多功能智能小车的设计与实现

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1、摘要摘要自主反应式智能系统是一种应用广泛的控制系统。对电路的分析和验证工作依靠智能化来完成，效率高。因此它的研究与开发是一项非常有意义的工作。本小车以MSP430超低功耗单片机为核心，研究小车避障寻迹的设计和实现方法，完成障碍检测、避障、寻迹功能。充分运用了430单片机的功能。本论文介绍了新型车的机械结构及相应的硬件电路和实现算法。在机械结构上，对普通的小车作了改进，即用一个万用轮来代替两个前轮，使小车的转向更加灵敏。利用反射式红外传感器来寻迹、红外一体化接收头来检测障碍物的位置，通过改变单片机产生的PWM方波

2、的占空比，使其能在设计范围内可实现任意角度黑线和任意角度移动，还可以实现避障的功能。在算法上，利用矢量分解法、PID算法等对小车的运行进行控制并能有效的改善其运行轨迹。关键字：MSP430　　寻迹　避障　　PWMPID目录AbstractIndependence’srespondingtypeintelligencesystemisakindofappliedextensivecontrolsystem.Analyzingelectriccircuitandverifyingaworkdependsonthei

3、ntelligencetocomplete,itsefficiencyishigh.Soitsresearchanddevelopmentisaverymeaningfulworks.Withthecoreof430microcomputerandatthefoundationofSHARK,theNo.3smallcarcancompleteanobstacleexamination,avoidingstumblingblockandlookingforvestigefunction,makingfullus

4、eof430microcomputer.Thisthesisintroducedmachinestructure,homologoushardwareelectriccircuitandthecalculatewayoftheintelligencesmallcar.Makingimprovementtothecommoncaronthemachinestructure,weuseaperfectwheeltomakethecarturningmoreeasily.Andweusesomesensorstolo

5、okforvestigeandavoidstumblingblock.BychangetheemptyratioofPWM,thecarcanarbitrarilymovewithanyangleoftheblacklinewithinthescopeofthedesign.Onthecalculateway,weusevectordecompositionmethod、PIDtocontrolthecarandimproveitstrack.Keyword:MSP430lookingforvestigeavo

6、idingstumblingblockPWMPID目录第一章绪论11.1现代测控技术概述11.2现代测控技术的定义11.3现代测控技术的发展趋势2第二章多功能智能小车整体系统介绍3第三章系统各模块的原理与实现53.1主控制模块53.1.1主控芯片的选型53.1.2主控制器原理73.2寻迹模块113.3避障模块143.4电机控制模块183.5无线控制模块223.6电源模块25第四章控制算法及优化274.1寻迹算法274.2巡线算法284.3搜线算法294.4避障算法294.5转弯控制算法31第五章总结33第六章致

7、谢35参考文献371第一章绪论第一章绪论智能遥控车辆是一个运用计算机、传感、信息、通信、导航、人工智能及自动控制等技术来实现环境感知、规划决策和自动行驶为一体的高新技术综合体。它在军事、民用和科学研究等方面已获得了应用，对解决道路交通安全提供了一种新的途径。随着世界上高速交通工具的不断发展，能自动躲避障碍物沿已定的线路实现自动驾驶的智能汽车一定会有很好的发展前景。本设计就把这一设想基本变成了现实，小车利用传感器实现了对小车的智能控制，使它可以沿地面黑线行走，还可以躲避前方的障碍物，实现了对现代机器的基本智能控制

8、。利用无线模块实现了对智能小车的远程遥控，可以控制小车的前进，后退，左转弯，右转弯，暂停以及实现寻迹模式、避障模式、遥控模式三种不同模式之间的转换。它是一个相当典型的现代测控系统，是现代测控技术的典型应用。1.1现代测控技术概述现代意义上的检测与控制系统是以微型计算机为核心，完成较高层次自动化检测并实现过程控制，在不同程度上具有“智能”的系统。测控系统本质上是通过对信息的获取和处理，实