智能玩具车控制系统的设计与实现毕业设计

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1、沈阳理工大学学士学位论文摘要智能车辆是一个集环境感知、规划决策、多等级辅助驾驶等功能于一体的综合系统，它集中运用了计算机、现代传感、信息融合、通讯及自动控制等技术。本论文主要通过玩具小车模拟智能无人循迹驾驶汽车，实现其基本功能。其中，使用嵌入式微处理器和红外传感器加装于玩具小车之上，感应周围环境变化，获取路面信息，处理之后通过无线通信模块与计算机进行实时通信。本文实现的智能玩具小车，通过对玩具车电子硬件、传感器设计和对嵌入式处理器软件的编程、调试，设计了根据不同路径环境下的循迹控制算法，完成了玩具小车在规定路径上的智能循迹行驶功能。关键词：智能循迹小车；嵌入式；传感器；自动控制1

2、沈阳理工大学学士学位论文AbstractIntelligentVehicleisacollectionofenvironmentalawareness,planningdecisions,multi-leveldriverassistancefunctionsinanintegratedsystem,whichfocusedontheuseofcomputers,modernsensor,informationfusion,communicationsandautomaticcontroltechnology.Thisthesissimulatedintelligentunman

3、nedvehicles,toachieveitsbasicfunctionalitythroughthetoycar.Amongthem,theuseofembeddedmicroprocessorsandvarioussensorsontheinstallationandtoycartoachieveitsinductionsurroundingschange,accesstoroadinformation,afterprocessing,real-timecommunicationwiththecomputerviathewirelesscommunicationmodule

4、.Implementationofthisintelligenttoycar,toycarsbyelectronichardwareandsensordesignmodificationsandprogrammingsoftwareforembeddedprocessors,debugging,designcontrolalgorithmsbasedontrackingdifferentpathsenvironments,finishedtoycaronapredeterminedpathintelligenttrackingtravelfunctions.Keyword:Int

5、elligentTrackingVehicle;EmbeddedMicroprocessors;Sensors;AutomaticControll1沈阳理工大学学士学位论文目录1引言11.1研究背景和意义11.2研究内容12设计方案22.1硬件设计方案22.1.1主控芯片22.1.2电源电路22.1.3电机和驱动模块32.1.4循迹电路32.1.5最终方案选择42.2总体设计框图43硬件设计63.1主控电路设计63.1.1STM32F103芯片硬件结构63.1.2最小应用系统供电电路设计73.3电机驱动模块设计83.3.1驱动电路原理83.3.2电机驱动模块93.3.3接口定义1

6、03.4舵机驱动设计113.5测速模块设计123.6循迹电路设计133.7辅助及调试电路设计153.7.1液晶显示器153.7.2无线通信154软件设计174.1主程序171沈阳理工大学学士学位论文4.2循迹算法194.2.1传感器布局194.2.2直道及简单弯道的循迹方法204.2.3垂直交叉路口的循迹方法214.2.4S型弯及U型弯的循迹方法234.2.5复杂赛道的分段循迹方法254.3自动控制算法264.3.1PID算法介绍264.3.2PID控制在智能玩具车上的实现274.4各模块软件设计284.4.1电机控制及调速284.4.2舵机控制304.4.3无线通信304.4.

7、4液晶显示325制作与调试15.1硬件部分制作15.2系统调试15.2.1硬件调试15.2.2软件参数调试35.2.3实际测试36结论1致谢1参考文献1附录A英文文献翻译1附录B程序源代码4附录C电路原理图581沈阳理工大学学士学位论文1引言1.1研究背景和意义智能控制技术指在无人（或少量）干预的情况下能自主地驱动智能机器实现控制目标的自动控制技术。智能汽车是当今车辆工程领域研究的前沿，20世纪80年代以来，随着计算机技术、信息技术、通信和网络技术的快速发展以及其他学科的相互发展