基于单片机的智能小车设计

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1、本科生毕业论文（设计）题目:基于单片机的智能小车设计姓名:学院:理学院专业:网络工程班级:08级网络工程（2）班学号:指导教师:职称:副教授20012年5月10日安徽科技学院教务处制16目录摘要2关键词2引言21系统概述21.1智能小车的意义和作用21.2设计目标31.3设计工具简介及系统运行环境32基于单片机的智能小车设计32.1基于单片机的智能小车的设计要求32.2系统总体设计思路32.3系统主程序流程图42.4系统的硬件选择52.4.1单片机的选择52.4.2驱动模块的选择52.4.3循迹模块的选

2、择62.4.4避障模块的选择62.4.5电源模块的选择63系统硬件的设计63.1驱动电路的设计与原理分析63.2信号检测模块的设计与原理分析73.3主控电路的设计与原理分析83.4直流电机电路的设计与原理分析94软件功能程序及分析114.1主程序框图114.2循迹模块设计124.3避障模块135总结146致谢157参考文献15ABSTRACT16KEYWORDS16161616基于单片机的智能小车设计网络工程专业指导教师摘　要：介绍了基于红外传感器的自寻迹小车以及利用传感器进行小车的自动避障设计和实现。

3、利用红外对管检测黑线与障碍物，自寻迹指小车可自主沿黑色引导线前进，在小车检测到周围有障碍物时进行相应的避障措施，并实现对直流电机的自动控制。由于不同的颜色具有不同反射强度，通过合理安排红外传感器的数量和空间位置，智能车可以感知道路状况的变化。系统控制核心采用STC89C52R单片机从当智能小车大脑，使用驱动芯片L298N驱动直流电机。电机使用两个直流电机分别安装在小车左右两边，通过两个电机的配合达到转弯等动作，该技术可以应用于无人驾驶机动车、机器人等领域。关键词：智能小车；STC89C52RC单片机；L

4、298N；五路避障模块；黑线跟踪引言智能化作为现代社会的新产物，是以后的发展方向，他可以按照预先设定的模式在一个特定的环境里自动的运作，无需人为管理，便可以完成预期所要达到的或是更高的目标。中国自1978年把“智能模拟”作为国家科学技术发展规划的主要研究课题，开始着力研究智能化。从概念的引进到实验室研究的实现，再到现在高端领域（航天航空、军事、勘探等）的应用，这一过程为智能化的全面发展奠定基石。智能化全面的发展是实现其对资源的合理充分利用，以尽可能少的投入得到最大的收益，大大提高工业生产的效率，实现现有

5、工业生产水平从自动化向智能化升级，实现当今智能化发展由高端向大众普及。从先前的模拟电路设计，到数字电路设计，再到现在的集成芯片的应用，各种能实现同样功能的元件越来越小为智能化产物的生成奠定了良好的物质基础。本设计以智能化全面发展的普及与应用为目的，整体开发过程简单易懂，所选择的平台与各电子元件恰当合理，无需花费过多的人力财力便可达到预期所要求各功能的实现，也符合课题研究的意义。设计的理论方案、分析方法及特色与创新点等可以为国内自动运输机器人、采矿勘探机器人、家用自动清洁机器人等自动半自动机器人的设计与普

6、及有一定的参考意义。小车也可以作为玩具的发展对象，为中国玩具市场技术含量的缺乏进行一定的弥补，实现经济收益，形成商业价值。同时作为高校毕业设计研究课题，对学生的思维、动手能力以及总结论述等综合能力得到充分锻炼，有利于以后独立及全面的发展。设计主要以简易智能机器人为开发平台，选择通用、价廉的51单片机为控制平台，选择常见的电机模型车为机械平台，通过细化设计要求，结合传感器技术、电机控制技术、无线通信技术等相关知识实现小车的各种功能。设计完成以由无线电遥控、红外线对管的自动寻迹、红外线自动避障以及语音控制组

7、成的硬件模块结合软件设计组成多功能智能小车，共同实现小车的前进倒退、转向行驶，自动根据地面黑线寻迹导航，检测障碍物后停止和语音信号的控制等功能，实现智能控制，达到设计目标。1系统概述1.1智能小车的意义和作用自第一台工业机器人诞生以来，机器人的发展已经遍及机械、电子、冶金、交通、宇航、国防等领域。近年来机器人的智能水平不断提高，并且迅速地改变着人们的生活方式。人们在不断探讨、改造、认识自然的过程中，制造能替代人劳动的机器一直是人类的梦想。随着科学技术的发展16，机器人的感觉传感器种类越来越多，其中视觉传

8、感器成为自动行走和驾驶的重要部件。视觉的典型应用领域为自主式智能导航系统，对于视觉的各种技术而言图像处理技术已相当发达，而基于图像的理解技术还很落后，机器视觉需要通过大量的运算也只能识别一些结构化环境简单的目标。视觉传感器的核心器件是摄像管或CCD，目前的CCD已能做到自动聚焦。但CCD传感器的价格、体积和使用方式上并不占优势，因此在不要求清晰图像只需要粗略感觉的系统中考虑使用接近觉传感器是一种实用有效的方法。机器人要实现自动导引功能和避障