智能小车寻迹论文

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1、绪论在当前的这个环境，随着不断进步的生产技术，各个企业对自动化技术的要求也是越来越高。智能车辆或者与智能车辆相关的产品已经开始成为各种自动化系统的关键设备，这其中主要包括了物流、运输等系统。所以，智能车辆被越来越多的人们所关注，同时，也有越来越多的国家开始对智能车辆的开发和设计进行积极的研究。智能小车是一个典型的高科技综合系统。智能小车包含了多种高新科技的系统，而这些系统又运用了更多的高新技术，其中包括了对环境的探测、传感，对运行路线的决策、计算，以及信息通讯和自动控制行驶等多种功能。简单的来讲，智能小车就是将双腿变成了的

2、多个轮子的移动机器人。所以，智能小车在机械和电路的设计方面，都要比其他智能机器人的运行也更稳定，也更加简单。另外，由于智能小车的优点就在于控制简便，运行稳定，所以对智能小车的行驶的速度与方向之间的配合就有比较严格的要求。首先，小车可以通过传感器来获取当前道路状况，然后将传感器获取到的数据传输到处理器，处理器再结合小车当前的行驶状态，迅速地进行计算，对小车的行驶的方向和行车的速度进行快速的调整改变，进而对目标道路进行迅速准确的跟踪。1.开发概述1.1研究现状移动机器人出现于20世纪06年代，当时斯坦福研究院(SRI)的Nil

3、sNilssen和charlesRosen等人，在1966年至1972年中研制出了取名shakey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[1]。从此，移动机器人作为机器人学中的一个重要分支,从无到有，数量开始不断的增多。在目前的环境下，由于企业的生产技术在不断进步，对自动化技术的要求也在一直的加深，在未来工业生产和日常生活中，智能小车系统将会扮演重要的角色，智能小车将会在人们的视野中出现地越来越频繁。1.2选题意义随着科技的不断发展，人们也越发的开始关注一些研发人工智

4、能产品的情况。智能小车可以在各种条件恶劣的情况下代替人们进行一些复杂的任务，例如排雷防爆，矿区检测，狭窄的地方进行货物搬运等。正是由于这种智能小车设备有非常多的运用前景，所以对智13--能小车的进行寻迹避障的研究设计就是目前首要的目标，因为小车需要正确的在规定的路线中行进并执行相应的任务。1.3研究任务本设计是一种以STC15芯片为控制核心的自动寻迹小车系统。L298驱动电路通过单片机产生的PWM波来控制小车速度。利用LDC1000传感器对路面铁丝轨道进行分析检测,并将路面检测到的信号实时反馈给单片机，单片机对采集到的信号

5、予以分析判断,及时控制驱动电机以调整小车转向,从而使小车能够沿着铁丝轨迹自动行驶[4]。本设计还附带了按键功能，可以对LDC1000阈值及小车的启停等功能进行设置。1.4基本要求设计并制作一个可以自动循迹的小车。循迹传感器自选，在规定的平面跑道自动按顺时针方向循迹前进。跑道的标示为一根0.9cm左右的细铁丝，用透明胶带将其粘贴在跑道上。跑道尺寸见图1，跑完一圈不得超过10分钟，小车运行时必须保持铁丝在车身垂直投影下，实时显示小车运行时间和距离。图1铁丝轨道图13--1.5本文工作及内容安排第一章介绍了小车系统研究现状，阐明

6、了系统实现的目的和意义，概述了本文的主要工作。第二章主要简单介绍了各个模块的论证方法，对系统有个整体框架。第三章介绍了电机驱动模块、LDC1000传感器模块和电源模块的硬件部分。第四章介绍了软件系统设计，电机驱动程序控制，LDC1000传感器程序控制，PID算法，行驶距离的计算。同时阐述了在主函数与中断中，将各个模块整合的方法。第五章介绍了此设计的最终测试的方法与测试的结果。1.模块方案论证2.1概述本设计基于闭环测量、控制的原理，通过传感器实时监控小车的运动状态，然后将检测信号传输到处理器。同时，处理器对检测的信号进行计

7、算，并产生合适的脉冲宽度调制（PWM）信号，直流电机的转动是通过驱动电路接收到的PWM信号进而实现控制的。最后实现小车的前进后退、左右拐弯、自动探寻道路并定位，同时必要信息等功能。2.2模块的论证根据题目设计要求，本设计是小车通过金属丝轨道进行自动循迹的系统，其中系统整体包括小车的设计，电机驱动模块，传感器模块，运行距离处理模块，微处理器模块，按键模块，显示模块和电源模块。2.2.1小车的比较与选择根据设计要求，小车需要通过多个弯道，对车辆的平衡性，稳定性有较高的要求，采用两轮驱动的小车，转弯角度可以很好的控制，但是驱动力

8、弱，平稳性差。采用四轮驱动的小车，驱动力强，平稳性好，能在复杂的路况上有很好的表现。虽然两轮驱动的小车更加利于在弯道的控制，但是不适用于所有的路况，所以我们将小车设计为四轮驱动。13--2.2.2电动机的比较与选择作为小车的主要动力装置，电动机的选择主要有无刷直流电机和步进电机两种。步进电机是以步阶方式