超声波避障小车设计.doc

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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：电气工程及自动化班级：设计者：张佳炜学号：指导教师：周庆东设计时间：2012.09.14-2012.09.25哈尔滨工业大学课程设计考核表题目：超声波避障小车学生姓名：张佳炜班级：学号：实验部分考核考核内容分值得分基本设计任务的完成情况40附加设计任务的完成情况10对教师提问的回答情况10总结报告评分评分内容分值得分内容完整、字数达标20层次清晰、重点突出、分析透彻10书写规范、文字流畅5有独特见解、有一定的创新5总成绩：指导教师签字：哈尔滨工业大学课程设计任务

2、书姓名：张佳炜院（系）：电气工程及自动化学院专业：测控技术与仪器班号：任务起至日期：2015年9月14日至2015年9月25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

3、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)2015.9.14——2015.9.16：任务布置；查阅资料，设计方案，完成开题报告；熟悉智能小车工作原理，实现基本功能。2)2015.9.17——2015.9.22：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，调试运行。3)2015.9.23——2015.9.23：撰写结题报告，准备验收。4)2014.9.24——2015.9.25：完成硬件调试、验收。同组设计者及分工：张佳炜：资料查找、电路搭建与调试、方案设计魏孙贵：程序设计及编写指导教师签字_________________

4、__年月日教研室主任意见：教研室主任签字___________________年月日开题报告1立项依据1.1立项目的（1）设计一辆利用超声波传感器来实现避障功能的小车，使小车对其运动方向受到的阻碍作出各种躲避障碍的动作。（2）深入学习单片机原理及其应用，提高程序的编写能力。（3）掌握单片机系统外围电路的设计，了解超声波传感器的工作原理。（4）掌握软件和硬件调试的基本技巧与方法。1.2立项意义汽车作为人们不可缺少的交通工具，给人类带来了极大的便利，但随着汽车的量越来越多，交通事故也越来越多。交通事故成为了现在越来越严重的安全隐患。我们必须加强对汽车安全性能的考虑。随着

5、电子技术、信息技术、网络技术的发展，智能汽车概念应运而生，将电子信息网络和汽车接合起来实现汽车的智能化，是传统汽车产业的机遇也是的挑战。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。超声波具有穿透力强、方向性好、操作简单、方便、快速和安全等的特点，在很多领域有着广泛的应用前景。超声波作为智能车避障的传感信号，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。作为一个发展大国，应该把握未来汽车产业发展的方向，在这种情况下研究超声波在智能车避障上的应用具

6、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。2主要设计内容及方案2.1总体方案系统采用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。2.2设计原理该智能车系统可分为三个主要模块：单片机主控核心模块，传感器避障模块，电机驱动模块。系统主要原理是：通过超声波避障模块（即感测模块）实时监测路面情况并及时传输

7、给单片机。由单片机主控核心模块根据感测模块给予的信息控制小车两电机转动工作状态。电机驱动模块驱动两电机转动，实现前进或者左、右转。（1）单片机主控核心模块。在这次设计中我们选用已经学过的MCS-51单片机为核心作为控制模块。MCS-51系列单片机是美国Intel公司于1980年推出的产品，MCS-51系列单片机的影响及其深远，许多公司都推出了兼容系列单片机，使MCS-51内核成为一个8位单片机的标准，其典型产品有8031、8051、8751等等。（2）传感器避障模块。智能车避障系统中的传感器一般分为接触型和非接触型两种，接触型相对比较简单。这里我们使用了超声波传