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时间:2018-07-28
《走迷宫智能小车的研究与实现》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、摘要Abstract摘要走迷宫智能小车主要是基于自主反应式智能系统原理。利用反射式红外传感器来导引,采用与地面颜色有较大差别的导引线,红外一体化接收头来检测障碍物的位置,通过改变单片机产生的PWM方波的占空比,使其能在设计范围内可实现任意角度移动,实现小车识别路线,进行自主迷宫探路,判断并实现自动避障,选择正确的行进路线。驱动电机采用直流电机,电机控制方式为单向PWM开环控制。控制核心采用MSP430单片机,仅用一块单片机就实现了信号采集,路线判断,电机控制。该技术可以应用于无人工厂,仓库,服务机器人等领域。总体规划对于走迷宫小车控制系统设计主要有三个方面:一、控制电路设计
2、;二、传感器选择以及安放位置设计;三、程序设计。从总的方面来考虑,传感器的使用数量应该尽量少以减少单片机的信号处理量,但是又必须能使小车行驶自如。控制电路要根据选用的电机和传感器来设计,主要考虑稳定性,抗干扰性。关键词:MSP430迷宫算法避障 寻迹PWMABSTRACTAbstractAmaze-runningintelligentcarismainlybasedontheprincipleofautomaticresponseintelligentsystem.Itusesreflectiveinfraredsensortoguideandthepilotwiresar
3、evarydifferentfromthegroundincolor.ItusesinfraredreceivertodetectthepositionoftheobstacleandisbychangeofPWMsquare-waveproducedbyMCUtorealizearbitraryanglemovingamongthedesignedrangeandindentifyingtheroute.Itcantouchesmazeautomatically,judgeandavoidtheobstacleautomatically,andchoosetheright
4、marchingroute.ItusesDCMotorasthedrivingmotor.ThecontrolmodeofthemotorisunidirectionalPWMopen-loopcontrol.ThiscontrolmakesMSP430MCUasitscore.ItonlyusesoneMCUtorealizethesignalcollectionandrouteestimationandmotorcontrol.ThisTechnologycanbeappliedinthefieldssuchasunmannedfactoryandwarehousean
5、dServiceRobot.Theoverallplan:Thedesignofthecontrolsystemofmaze-runningintelligentcarmainlyincludesthreeparts:First:thedesignofthecontrolcircuit;Second:thechoosingofthesensorandthedesignofthemountposition;Third:ProgramDesign.Fromaoverallperspective,youshouldusethesensorsasfewaspossiblesoast
6、oreducethesignalprocessingamountoftheMCUandatthesametimeyoumustmakethecarmarchfreely.Thecontrolcircuitmustbedesignedaccordingthemotorsandsensorschosen,mainlytakethestabilityandthenoiseimmunityintoaccount.Keywords:MSP430mazealgorithmobstacleavoidancePWMABSTRACT目录i目录第一章 绪论1第二章各部件的工作原理32.1前轮(
7、导向轮)32.2 电机42.3 反射式红外传感器52.4 红外一体化接收头6第三章 硬件电路113.1 电机驱动电路113.2 反射式红外传感器电路133.3 红外一体化接收头电路143.4处理器电路16第四章 电路原理图19第五章 控制算法215.1 黑线位置判别215.2 巡线算法215.3 搜线算法235.4 障碍物位置判别235.5 转弯控制255.6迷宫探路控制26第六章相关软件29第七章总结357.1本文总结357.2进一步的工作35致谢37参考文献39附录一41附录二42第一章绪论1第一章 绪论当今社
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