MCS-51单片机应用设计，第一版，哈尔滨工业大学出版社，2003，25～27，411～41781 重庆理工大学毕业设计基于单片机的简易寻迹机器人设计附件#include#defineucharunsignedchar#defineuintunsignedintunsignedcharzkb1=0;//**左边电机的占空比**//unsignedcharzkb2=0;//**右边电机的占空比**//unsignedchart=0;//**定时器中断计数器**//sbitRSEN1=P1^0;sbitRSEN2=P1^1;sbitLSEN1=P1^2;sbitLSEN2=P1^3;sbitIN1=P2^0;sbitIN2=P2^1;sbitIN3=P2^2;sbitIN4=P2^3;sbitENA=P2^4;sbitENB=P2^5;sbitSTART1=P2^6;sbitERROR1=P2^7;//****************延时函数****************//voiddelay_1ms(uintd){uinti;while(d--)for(i=0;i<75;i++);}//**********初始化定时器，中断***********//voidinit(){TMOD=0x01;TH0=(65536-100)/256;TL0=(65536-100)%256;EA=1;81 重庆理工大学毕业设计基于单片机的简易寻迹机器人设计ET0=1;TR0=1;}//***********中断函数+脉宽调制***********//voidtimer0()interrupt1{if(t=100){t=0;}TH0=(65536-100)/256;TL0=(65536-100)%256;}//******************直行******************//voidqianjin(){zkb1=30;zkb2=30;}//***************左转函数1***************//voidturn_left1(){zkb1=5;zkb2=50;}//***************左转函数2***************//voidturn_left2(){zkb1=5;zkb2=60;}81 重庆理工大学毕业设计基于单片机的简易寻迹机器人设计//***************右转函数1***************//voidturn_right1(){zkb1=50;zkb2=5;}//***************右转函数2***************//voidturn_right2(){zkb1=60;zkb2=5;}//***************出错***************//voidturn_ERROR(){EA=0;ET0=0;TR0=0;zkb1=0;zkb2=0;while(1){START1=1;ERROR1=0;ENA=0;ENB=0;}}//***************循迹函数*****************//voidxunji(){ucharflag;if((RSEN1==1)&&(RSEN2==1)&&(LSEN1==1)&&(LSEN2==1)){flag=0;}//*******直行*******//elseif((RSEN1==0)&&(RSEN2==1)&&(LSEN1==1)&&(LSEN2==1)){flag=1;}//***左偏1，右转1***//elseif((RSEN1==0)&&(RSEN2==0)&&(LSEN1==1)&&(LSEN2==1))81 重庆理工大学毕业设计基于单片机的简易寻迹机器人设计{flag=2;}//***左偏2，右转2***//elseif((RSEN1==1)&&(RSEN2==1)&&(LSEN1==0)&&(LSEN2==1)){flag=3;}//***右偏1，左转1***//elseif((RSEN1==1)&&(RSEN2==1)&&(LSEN1==0)&&(LSEN2==0)){flag=4;}//***右偏2，左转2***//else{flag=5;}switch(flag){case0:qianjin();break;case1:turn_right1();break;case2:turn_right2();break;case3:turn_left1();break;case4:turn_left2();break;case5:turn_error();break;default:break;}}//****************主程序****************//voidmain(){init();zkb1=30;zkb2=30;ERROR1=1;START1=0;while(1){IN1=1;//******给电机加电启动******//IN2=0;IN3=0;81 重庆理工大学毕业设计基于单片机的简易寻迹机器人设计IN4=1;ENA=1;ENB=1;while(1){xunji();//*********寻迹**********//}}}81 重庆理工大学毕业设计基于单片机的简易寻迹机器人设计81 重庆理工大学毕业设计基于单片机的简易寻迹机器人设计基于单片机的简易寻迹机器人综述（何金星）摘要：智能汽车在智能运输系统中扮演着十分重要的角色，针对在有导航线环境下自主寻迹问题，介绍了有关电磁场检测，CCD传感器，摄像头检测路径的原理设计和实现方案。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。关键词：智能车，路径识别，自动寻迹Abstract：Smartcarintheintelligenttransportationsystemplaysaveryimportantrole,fortheautonomoustracinglinenavigationenvironmentproblem,introducestherelatedelectromagneticdetection,CCDsensorandcameratestingpath,theprincipleofdesignandimplementationscheme.Completedcar'smainfunctionistobeabletoindependentlyidentifyblackguidelineandaccordingtotheblacklinetoachieverapidandstableline.Keywords:Intelligentvehicle,pathidentification,automatictracing81 重庆理工大学毕业设计基于单片机的简易寻迹机器人设计1引言车辆和我们的社会生活息息相关，然而当今车辆的智能化发展还不是很迅速，特别是在安全性，智能性，车与路之间交互信息等方面．当今的车辆技术与未来的智能车辆技术还存在着巨大的差距。几天的汽车工程师正面临着巨大的挑战，需要在新旧技术之间建立一座桥梁，通过应用先进的电子技术，信息技术，电子通信技术推动车辆技术的进步。智能车辆是当今车辆工程领域研究的前沿，它体现了车辆工程、人工智能、自动控制、计算机等多个学科领域理论技术的交叉和综合，是未来汽车发展的趋势。本文所述的智能寻迹模型车系统采用几种方式识别道路中央黑色的引导线，自动控制小车前进和转向，从而实现快速稳定的寻线行驶。为保证智能车在行驶过程具有良好的操稳性和平顺性，控制系统对转向舵机控制和直流电机驱动控制提出了较为理想的解决方案。为了在比赛中取得良好的成绩，我们更加关注此智能车对弯直道的判断，从而实现安全过弯，快速通过直道。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“寻线智能小车系统设计与调试”一题作为毕业设计来锻炼自己巩固自身知识修养。1)智能技术的应用及发展趋势如今知识工程、计算机科学、机电一体化和工业一体化等许多领域都在讨论智能系统，人们要求系统变得越来越智能化。显然传统的控制观念是无法满足人们的需求，而智能控制与这些传统的控制有机的结合起来取长补短，提高整体的优势更好的满足人们的需求。随着人工智能技术、计算机技术、自动控制技术的迅速发展，智能控制必将迎来它的发展新时代。计算机控制与电子技术融合为电子设备智能化开辟了广阔前景。2)直流电机概述直流电机在当今生活的各方面应用越来越广泛，直流电机的调速控制是电机应用的一个重要技术保障。直流电机具有良好的调速性能、较大的起动转矩和过载能力强等许多优点，因此在许多行业中仍有应用。目前，直流电机调速控制方法很多，随着计算机进入控制领域以及新型的电力电子功率元器件的不断出现，采用全控型的开关功率元件进行脉宽调制(pulsewidthmodulation，简称PWM)[2]81 重庆理工大学毕业设计基于单片机的简易寻迹机器人设计已成为直流电动机新的调速方式。这种调速方法具有开关频率高、低速运行稳定、动态性能优良、效率高等优点，更重要的是这种调速方式很容易在单片机控制系统中实现，硬件比较简单，运算速度快，精度高，因此具有很好的发展前景。本设计采用单片机产生PWM脉宽信号来控制直流电机的转速。2路径检测方案2.1电磁场检测智能寻迹车采用通电导线产生的电磁场进行引导。使用路径导航的交流电流频率为20KHz，产生的电磁波属于甚低频（VLF）电磁波。使用磁场信号引导车[4]沿一定轨迹行走的优点主要体现在磁场信号具有很好的环境适应性，不受光线、温度、湿度等环境因素的影响。根据麦克斯韦电磁场理论，交变电流会在周围产生交变的电磁场。导线周围的电场和磁场，按照一定规律分布，如图2.1所示，通过检测相应电磁场的强度和方向即可获得检测装置相对指引导线的空间位置。图2.1　电流周围的电磁场由毕奥－萨伐尔定律知：通有稳恒电流I长度为L的直导线周围会产生磁场，距离导线为r处点P的磁感应强度为由此得：本文顺着电流方向竖直放置电磁场检测线圈，这是由于对于放置在导线上方处的、与导线水平距离为X的线圈中产生的感应电动势大小与线圈水平位置有关。采用单个线圈时，感应电动势E是位置X81 重庆理工大学毕业设计基于单片机的简易寻迹机器人设计的偶函数，只能反映到水平位置的绝对值X的大小，无法分辨方向。文中设计使用相距长度为L的两个感应线圈，计算两个线圈感应电动势的差值，设定L＝300mm，两个线圈电动势差值Ed与位置X之间关系如图2.2所示。信号Ed经放大，送至A/D转换器，控制系统按照标定曲线即可识别指引导线的位置。图2.2　感应电动势差值Ed与位置X之间的函数2.2CCD传感器路径识别模块采用320线黑白CCD摄像头作为赛道黑线的检测元件。利用摄像头采集道路图像信息，然后将其送入单片机的A/D端口，由于黑色引导线和白色道路的图像灰度值存在较大差异，因此通过设置合理阈值对采集图像进行二值化处理，就能够有效的分辨出黑线位置。对视频信号中行同步以及场同步脉冲的分离和提取采用了LM1881视频同步分离芯片，其应用电路如图2.3所示：图2.3LM1881视频同步分离电路图摄像头的输出视频信号分为两路：一路送入MC9SDG128单片机的AD端口PAD0进行A/D转换；另一路通过图2.3中引脚2送入LM188181 重庆理工大学毕业设计基于单片机的简易寻迹机器人设计进行视频分离；分离出的行同步信号（引脚1）接入MC9SDG128的PH0口；由于PH0口自带中断功能，因此不需要使用等待查询的方式来检测行同步信号，从而节省了CPU资源；此外，通过单片机的PS2口来检测LM1881输出的奇-偶场同步信号，当该信号发生跳变时就能够准确得判断图像换场，方便图像的处理。2.3摄像头检测该模块主要实时拍摄车体前方道路，并提取前方引导线相对于智能车的偏移量、方向、曲率等信息，以实现智能车自动沿引导线运行。用摄像头拍摄车体前方的道路，得到由黑色引导线和白色路面组成的图像。引导线和路面的黑白二色在图像中就体现在其灰度值的大小差异上，摄像头中的图像传感器芯片将各点处图像的灰度转换成与灰度一一对应的电压值通过视频信号端分场逐行输出.利用控制器采样图像中各点的电压值，就可以判断出引导线的位置、形状等信息[1]。系统采用1/3OmniVisionCMOS传感芯片的黑白摄像头，隔行扫描PAL制式，场频为50Hz，分辨率为320电视线，即摄像头每秒钟输出50场图像，每场图像分320行输出.由于智能车始终在运行，可将摄像头奇偶场作为2幅图像来处理，复合视频信号由摄像头信号端输出。另外，系统采用LM1881专用视频同步信号分离芯片从摄像头输出的复合视频信号中提取出行同步脉冲、场同步脉冲、奇偶场换场信号等图像的换行和换场的同步信息.由摄像头、LM1881电路和S12控制器构成的智能车视频采样电路如图2.4所示。图2.4智能车视频采样电路视频采样原理为:当PS1引脚电平发生翻转时，表明新的一场图像到来，图像采样开始;当PT0引脚检测到一个行同步信号上升沿，81 重庆理工大学毕业设计基于单片机的简易寻迹机器人设计表明新的一行图像数据开始输出，S12控制器启动对AD0引脚的摄像头视频信号进行采样，直到下一个行同步信号到PT0引脚为止，表示对该场中的这一行图像采集结束;控制器反复执行上述步骤，就可以将一场图像320行信息全部采集出来.3结束语虚拟现实技术在机器人中的作用已从仿真、预演发展到用于过程控制，如使遥控机器人操作者产生置身于远端作业环境中的感觉来操作机器人。当代遥控机器人系统的发展特点不是追求全自治系统，而是致力于操作者与机器人的人机交互控制，即遥控加局部自主系统构成完整的操作系统，使智能机器人走出实验室走入实用化阶段。计算机控制与电子技术融合为电子设备智能化开辟了广阔前景。因此，遥控加智能的技术研究、应用都是非常有意义而且有很高市场价值的。参考文献[1]王化祥，张淑英.传感器原理及应用[M].天津：天津大学出版社，1999[2]宋健，姜军生，赵文亮.基于单片机的直流电动机PWM调速系统[J].农机化研究，2006，(1):102-103.版社；2008.4[3]王晶，翁显耀，梁业宗自动寻迹小车的传感器模块设计.武汉理工大学自动化学院　湖北武汉　[4]JiereyJ，RadarCM，RadarCM，GoldB.Adigitalfrequeneysynthesizer.IEEETransonAudioEltroacount[J]，1971，august1971:48–57[5]AlteraCorporation.CyeloneDeviceHandbook[Z]，1999:307–34581 重庆理工大学毕业设计基于单片机的简易寻迹机器人设计毕业设计（论文）管理规定及相关表格汇编目录本科生毕业设计（论文）管理规定……………………1毕业论文（设计）工作实施细则（草案）……………2优秀毕业论文评选办法………………………………7毕业论文的写作与排版规范…………………………10毕业设计（论文）写作模板…………………………14毕业设计（论文）答辩提问记录表………………21毕业设计第周工作总结……………………22毕业设计（论文）过程跟踪表……………………23毕业设计（论文）课题申请表………………………24毕业设计（论文）任务书…………………………25毕业设计（论文）开题报告…………………………26毕业设计工作中期检查Ⅰ…………………………2781 重庆理工大学毕业设计基于单片机的简易寻迹机器人设计毕业设计工作中期检查Ⅱ……………………………28大学本科生毕业设计（论文）管理规定为提高本科生毕业设计（论文）质量，加强毕业生毕业设计管理工作，特制定如下规定：1．本科毕业设计工作从第七学期（四年级第一学期）考试周前，完成教师选题、师生见面及指导教师向学生下达任务书（见附表一）。毕业设计从第八学期开学正式开始，十六周内完成。2．毕业设计开始时，教师必须填写毕业设计课题申请表、并由系汇总后交院毕业设计领导小组审核。（见附表）。3．指导教师必须定期对学生辅导（每周至少两次），并将确定的周辅导时间上报教学办，教学办将定期和不定期进行检查。4．指导教师自行组织学生的开题报告，并填写开题报告表（见附表二）5．加强中期的监督与检查，第一次检查时间定在第五周，检查内容含学生资料阅读，方案论证情况。第二次检查定在第十周，形式为：由指导教师组织，院毕业设计领导小组成员旁听，学生口头汇报。主要检查学生的阶段性结果。两次检查学生均应填写中期检查报告表格（见附表三、四），指导教师或系对检查情况写出书面评语。6．学生需上交一篇与本专业有关不少于5000字的外文文章翻译，并将原文和译文用A4打印加自设计封皮一起装订成册。7．论文答辩前，指导教师必须给出评语及评分，然后由各系主任指定其他评阅人对论文进行评阅及评分（请参考毕业论文书面成绩评分表规定的评分标准评分）。8．论文答辩由各系组织，并成立答辩委员会对所有学生论文进行答辩。答辩必须给出答辩委员会意见及评分并填写相应表格。答辩委员会成员必须按评分表中各项指标标准进行评分，然后由各成员给出的分数计算出得分。9．毕业设计（论文）最终成绩计算：指导教师评分x30%+评阅人评分x30%+答辩委员会评分x40%=总分10．毕业设计（论文）提交的文档及装订要求（1）毕业论文一份（包含封皮、目录、中英文摘要、内容及参考文献）（2）不少于5000汉字的科技翻译资料一份（并将原文和译文用A4打印加自设计封皮一起装订成册）（3）毕业论文简介（A4纸打印1~2页）（包含题目、专业、年级、姓名、指导教师、毕业论文所做的工作、解决的问题、创新之处等）（4）毕业设计任务书（加在毕业论文目录之前和毕业论文一起装订，）（5）开题报告（加在毕业论文目录之前和毕业论文一起装订，）81 重庆理工大学毕业设计基于单片机的简易寻迹机器人设计（1）毕业设计工作中期检查表Ⅰ、Ⅱ注（4）（5）（6）加在毕业论文目录之前和毕业论文一起装订。11．毕业设计（论文）随正式论文一律附交电子文档（光盘或软盘）。被推荐参加学校优秀毕业设计（论文）3%评选的，还要另附（符合发表格式要求的）修改为5000字左右的电子文档。　　　　　　2005年12月修订大学毕业设计（论文）工作实施细则（试行）根据《毕业设计（论文）工作暂行规定》，为了进一步规范毕业设计（论文）工作的各个环节，结合我院实际情况，经院教学指导委员会讨论，院长办公联席会议通过，对我院毕业设计（论文）工作特制订以下实施细则。一、指导教师资格毕业设计（论文）的指导教师原则上应由各专业具有中级(含中级)以上专业技术职务的教师担任。也可以聘任具有相应职称、学术水平高的工程技术人员担任。指导教师名单由各系系主任核定，报分管教学的副院长批准后实施。二、课题的命题过程1．命题的基本原则是：（1）目标原则：命题必须符合专业培养目标，具有一定的深度、广度与新颖性，能使学生得到比较全面的训练。（2）价值原则：命题应具有一定的学术研究或应用开发价值，尽可能做到理论与实际相结合，体现学科的发展性与应用性。（3）能力原则：命题的难度应考虑学生完成命题的条件与能力，因材施教。（4）兴趣原则：应考虑学生对命题的兴趣与探索研究的积极性。（5）多样化原则：命题应注意题目的不断更新与类型的多样化，同一指导教师的设计（论文）课题选题和近三届毕业设计课题的重复率不高于50%，题目数量应满足一人一题的基本要求。2．课题的审核由各专业指导教师确定后的课题，填写《毕业设计课题申请表》。经系主任汇总后，报院毕业设计领导小组审核，由分管教学的副院长批准。3．确定课题的时间要求一般在第七学期第15周前完成命题，对于经批准认可的命题，在第16周内向学生公布。指导教师在实际指导过程中，一般不应随意更改命题，确实需要更改命题时，应办理相关手续。81 重庆理工大学毕业设计基于单片机的简易寻迹机器人设计三、选题与任务书1．学生在教师指导下从公布的命题范围内选题。2．学生自拟题目须经系主任审阅后指定指导教师，并报分管教学副院长批准。3．选题原则上要求一人一题。4．学生选题一般在第七学期的第17周前完成。5．根据学生选题情况，填写《大学毕业论文（设计）任务书》，其中“设计所需的工作条件”应与课题的实际需要相符；“设计（论文）任务及目标”应指明毕业设计的详细任务（所需完成的工作、达到的设计要求等），不能简单了事。四、开题1．指导学生书写开题报告，开题报告主要内容包括：课题研究的意义和背景、课题研究相关资料的研究情况（说明课题研究的历史、现状和发展趋势）、对课题研究的基本构思。2．指导学生填写《大学毕业论文（设计）开题报告》，并要求学生在第八学期的第2周前提交不少于1000字的开题报告，基本内容应包括课题研究的意义和背景、课题研究相关资料的研究情况（说明课题研究的历史、现状和发展趋势）、对课题研究的基本构思、阶段性工作计划、参考文献等。参考文献的列写格式要符合要求。3．第八学期的第3周前完成开题审核，通过开题审核的学生，一般不应更换选题；开题未获通过的学生，应及时根据开题指导小组的意见更换选题，并于开题后的2周内做好准备，向开题指导小组第二次提出开题申请；对再次开题未获通过的学生，取消其本次毕业设计（论文）资格，延至下届进行。指导教师要重视对开题未获通过的学生进行指导。4．开题报告中，“指导教师意见”应对学生开题情况作出基本评价以及对学生毕业设计（论文）研究方案或毕业设计（论文）写作提纲提出改进意见，同时还应对学生是否可以进入研究和设计（论文）撰写阶段提出意见。开题意见应对选题及设计方案的合理性、可行性作出简单评价，并明确表示是否同意开题，不能只简单写“同意开题”及类似意见。五、过程指导1．指导教师确定以后，不得随意更换。指导教师因各种原因确实不能或不宜进行毕业设计（论文）指导时，必须办理有关手续，并由所在系指定水平相当的教师指导。2．每名教师指导的学生人数一般限定在8名以内。3．指导教师应指导学生制订毕业设计（论文）工作计划，提出毕业设计（论文）的具体要求，指导学生阅读文献和参考资料。81 重庆理工大学毕业设计基于单片机的简易寻迹机器人设计4．指导教师应定期（平均每周不少于一次）检查学生的工作进度与工作质量，填写《毕业设计过程跟踪表》。及时解答和处理学生提出的有关问题，指导学生完成各阶段的设计（论文）任务，并认真填写毕业设计（论文）指导过程的各项表格。5．指导教师应指导学生按要求及规范撰写毕业论文。毕业论文及格式应符合《本科生毕业设计（论文）管理规定》、《毕业论文（设计）排版打印格式》的要求。论文的具体要求是：设计方案合理、理论准确、理论分析和技术分析充分、实验（试验）和计算的方法正确、各方面的数据可靠、图表规范清晰、文字表述的语言流畅简练准确；字数在8000字以上，一律按规定格式进行打印。论文内容和设计方案要杜绝抄袭别人的成果，避免和往届类似题目内容上的雷同以及网上可查阅资料内容的雷同（技术文档除外），如果需要引用别人的成果内容，一定要注明参考文献的出处。6．指导教师应指导学生撰写不少于5000字的外文文章翻译。格式应符合要求。要求内容应与研究的课题相关。参考文献不少于15篇，格式规范。六、毕业答辩和成绩评定1．指导教师应审阅学生毕业设计（论文），填写《毕业设计（论文）评审表》，“指导教师评语”应对所指导的毕业设计（论文）质量以及学生工作态度作出全面评价，包括以下内容：对选题及研究成果的评价（选题及研究成果的意义，理论上创新性、科学性，应用上应用范围、可行程度、效果或效益等）；论文（设计）写作（论据的充分性、论证的逻辑性、书面表达能力、文面规范程度）；独立解决实际问题的能力；是否按要求的内容和时间，认真完成了所规定的任务（含阅读与本课题相关的文献资料，就本课题的研究进行科学实验或社会调查以及综述报告完成情况）；存在问题；依据上述评价，提出建议成绩，并明确表示是否同意答辩。2．交叉评阅教师对其他教师指导的毕业设计（论文）进行评阅，并按要求写出交叉评阅评语，给出交叉评阅成绩。“评阅意见”应对学生掌握基础理论、基本技能、专业知识及综合训练的情况；学生文字表达、计算方法以及实验结果分析等方面的能力和插图（或图纸）质量；学生完成课题过程中的创新能力及工作质量；毕业设计（论文）资料的规范性、完整性等填写审查意见、给出建议成绩，同时还应对学生是否可以进行答辩提出意见。3．由答辩小组和答辩委员会进行毕业设计（论文）的答辩和成绩评定。按要求填写《毕业论文（设计）答辩评分表》，“答辩情况记录”应简明记载答辩提问及回答内容，不能简单填写“回答正确”等类似文字。“答辩评语”应对回答问题的正确性，对所研究课题的了解程度，答辩人的思维能力、综合表达能力，基本理论和基本概念的掌握程度等作出评价。“答辩成绩”只针对答辩情况评定成绩。81 重庆理工大学毕业设计基于单片机的简易寻迹机器人设计另外，每个答辩小组将小组答辩（综合评价）成绩末位10%的学生提交到各系进行二次答辩。二次答辩小组由系主任及每个答辩小组组长组成。二次答辩小组将小组答辩（综合评价）成绩末位20%的学生提交到学院进行最终答辩。学院（最终）答辩小组由学院教学副院长及各系主任组成。这次答辩的（综合评价）成绩作为确定这部分学生的最终成绩。4．答辩小组应综合指导教师和评阅教师意见，结合答辩小组成员在《毕业论文（设计）评分表》评定的成绩，填写《毕业论文（设计）评审表》中答辩小组评语，并给出毕业论文（设计）最终成绩。“答辩小组评语”是对毕业论文（设计）质量和答辩情况综合评审后所作出的评定性结果，具有权威性和终结性。应包括以下内容：对选题及研究成果的评价（主要是选题及研究成果的意义；理论上创新性、科学性；应用上应用范围、可行程度、效果或效益等）；论文写作（论据的充分性、论证的逻辑性、书面表达能力、文面规范程度）；论文答辩（回答问题的正确性，对所研究课题的了解程度，答辩人的思维能力、综合表达能力，基本理论和基本概念等）。在以上评价的基础上，给出评定成绩。答辩评语要明确成绩和缺点，要避免千篇一律，要与成绩等级相吻合。七、毕业论文（设计）总结与统计1．各系应对本专业毕业设计（论文）工作进行认真总结，总结内容包括：（1）基本情况：答辩人数，未能如期答辩学生及其原因，成绩分布及其原因等；（2）在毕业论文（设计）工作过程中执行学校规定和要求的情况；（3）结合专业特点、制定具体措施及执行效果；（4）存在问题及改进措施。2．各系应对本专业毕业设计（论文）进行统计，填报以下统计资料：（1）毕业设计（论文）选题分析；（2）毕业设计（论文）质量分析；（3）毕业设计（论文）情况汇总表；（4）毕业设计（论文）成绩统计分析表。（5）毕业设计（论文）工作总结八、校级优秀毕业设计（论文）推荐 1．认真做好向学校优秀毕业设计（论文）的推荐、审定工作，评选出的优秀毕业设计（论文）比例不超过本专业本届毕业设计（论文）总数的3-5%。2．拟推荐的优秀毕业论文（设计），应认真填写《毕业设计（论文）推荐表》（一式二份），并将连同毕业设计（论文）原件和5000字左右适合发表格式的电子文档报送教务处审批。九、材料归档81 重庆理工大学毕业设计基于单片机的简易寻迹机器人设计按要求整理归档材料，包括毕业设计（论文）任务书、开题报告、、答辩评分表、评审表、毕业设计（论文）简介、毕业论文、及各种材料的电子文档（光盘）等。十、本细则自发文之日起实施，由学院教学指导委员会负责解释。大学2006年6月大学优秀毕业论文评选办法81 重庆理工大学毕业设计基于单片机的简易寻迹机器人设计毕业设计（论文）是实现人才培养目标的重要教学环节，是评价学院教学质量和人才培养质量的重要依据。为发挥毕业设计（论文）在培养学生独立分析问题与解决问题的能力、科研能力、实践能力、创新能力和促使学生掌握工程设计、撰写报告的基本方法，展示我院毕业环节的教学成果，鼓励表彰优秀学生和指导教师。特制定本办法。1.评选范围、数量1）评选范围：大学本科应届毕业生的毕业论文。2）评选数量：本科毕业生人数的12%。2.组织机构与工作职责院里成立毕业论文评优委员会，委员会应由7-9名具有高级职称的人员组成，其中必须包含教学督导员。各系推荐优秀毕业论文侯选人名单，院毕业论文评优委员会负责组织侯选人进行评审，并最终确定优秀毕业论文名单。3.优秀毕业论文的评选条件（1）成绩必须在90分以上的毕业设计（论文）（2）具有一定的创新性或具有一定的实用（参考）价值；（3）选题科学，数据资料真实、完整；（4）较好地体现了本专业基本理论、基本知识和基本技能的综合应用；（5）设计（论文）完整、规范，表明学生已掌握工程设计和理论研究的基本方法，并展现了作者的设计或分析问题思路和创新理念，体现了对知识掌握和运用的熟练程度，设计方案具有应用价值或论文具有理论价值；（6）毕业设计（论文）应显示出作者具有综合运用多学科理论、知识的能力，具有一定的科研能力、创新能力和学术水平。4.评选程序及办法在各系组织答辩后推选出90分以上的毕业设计（论文），经院毕业设计（论文）评优委员会评审确定，并将评选结果公示。各系在评优时，应在不突破总指标的前提下，以毕业论文的质量为依据，不按专业分配指标。5.奖励办法院里将对获得优秀毕业论文的学生及指导教师颁发荣誉证书。附件一毕业设计评分表附件二毕业论文评分表大学2006年5月15日81 重庆理工大学毕业设计基于单片机的简易寻迹机器人设计附件一毕业设计评价表（试行）专业学号姓名毕业设计题目：评价项目分值得分选题质量01选题符合专业培养目标，体现综合训练基本要求2002题目难易度03题目工作量04题目与生产，科研，实验室建设等实际的结合程度能力水平05综合运用知识的能力（论文（设计）涉及学科范围，内容深广度及问题难易度）6006应用文献资料的能力07实验（设计）能力08计算能力（数据运算与处理能力等）09外文应用能力10计算机应用能力11对实验结果的分析能力（或综合分析能力，技术经济分析能力）成果质量12插图（或图纸）的质量13论文（或设计说明书）撰写水平14论文（或设计）的实用性与科学性15论文（或设计）规范化程度（论文（或设计）栏目齐全合理，SI制的使用等）16创见性（只分“有”或“无”）评阅与答辩15评阅与答辩（是否指导教师和论文评阅人评阅意见，答辩委员会意见以及成绩评定是否恰当等）20总成绩年月日（仅供参考）81 重庆理工大学毕业设计基于单片机的简易寻迹机器人设计附件二毕业论文评价表（试行）专业学号姓名毕业论文题目评价项目分值得分选题质量01选题符合专业培养目标，体现综合训练基本要求2002题目难易度03题目工作量04理论意义或实际价值能力水平05查阅文献资料能力6006综合运用知识能力07研究方案的设计能力08研究方向和手段的运用能力09外文应用能力成果质量10文题相符11写作水平12写作规范13篇幅14成果的理论或实际价值评阅与答辩15评阅与答辩（有否指导教师和论文评阅人评阅意见，答辩委员会意见以及成绩评定是否恰当等）20总成绩年月日（仅供参考）81 重庆理工大学毕业设计基于单片机的简易寻迹机器人设计毕业论文的写作与排版本科生毕业论文是学生在毕业前提交的一份具有一定科研价值和实用价值的学术论文。它是本科学生开始从事工程设计、科学实验和科学研究的初步尝试，是学生在教师的指导下，所取得成果的科学表述，是学生毕业及学位资格认定的重要依据。毕业论文撰写是本科生培养过程的基本训练之一，其撰写应符合国家及各专业部门制定的有关标准，符合汉语语法规范。学生应在完成毕业设计要求的基础上撰写毕业论文。毕业论文应反映出学生能够准确地掌握大学阶段所学的专业基础知识，基本学会综合运用所学知识进行科学研究的方法，对从事的设计内容和所研究的题目有一定的心得体会。1毕业论文的写作毕业论文包括题目、摘要、关键词、目录、正文、参考文献和附录等几部分。1.1题目题目是毕业论文最重要内容的概括，应该简短、明确，论文题目不超过25汉字。读者通过标题，能大致了解文章的内容、专业的特点和学科的范畴。1.2摘要摘要是毕业论文主要内容的提要，应该扼要叙述本论文的主要内容、特点，文字要精炼，是一篇具有独立性和完整性的短文，应包括本论文的主要成果和结论性意见、突出论文的创造性和新见解。论文摘要的字数一般不超过500汉字。一般还要有对应的英文摘要。论文摘要是论文的缩影，是检索论文的主要方法之一，也是学术期刊是否收录论文的关键内容。摘要不是目录，并要避免将摘要写成目录式的内容介绍。1.3关键词关键词是供检索用的主题词条，应采用能覆盖论文主要内容的通用技术词条，一般列3～5个。关键词是从论文的题目、摘要和正文中选取出来的，是对表述论文的中心内容有实质意义的词汇。关键词是用作计算机系统标引论文内容特征的词语，便于信息系统汇集，以供读者检索。1.4目录目录通常独立成页，包括论文中全部章、节的标题及页码。1.5正文正文是毕业论文的核心内容，包括前言、主体、结论三大部分。正文字数不能少于8000汉字、一般也不要超过2万汉字（包括标点符号、图表等）。1.5.1前言前言又称引言、序言、导言、导论等，用在论文的开头。前言一般要说明论文工作的选题目的、背景和意义，概括地写出作者的研究工作。前言要紧扣主题，简洁明确。前言还可以综合评述前人工作和进行现状分析，本人将有哪些补充、纠正或发展，还可以简单介绍研究方法。前言只是论文的开头，一般不必写前言这个标题。1.5.2主体81 重庆理工大学毕业设计基于单片机的简易寻迹机器人设计主体是论文的主要部分，应该结构合理，层次清楚，重点突出，文字简练、通顺。以科学研究为主的毕业论文，要以充分有力的材料阐述自己的观点及其论据，重点论述作者的研究方法和研究成果。以毕业设计为主的毕业论文，应该简单介绍毕业设计的软硬件环境，采用的程序、工具等；要重点论述自己的毕业设计工作，采用的新技术、新方法，解决的理论或技术难题；最后给出所编写完成的程序的功能，毕业设计达到的技术指标或设计结论等。正文中可以采用图形、表格等形式辅助论述观点或描述设计过程，适当采用程序界面、关键源程序段，并结合设计任务或研究工作进行说明；但不要大量地粘贴图形和源程序（这些可以作为附录）。1.5.3结论结论是对整个论文主要成果的归纳，要突出设计（论文）的创新点，以简练的文字对论文的主要工作进行评价，并做到首尾对照；结论部分一般还要写对课题研究的展望，提及进一步探讨的问题或可能解决的途径等。结论部分作为新的段落，可以用空行分隔论文主体，不必写结论这个标题。如果结论部分内容很多，也可以设置结论作为一个标题。1.6致谢（可选）对指导教师和给予指导或协助完成论文工作的组织和个人表示感谢。内容应简洁明了、实事求是，避免俗套。1.7参考文献参考文献是毕业设计和撰写论文过程中研读的一些文章或资料。要按照论文中引用的先后顺序，（另起一页）编号罗列。参考文献是论文不可缺少的组成部分。它反映论文的取材来源、材料的广博程度。论文中引用的文献应以近期发表的与论文工作直接有关的学术期刊类文献为主。罗列参考文献即是对引用文献作者的尊重，也是论文的有力补充。为便于读者查找，应该遵循国家的著录格式要求书写参考文献，内容要完整准确。著录项目依次是作者（译者）、文章名、学术刊物名、年、卷（期）、起止页码。引用网上参考文献时，应注明该文献的准确网页地址。1.8附录附录是与论文有关但不宜放在正文中的内容，例如程序流程图、源程序清单、公式的推导、图纸、数据表格等有参考价值的内容。1.9其他随毕业论文，还要求学生提供一份不少于5000汉字的科技翻译资料，内容选自与所撰写论文内容直接相关的外文文献。另外，还要提供单独一页（或两页）的论文内容简介，用于将全院毕业学生的论文内容简介装订成册。论文内容简介类似论文摘要，但内容要略微详细些，要求有800汉字左右。论文简介需要包括题目、作者班级姓名、指导教师姓名。毕业论文采用A4纸打印（封面全院使用统一颜色）；论文简介、英文原稿和翻译稿要求采用A4纸打印。2毕业论文的格式（参考）页面设置：使用A4纸，上下页边距2.54厘米、左右边距3.17厘米、页眉/页脚1.5/1.75厘米。正文字数不得少于8000汉字（包括标点符号、图表等）。题目（居中、黑体小二号字，不超过25汉字）81 重庆理工大学毕业设计基于单片机的简易寻迹机器人设计摘要（黑体五字）摘要内容（宋体五号字，不超过500汉字）关键词（黑体五字）关键词内容（宋体五号字，3～5个）目录（居中、黑体小三号字，单独一页）标题页码（左对齐、宋体五号字）前言内容（正文格式：两端对齐、宋体小四号字，首行缩进2个字符）1标题1（左对齐、黑体三号字）1.1标题2（左对齐、黑体小三号字）1.1.1标题3（左对齐、黑体四号字）1.标题4（左对齐、黑体小四号字，缩进2个字符）正文内容（正文格式）结论内容（正文格式）致谢（标题2格式）致谢内容（正文格式）参考文献（标题2格式）典型文献著录格式如下（双端对齐、宋体五号字）1作者．书名．版次．出版者，出版年：引用部分起止页码（著作图书文献）2作者．文章名．学术刊物名．年，卷（期）：引用部分起止页码（学术刊物文献）附录（标题2格式）附录内容（两端对齐、宋体五号字，首行缩进2个字符）3论文内容简介格式题目（居中、黑体小二号字，不超过25汉字）作者姓名：作者专业及班级：指导教师：内容简介正文（正文格式，800汉字左右）81 重庆理工大学毕业设计基于单片机的简易寻迹机器人设计附详细范例论文内容简介格式题目（居中、黑体小二号字，不超过25汉字）作者姓名：(黑体四号字)作者专业及班级：(黑体四号字)指导教师：(黑体四号字)内容简介正文（正文格式，800汉字左右）（宋体四号字）建议：黑体字行距为单倍，正文宋体字行距为固定值23磅范例：大学作者姓名：姚规范计算机科学与技术六班指导教师：任师表毕业设计是一项认真细致的学习过程。通过这样的学习可以为今后的科研或者继续学习打下一个良好的基础。。。。。。（毕业设计是一项认真细致的学习过程。通过这样的学习可以为今后的科研或者继续学习打下一个良好的基础。。。。。。）81 重庆理工大学毕业设计基于单片机的简易寻迹机器人设计4毕业论文的排版采用MSWORD或金山WPS等文字处理软件。下面是采用Word2000的操作方法。1.页面设置使用“文件/页面设置”命令：A4纸，上下页边距2.54厘米、左右边距3.17厘米、页眉/页脚1.5/1.75厘米。2.插入页码使用“插入/页码”或“视图/页眉和页脚”命令。3.设置题目、摘要、关键词等段落和字体格式4.编排目录在关键词后插入新的一页，手工或自动编排目录。使用“插入/分隔符：分页符”命令使得目录部分独立成页。使用“插入/索引和目录/目录：选中“显示页码”，设置显示级别为3（或4）”进行自动目录编排。否则需要录入标题名称及页码。注意，使用自动插入目录，需要首先对各级标题进行设置，即采用相应的标题样式（参看下一个步骤）。还需要注意，在完成排版之后，目录页码才能最终确定。如果目录插入在同一个文档中，则页码会自动更改。否则，应该在文档最后位置插入目录，然后剪切、粘贴到另一个文档；在后一个文档中立即删除原来的页码，并在该位置填入与原来页码相同的数字。所以，目录编排也可以在文档最终排版完成后进行。5.设置标题样式使用“格式/样式”命令打开“样式”对话框，分别选中“标题1”、“标题2”、“标题3”依次对其“更改：格式”，格式要求如上，主要是字体和段落需要更改。如果用到“标题4”，则需要在“样式”对话框的列表下拉菜单选择“所有样式”，然后选中“标题4”同上进行必要的更改。标题样式设置完成后，将光标定位到需要使用标题样式的标题行，然后从“样式”工具图标中选择相应的标题样式即可。6.插入图像、图表、公式等利用“插入”菜单中相应的命令实现。7.绘制图形用“视图/工具栏：绘图”命令显示出绘图工具，选择相应图标进行绘制。81 重庆理工大学毕业设计基于单片机的简易寻迹机器人设计毕业设计（论文）题目：指导教师：职称：学生姓名：学号：专业：院（系）：完成时间：年月日81 重庆理工大学毕业设计基于单片机的简易寻迹机器人设计题目（居中、黑体小二号字，不超过25汉字）摘要（黑体五号字）摘要内容（宋体五号字，不超过500汉字）关键词（黑体五号字）关键词内容（宋体五号字，3～5个）Abstact（Arial五号字）摘要内容（TimesNewRoman五号字）KeyWords（Arial五号字）关键词内容（TimesNewRoman五号字）81 重庆理工大学毕业设计基于单片机的简易寻迹机器人设计目录（居中、黑体小三号字，单独一页）标题页码（左对齐、宋体五号字）81 重庆理工大学毕业设计基于单片机的简易寻迹机器人设计前言内容（正文格式：两端对齐、宋体小四号字，首行缩进2个字符）1标题1（左对齐、黑体三号字）1.1标题2（左对齐、黑体小三号字）1.1.1标题3（左对齐、黑体四号字）1.标题4（左对齐、黑体小四号字，缩进2个字符）正文内容（正文格式）结论内容（正文格式）致谢（标题2格式）致谢内容（正文格式）参考文献（标题2格式）典型文献著录格式如下（双端对齐、宋体五号字）1作者．书名．版次．出版者，出版年：引用部分起止页码（著作图书文献）2作者．文章名．学术刊物名．年，卷（期）：引用部分起止页码（学术刊物文献）81 重庆理工大学毕业设计基于单片机的简易寻迹机器人设计附录（标题2格式）附录内容（两端对齐、宋体五号字，首行缩进2个字符）81 重庆理工大学毕业设计基于单片机的简易寻迹机器人设计毕业设计（论文）成绩评价意见论文题目指导教师评语：评定成绩：签名：年月日评阅人评语：评定成绩：签名：年月日答辩小组评语：答辩小组成员签名：答辩成绩：组长签名：年月日答辩委员会意见（同意给优、良、中、及格等次）总成绩（综合）：签名：年月日81 重庆理工大学毕业设计基于单片机的简易寻迹机器人设计注：设计（论文）总成绩=指导教师评定成绩（30%）＋评阅人评定成绩（30%）＋答辩成绩（40%）　　评定成绩过程给分均按百分制分数给分，最终给定成绩再按五分制换算后给出。大学毕业设计（论文）答辩提问记录表姓　名学号年级专业论文题目81 重庆理工大学毕业设计基于单片机的简易寻迹机器人设计答辩提问记录：答辩小组签名：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　年　　月　　日说明：提出和回答问题都要有详细记录，提出问题数量一般在三个以上。毕业设计第周工作总结附表年月日课题名称姓名专业和班级指导教师81 重庆理工大学毕业设计基于单片机的简易寻迹机器人设计一、本周工作内容（工作进展情况）二、本周存在的问题（包括实验条件），拟解决的措施三、下周工作计划此表由学生填写，每周五下午务必e-mail给指导教师。大学毕业设计过程跟踪表系别：　　　　　　　　　　第　　周　　　NO:81 重庆理工大学毕业设计基于单片机的简易寻迹机器人设计指导教师姓名日期及时间所带学生在下栏签字及时间1　　　　　　　　　　2指导内容和存在的问题（根据不同情况，分别简述）需要特别说明的情况说明：1、此表为考核教师工作及学生出勤的依据，教师与学生每周交流指导1到2次（或以上）。2、学生缺勤四周以上（含四周），取消此次毕业设计资格。指导教师将情况书面上报院。　　3、此表不准代签和不签，并于每双周周五前由指导教师交院教学办。过期不再认可。　　4、毕业设计过程中如遇不可预料特殊情况，可书面汇总后，交毕业设计领导小组研究。附表毕业设计（论文）课题申请表81 重庆理工大学毕业设计基于单片机的简易寻迹机器人设计(由指导教师填写)学院：时间：年月日课题情况课题名称教师姓名职称学位教研室课题来源A.科研B.生产C.教学D.其它课题类别A.设计B.论文实施地点起止时间上机时数拟指导学生数对学生的特殊要求主要研究内容目标和要求特色成果形式成果价值科室审题意见负责人签字:年月日学院审批意见主管院长签字:年月日81 重庆理工大学毕业设计基于单片机的简易寻迹机器人设计毕业设计（论文）任务书附表一题目来源：课题名称设计人姓名学号指导教师姓名、职称指导时间/地点专业班级一、设计（论文）内容二、设计（论文）的主要技术指标三、进度安排四、毕业设计（论文）提交的文档及基本要求1．毕业论文一份（包含封皮、目录、中英文摘要、内容及参考文献）2．不少于5000汉字的科技翻译资料一份3、毕业论文简介（A4纸1~2页）（包含题目、专业、年级、姓名、指导教师、毕业论文所做的工作、解决的问题、创新之处等）4．毕业设计任务书5．开题报告6．毕业设计工作中期检查表此表指导教师填后、复印，指导教师、学生各保存一份，交院教学办一份81 重庆理工大学毕业设计基于单片机的简易寻迹机器人设计毕业设计（论文）开题报告附表二课题名称学生姓名学号专业班级一、选题的目的意义二、国内外研究综述三、毕业设计（论文）所用的方法四、主要参考文献与资料获得情况81 重庆理工大学毕业设计基于单片机的简易寻迹机器人设计五、指导教师审批意见签字：年月日毕业设计工作中期检查Ⅰ附表三年月日课题名称姓名专业和班级指导教师一、毕业设计具体内容、目标和可能遇到的问题二、采取的研究方法、技术路线、实验方案及可行性分析81 重庆理工大学毕业设计基于单片机的简易寻迹机器人设计三、指导教师对学生出勤、文献阅读等方面的评语签字：年月日此表学生填写，指导教师给出评语后，复印件于第五周交院教学办公室。毕业设计工作中期检查Ⅱ附表四年月日课题名称姓名专业和班级指导教师一、阶段性结果二、存在的问题81 重庆理工大学毕业设计基于单片机的简易寻迹机器人设计三、后一步工作设想四、指导教师对学生出勤、论文进展方面的评语签字：年月日指导教师组织学生口头汇报后，学生填写该表，教师给出评语后，于第十周交院教学办公室。81