智能寻迹小车制作

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1、衡阳市第三届大学生创新大赛相关项目的研究报告项目名称：智能寻迹小车的研究与开发项目类型：实用型成果形式：1、研究报告；2、实用作品参赛学生：陈绪雄、周锋、蒋晶指导教师：李祖林、雷军、李旭华一、项目成果简介本项目使用光电传感器检测小车的运动轨迹，金属传感器和超声波传感器检测小车周围的障碍，对小车的相关信息进行采集，采用AVR单片机Atmega128L作为电动小车的寻迹控制，AVR单片机Atmega128L完成算法分析、信息处理和小车的控制。构建了以微处理器为核心、多传感器的小车信息检测与融合、声光报警与LCD数码显示、双向PWM控制驱动电机的智能小车寻迹系统。电动小车能沿着任意设定的轨迹行走，遇

2、到障碍自动停止5秒并发出声光报警，之后能自动倒回按设定的轨迹行走，小车能自动纠偏。经过测试，小车能够按任意设定的轨迹行走流畅。二、项目研究背景和意义随着计算机技术、控制技术、信息技术的快速发展，工业的生产和管理进入了自动化、信息化和智能化时代，智能化已经成为时代发展的需要。在柔性自动化生产线、智能仓储管理及物流配送等领域，37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，可采用智能寻迹小车完成相应的任务。基于生产现场和日常生活的实际需要，研究和开发智能小车寻迹系统具有十分重要的意义。该项目的研究可以应用于机车头灯自动寻迹、工厂自动化、仓库管理、智能玩具和民用服务等领域，可提高劳动

3、生产效率，改善劳动环境。三、研究计划2007年6月1日---2007年6月20日，收集资料，确定研究内容、技术方案、研究路线。（由组内3人共同研究）。2007年6月21日---2007年7月30日，完成小车硬件的电路制作（陈绪雄负责小车整体方案确定、制作电路板，周锋负责购买元器件和电路焊接，蒋晶负责电路图绘制）。2007年8月1日---2007年9月8日，完成小车软件的编写和小车整机调试。（三人共同协作完成）。2007年9月10日---2008年3月6日，完成成果总结。四、研究内容1方案与论证1.1控制芯片的选择方案一：选用AVR单片机Atmega128L，Atmega128L是高性能、低功耗

4、的AVR®8位微处理器，64引脚。采用先进的RISC结构，具有133条指令，大多数可以在一个时钟周期内完成。它具有两个独立的预分频器和比较器功能的8位定时器/计数器和两个具有预分频器、比较功能和捕捉功能的16位定时器/计数器及具有独立预分频器的实时时钟计数器。片内带有模拟比较器。具有上电复位以及可编程的掉电检测功能。其片内资源丰富，具有：8个外部中断，4个定时计数器，3753个I/O口，可解除I/O口资源不足的困难。其引脚大多数都有具有第二功能，功能强大。.方案二：采用AT89S52单片机，AT89S52单片机是一种低功耗、高性能CMOS8位微控制器，具有8K在系统可编程存储器。使用Atmel

5、公司高密度非易失性存储器技术制造，与工业80C51产品指令和引脚完全兼容。片上Flash允许程序存储器在系统可编程，亦适于常规编程器。AT89S52有5个中断源，和3个定时计数器。方案三：采用FPGA（现场可编辑门列阵）作为系统控制器。FPGA可以实现各种复杂的逻辑功能，规模大，集成度高，体积小，稳定性好，并且可利用EDA软件进行仿真和调试。FPGA采用并行工作方式，提高了系统的处理速度，常用于大规模实时性要求较高的系统。方案比较：由三种方案可以看出，以Atmega128L核心可以方便地实现对各个部分的控制和外接，而AT89S52而需要外扩大量的I/O口才能满足需要，而FPGA的高速处理能力得

6、不到充分发挥且价格较贵，所以我们选择方案一。（2）轨道行程控制方案的选择为了使电动车能够识别黑线不跑离轨道，我们在系统中加装了光电传感器和金属传感器。1.2路面检测我们采用检测黑线的方法来控制智能小车的行走轨迹，使用了两个红外对管来检测黑线，同时用超声波传感器检测小车周围的障碍物。方案一：采用热探测器。热探测器是利用所接收到的红外辐射后，会引起温度的变化，温度的变化引起电信号输出，且输出的电信号与温度的变化成比例，温度变化是因为吸收热辐射能量引起的，与吸收红外辐射的波长没有关系，即对红外辐射吸收没有波长的选择。但热探测器对其吸收的红外辐射波长没有选择性，受外界环境的影响比较大。37方案二；采用

7、光电探测器。光电探测器接收红外辐射后，由于红外光子直接把材料的束缚态电子激发成传导电子，由此引起电信号输出，信号大小与所吸收的光子数成比例。且这些红外光子的能量的大小（即红外光还必须满足一定的波长范围），必须满足一定的要求，才能激发束缚电子，起激发作用。光电探测器吸收的光子必须满足一定的波长，否则不能被吸收，所以受外界影响比较小，抗干扰比较强。基于上面分析，我们采用方案二1.3小车运行终点检测方案