哈工大单片机课设避障小车

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1、HarbinInstituteofTechnology课程设计说明书（论文）设计题目：超声波避障小车院系：学院班级：设计者：学号：指导教师：设计时间：哈尔滨工业大学哈尔滨工业大学课程设计任务书姓名：院（系）：专业：班号：任务起至日期：年月日至年月日课程设计题目：超声波避障小车已知技术参数和设计要求：已知技术参数：1.工作电压：5v2.工作电流：30mA典型，50mA最大3.工作频率：38.5KHz4.最大探测距离：1.8m5.最小探测距离：3cm6.输入触发器：上升沿触发7.回波脉冲：正TTL高电平脉冲宽度8.下一次测量的延时：20mS设计要求：实现小车自动避障任务，采用超声波模块实现小

2、车避障功能。工作量：总工作时间为10天；完成硬件电路的设计工作；设计程序流程图并编写、调试程序；硬件连接调试，完成设定的功能；最后撰写开题报告和结题报告各一份。工作计划安排：1)2012.8.27——2012.8.28：任务布置、查阅资料，了解小车避障原理；2)2012.8.29——2012.8.30：根据要实现的功能及采用的方法设计程序流程并编写程序；3)2012.8.31——2012.9.3：程序装载、调试运行各种拟实现的功能；4)2012.9.4——2012.9.5：完成设定要实现的功能，撰写课程设计说明书；5)2012.9.6——2012.9.7：完成硬件调试、验收。同组设计者及

3、分工：指导教师签字___________________年月日教研室主任意见：教研室主任签字___________________年月日*注：此任务书由课程设计指导教师填写哈尔滨工业大学课程设计说明书（论文）开题报告1　绪论1.1　课题目的通过上学期单片机课程的学习，我们基本掌握了51单片机的基本使用方法，本学期开学初，单片机课程设计给了我们更大的挑战，课题的目的有以下几点。l进一步熟练掌握单片机的使用方法、提高程序的编写能力l掌握单片机系统外扩器件的连接与使用l提高器件说明书以及时序过程的阅读、理解能力l掌握软件和硬件调试的基本技巧与方法1.2　项目研究背景及意义在当今社会，汽车成为了

4、越来越普遍，人们不可缺少的交通工具。但汽车的不断增加，随之而来就是越来越多的交通事故。交通事故成为了现在越来越严重的安全隐患。所以随着汽车工业的快速发展，我们必须加强对汽车安全性能的考虑。所以，智能汽车概念应运而生，他既是汽车产业的机遇也是汽车产业的挑战。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要求，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之地，未来汽车的智能化是汽车产业发展必然

5、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。哈尔滨工业大学课程设计说明书（论文）1.1　设计要求采用超声波模块实现小车避障功能，实现小车自动避障任务。2　主要设计内容及方案2.1　总体方案设计系统采用51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,在与障碍物距离较大的情况下，快速前进，在与障碍物距离较小但还未到达临界转弯方向值的时候，慢速前进。在与障碍物距离很近需要转向避障时，方案上将尝试进行转向，来进行避障。系统总体的设计方框图如图2-1

6、所示。图Error!Notextofspecifiedstyleindocument.1系统总体方案图图1.2系统总体方框图根据以上的总体方案设计，我们进行了主程序流程图的设计，下面为所设计的主程序的流程图。其中DIS即为小车与障碍物的距离；哈尔滨工业大学课程设计说明书（论文）图Error!Notextofspecifiedstyleindocument.2主程序流程图哈尔滨工业大学课程设计说明书（论文）1.1　主要模块的基本原理1.1.1　超声波探测模块超声波探测模块的基本原理及使用方法如下：IO口触发，给Sin口至少5~10us的高电平，启动测量；模块自动发送8个40Khz的方波，自

7、动检测是否有信号返回；有信号返回，通过IO口Sin输出一个高电平，高电平持续的时间就是超声波从发射到返回的时间，测试距离=（高电平时间*340）/2。图2-3超声波探测模块时序图1.1.2　直流电机控制模块机器人的动作由伺服电机控制。伺服电机与单片机接口的连接，图电机连接原理图和实际接线图，P1_0引脚的控制输出用来控制右的伺服电机，而P1_1则用来控制左边的伺服电机。哈尔滨工业大学课程设计说明书（论文）图2-4左、右电机连接图控制