超声波避障小车研究报告

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1、创新实践班InnovationPracticeClass基于ATniegal6的超声波壁障小车设计四川绵阳西南科技大学超声波壁障小车项冃组“智能机器人”创新■实践班班级项目研究报告b对技｛学超声波避障小车项目研究报告项目组成员:计科专业0901余恒洋计科专业0901吴林生医专业0902史思总“智能机器人”创新实践班2011年5月20日“智能机器人”创新■实践班班级项目研究报告摘要Mega16是AVR系列单片机里应用比较广泛的一款，在自动控制领域里享有很高的价值，以其易用性和多功能性受到了广大电子

2、设计及爱好者的好评。木次设计主要是利用megal6单片机、超声波传感器和L298N完成避障小车的制作，以ATmegal6为主控芯片，利用超声波对距离的检测将前方的障碍探测出来并且通过超声波传回的数据进行判断，然后ATmegal6发出指令控制电机的转动。关键词：超声波传感器避障小车ATmegal6目录摘要II1绪论-1-1.1项目研究背景及意义-1-1.2项目主要研究内容-1-2总体设计方案及论证-2-2.1总体方案设计-2-2.2硕件设计-2-2.2.1电源设计-2-2.2.2电机驱动设计-3-

3、2.2.3超声波测试模块-4-2.2.4主控系统设计-5-2.3软件设计-5-2.3.1直流电机控制模块-5-2.3.2超声波探测模块-7-2.4软件与硬件的整合-10-2.4.1调试超声波模块-10-2.4.2电机调试-10-3测试-11-4结果分析-12-5总结-13-6参考文献-14-7附录-15-1绪论1.1项目研究背景及意义随着汽车工业的快速发展，关于汽车的研究也越来越受到人们的关注。智能汽车概念的提出给汽车产业带來机遇也带了挑战。汽车的智能化必将是未来汽车产业发展的趋势，在这样的背景

4、下，我们开展了基于超声波的智能小车的避障研究。超声波作为智能车避障的一种重要手段，以其避障实现方便，计算简单，易于做到实时控制，测量精度也能达到实用的耍求，在未来汽车智能化进程中必将得到广泛应用。我国作为一个世界大国，在高科技领域也必须占据一席Z地，未来汽车的智能化是汽车产业发展必然的，在这种情况下研究超声波在智能车避障上的应用具有深远意义，这将对我国未来智能汽车的研究在世界高科技领域占据领先地位具有重要作用。1.2项目主要研究内容超声波在距离检测方而的较准确定位。超声波传感器主要发射高频超声波

5、，在遇到障碍物时发生像光一样的反射和散射，在经过多次发射Z后再回到超声波检测端口会产生较严重的路程差，从而影响对距离的检测进而影响对障碍物的较准确定位。通过软件内部校准优化消除外部物理条件造成的误差从而达到对障碍物的较准确定位。2总体设计方案及论证2.1总体方案设计系统采用ATMEL的8位微控制器ATmcgaS单片机作为核心控制单元用于智能车系统的控制，在超声波检测到障碍物之后，主控芯片根据距离值控制直流电机的转动，在转动的方案上将首先尝试左转，在900ms里面连续转动三次说明前方的障碍不能通过

6、，就控制小车后退，并且向和反的方向转动。系统总体的设计方框图如图2-1所示。图2-2-1系统总体方案图2.2硬件设计2.2.1电源设计电源部分的设计主要采用7805芯片，使用7805芯片搭建的电路的优点是简单、实用，并且完全能够满足壁障小车单片机控制系统和L298N芯片的逻辑供电的供电需要。7805芯片有3个引脚，分别为输入IN端、输出OUT端和接地GND端，通常情况下可以提供1.5A的电流，在散热足够的情况下可以提供“智能机器人”创新实践班班级项目研究报告大于1・5A的电流。7805芯片的输入

7、电压可以为9V、12V、15V不等，输出电压稳定在5V,正负误差不超过0.2V。7805芯片如图2-2。基于这样的情况再结合电机的工作电压，选取了12V电源作为7805的输入电源，搭建的电源部分电路如图2-3图2-17805芯片2.2.2电机驱动设计电机驱动部分主耍采用一片L298N和主控芯片ATmegal6单片机直接相连够成驱动电路。L298N芯片直插式的15个引脚，其中有两个使能端ENA和ENB,两个反馈端SA和SB,四个输入端INI、IN2、IN3和IN4,四个输出端OUT1、0UT2、0

8、UT3和0UT4,一个接地端GND,—个VSS（5V时性能最好）逻辑电源电压输入端和一个VS（最大承载电压46V,鉴于7805和电机电压，选取12V电源供电）功率电源电压输入端。L298N可同吋驱动两个电机，最人输出电流为2A,鉴于它的良好性能和价格，选取L298"作为电机驱动芯片,L298N芯片如图2-3oATmegal6的PB4、PB5两个端口直接分别与L298N的两个使能端ENA.ENB相连,控制电机转停的目的。PD0~PD3端口分别与L298N的引脚INI、IN2、IN3、IN4相连通过