专业综合课程设计开题报告

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1、吉林大学珠海学院课程设计报告多功能智能小车设计题目专业综合课程设计所属系部测控技术与仪器专业班级15班学生姓名昱靈学号03121520指导教师设计地点实验楼427实验室2015年9月8日一.智能小车的作用和意义智能小车，也就是轮式机器人，最适合在那些人类无法工作的坏境中工作，该技术可以应用于无人驾驶机动车，无人生产线，仓库，服务机器人，航空航天等领域。作为20世纪口动化领域的重大成就，机器人已经和人类社会的生产、生活密不可分。因此为了使智能小车工作在最佳状态，进一步研究及完善其速度和方向的控制是非常有必

2、要的。智能小车要实现门动寻迹功能和避障功能就必须耍感知导引线和障碍物，感知导引线相当给机器人一个视觉功能.避障控制系统是基于自动导引小车系统,基于它的智能小车实现口动识别路线，判断并口动避开障碍，选择正确的行进路线•使用传感器感知路线和障碍并作出判断和相应的执行动作.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a动避障功能，还可以扩展循迹等功能,感知导引线和障碍物•可以实现小车门动识别路线,选择止确的行进路线，并检测到障碍物自动躲避•考虑使用

3、价廉物美的红外反射式传感器來充当•智能小车的执行部分，是由直流电机來充当的，主要控制小车的行进方向和速度•单片机驱动直流电机一般有两种方案:第一,勿需占用单片机资源，直接选择有PWM功能的单片机，这样可以实现精确调速;第二，可以由软件模拟PWM输出调制,需要占用单片机资源，难以精确调速，但单片机型号的选择余地较大•考虑到实际情况CPU使用51单片机，配合软件编程实现.二.智能小车国内外研究现状在现代化运输及物流系统屮，SZD智能行小车因其独特的性能优点（整个系统由于是空中运行，地面操作控制，充分地利用厂

4、房空间，有效地减少使用面积，实现地面、空中为一体的立体化自动输送系统，同时，它与输送链相比较，该输送系统运行速度更快，负载更大，抗污染更强，安装更为方面，生产成本更低等优点），在现代汽车生产制造行业中被普遍使用，但到目前为止，SZD智能小车输送线的生产都是单工位控制，双工位智能小车控制系统在国内还是属于空白，在国外著名的H本大福公司也只是进行了部分的研制和开发，虽取得了一些进展，但造价相当昂贵，从目前国内汽车行业的现状看，单工位SZD智能小车输送线的生产已经满足不了汽车行业生产制造的要求，汽车生产厂商纷

5、纷要求开发出具有双工位功能的智能小车系统，因此，此项技术的改进势在必行。一.方案设计与论证根据题目的要求，确定如卜•方案：首先设计出小车的基木模型以及传动方案,并在车上加装红外线对管，实现对电动车的速度、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动状态进行实时控制，控制灵活、可靠，精度高，可满足对系统的各项要求。根据设计要求，我们的自动避障小车主要由六个模块构成：电源及稳压模块、主控模块、红外对管寻迹模块

6、、红外避障模块、电机驱动模块、无线遥控模块组成。二.模块方案比较与论证4.1电源及稳压模块方案一：采用交流电经直流稳压处理后供电采用交流电提供直流稳压电源，电流驱动能力及电压稳定性最好，且负载对电源影响也最小。由于需要电线对小车供电，极大影响了壁障小车行动的灵活性及地形的适应能力。而且壁障小车极易把拖在地上的电线识别为障碍物，人为增加了不必要的障碍。故我们放弃了这一方案。方案二：采用蓄电池供电蓄电池具有较强的电流驱动能力和较好的电压稳定性能，且成木低廉。可采用蓄电池经7812芯片稳压后给电机供电，再经过

7、降压接7805芯片给单片机及其他逻辑单元供电。但蓄电池体积相对庞大，口重量过大，造成电机负载过大，不适合我们采用的小车车架（玩貝•电动车车架）。故我们放弃了这一方案。方案三：采用干电池组进行供电采用四节干电池降压至5V后给单片机及其他逻辑单元供电，另取六节干电池为电机及光电开关供电。这样电机启动及制动时的短暂电压干扰不会影响到逻辑单元和单片机的工作。干电池用电池盒封装，体积和重量较小，同时玩具车底座可以安装四节干电池，正好可为单片机及其他逻辑单元供电。在稳压方面，起始时考虑使用7805芯片对6V的电池电

8、压进行降压稳压。但考虑到这样使得7805芯片消耗大量能量，降低电池寿命；同时，由于AT89C52.光电开关、小车电机对于供电电压要求并不苛刻，故我们将6V电池电压接一个二极管降压后直接给单片机及其他逻辑单元供电。而电机和光电开关的电源不做稳压处理。这样只需在小车遥控上加两个调速按钮，根据电池电量选择合适功率即可，甚至于可直接在软件里设置自动换扌当。综合考虑，我们采用方案三，示意图如图1所示。图1电源模块设计4.2主控模块■由于智能小车的要求