智能壁障小车答辩课件.ppt

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1、避障智能小车硬件系统设计电气工程及其自动化学院自动化系xxxxxx指导老师:xxx摘要：智能作为现代的新发明，是以后的发展方向，他可以按照预先设定的模式在一个环境里自动的运作，不需要人为的管理，可应用于科学勘探等等的用途。电动智能车就是其中的一个体现。本次设计的简易电动智能车，采用AT89C52单片机作为小车的检测和控制核心；采用反射型光电探测器进行寻迹操作，利用光电传感器检测道路上的障碍，从而把感应到的信号送给单片机，控制电动智能小车的自动避障，并能发出声光信息；利用光敏电阻进行光源探测，采用LCD实时显示小车行驶

2、的时间、距离；小车停止行驶后,LCD将显示小车行驶时间、行驶距离。本设计结构简单，较容易实现，但具有高度的智能化、人性化，一定程度体现了智能。关键词：单片机，智能机器人，传感器，模块化设计一：系统的总体设计本系统采用单片机STC89C52作为主控制核心，STC89C52的对当前的传感器进行查询，根据传感器传来的信息，对当前的环境作出判断，最后对电机作出相应的动作。单片机通过红外传感器检测场地黑线、红外光电开关检测障碍物，光敏电阻检测光源的信号，从而控制电机驱动模块、显示及声光报警。系统框图如下：二：小车车体四轮小车，

3、双电机。通过控制一个电机向前转，一个电机向后转。从而达到转弯的目的。三：电源模块设计所有器件都采用单一电源。由12v锂电池作为电机的驱动电源，然后通过lm317调压为5v后给单片机供电。1，2脚之间为1.25V电压基准。为保证稳压器的输出性能，R1应小于240欧姆。改变R2阻值即可调整稳压器的电压值。D1，D2用于保护LM317。Uo=（1+R2/R1）*1.25四：电机驱动电路该模块主要由芯片L298控制两个电机的正反转，以及改变电机的转速，其电路如图所示。L298芯片是一种高压、大电流双全桥式驱动器。其中SENS

4、EA、SENSEB分别为两个H桥的电流反馈脚，不用时可以直接接地。VCC，VS是接电源引脚，电压范围分别是4.5～7V、2.5～46V，设计中VCC端与单片机电源端共用5V工作电源，VS端独立接9V电源。ENA，ENB为使能端，低电平禁止输出。IN1，IN2，IN3，IN4为数据输入引脚，OUT1，OUT2，OUT3，OUT4为数据输出引脚。D1~D8是保护二极管（IN5819），用于释放掉电机停车时产生的反响尖峰电势，否则会击坏L298。五：黑线检测电路设计探测路面黑线的基本原理：光线照射到路面并反射，由于黑线和白

5、纸对光的反射系数不同，可以根据接收到的反射光强弱来判断是否是黑线。利用这个原理，可以控制小车行走的路迹。在这里我使用st198a红外光电传感器来对黑线进行检测取st198a的参考电阻R1=510Ω，R2=20KΩ。当遇到黑线时，Uout控制在0.3V—0.6V,没有遇到时,Uout>=4.5V。六：红外传感器避障电路设计障碍物检测和轨迹检测原理是相同的。在这次设计中我用了三个E3F-DS30C4红外光电开关来避障，避障电路安装在小车的头部的左，中，右并且各成一定的角度。通过光电开关的电压信号与给定的5V参考电压进行比

6、较后将信号送给单片机，由单片机控制电机从而达到避障的效果。LM324为四运放集成电路，采用14脚双列直插塑料封装。其中“+”、“-”为两个信号输入端，“V+”、“V-”为正、负电源端，“Vo”为输出端。七：光源识别和探测模块电路设计光敏电阻又称光导管，由于光照产生的载流子都参与导电，在外加电场的作用下作漂移运动，电子奔向电源的正极，空穴奔向电源的负极，从而使光敏电阻器的阻值迅速下降。LM339引脚图光源探测模块应用电路图八：声光报警电路设计当小车在行进过程中遇到障碍物时，启动声光报警。声光报警电路图九：显示电路设计我

7、采用字符型液晶模块1602与单片机的接口和编程的方法显示小车的行驶时间，小车大体状态等测量量。lcd显示仿真电路图实物光源探测模块循迹硬件正，背面图小车整体实物图小车实际运行情况致谢在此感谢xxx老师和xxx老师在这两年学习过程中给我的教诲，以及在毕设过程中给我的指导。同时感谢xxx和xxx同学在调试过程中给予的帮助。最后，我要感谢这么多年给予我支持的家人，亲戚，朋友，你们辛苦了。还有那些曾经给予我帮助的熟悉的或者陌生的人，谢谢你们。完结谢谢