课程设计之智能小车循迹、壁障系统

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1、目录1．课程设计目的……………………………………………………………………2．课程设计目的题目和要求………………………………………………………3．设计内容…………………………………………………………………………3.1总体设计……………………………………………………………………3.2硬件电路设计………………………………………………………………3.2.1主控制模块…………………………………………………………3.2.2电机驱动模块………………………………………………………3.2.3寻迹模块……………………………………………………………3.2.4金属检测模块…

2、……………………………………………………3.2.5寻光避障模块………………………………………………………3.2.6测距和显示模块……………………………………………………3.2.7电源模块……………………………………………………………3.3软件设计…………………………………………………………………3.3.1寻迹算法……………………………………………………………3.3.2寻光避障算法………………………………………………………3.3.3串口通信……………………………………………………………4.设计总结…………………………………………………………………………

3、参考书目……………………………………………………………………………附录…………………………………………………………………………………1.课程设计目的微机控制技术是机械电子工程专业的专业课程，是一门实践性很强的课程。课程设计是课堂教学的延伸和发展，是理论知识与工程实践之间的衔接，也是加强学生实践能力的一个强有力手段。通过此课程设计，使学生进一步学习与理解微机控制系统的构成原理、接口电路与应用程序，进一步巩固与综合专业基础知识和相关专业课程知识，提高学生运用理论知识解决实际问题的实践技能；培养学生独立自主、综合分析的思维与创新能力，最终使学生初步具有设计

4、小型计算机控制系统的硬件及软件的能力，并掌握微机控制系统的单片机的硬件接口方法（包括A/D转换、显示技术、键盘处理、报警等）以及软件设计方法。同时，通过资料搜集、方案分析、系统设计与报告撰写的一系列过程，使学生得到一次科学研究工作的初步训练。严格实施课程设计这一环节，对于学生基本硬/软件的设计素养的培养和综合运用知识的能力是一次很好的训练，将起到显著的促进作用，在专业知识与研究方法方面为日后的毕业设计乃至毕业后的工作奠定良好的基础。总体来说，本次课程设计的目的如下：（1）通过本设计，使学生综合运用《微型计算机控制技术》、《C语言程序设计》、《汇编语言

5、程序设计》以及电子技术等课程的内容，为以后从事计算机检测与控制工作奠定一定的基础。（2）主要掌握各种芯片的可编程器件的使用。（3）学会用C语言（或汇编语言）编写一个较完整的实用程序。（4）掌握微型计算机控制技术应用开发的全过程：分析需求确定方案、设计原理图、选用元器件、编程、调试、撰写报告等步骤。2.课程设计目的题目和要求（1）课程设计题目：智能小车寻迹避障系统设计（2）要求1、基本要求（1）电动车从起跑线出发（车体不得超过起跑线），沿引导线到达B点。在“直道区”铺设的白纸下沿引导线埋有1-3块宽度为15cm、长度不等的薄铁片。电动车检测到薄铁片时需

6、立即发出声光指示信息，并实时存储、显示在“直道区”检测到的薄铁片数目。（2）电动车到达B点以后进入“弯道区”，沿圆弧引导线到达C点（也可脱离圆弧引导线到达C点）。C点下埋有边长为15cm的正方形薄铁片，要求电动车到达C点检测到薄铁片后在C点处停车5秒，停车期间发出断续的声光信息。（3）电动车在光源的引导下，通过障碍区进入停车区并到达车库。电动车必须在两个障碍物之间通过且不得与其接触。（4）电动车完成上述任务后应立即停车，但全程行驶时间不能大于90秒，行驶时间达到90秒时必须立即自动停车。2、发挥部分（1）电动车在“直道区”行驶过程中，存储并显示每个薄

7、铁片（中心线）至起跑线间的距离。（2）电动车进入停车区域后，能进一步准确驶入车库中，要求电动车的车身完全进入车库。（3）停车后，能准确显示电动车全程行驶时间。（4）其它。3.设计内容3.1总体设计1.电机驱动方案的选择与论证方案一：使用继电器对电机进行开关控制和调制。但缺点很明显，继电器响应慢而且机械结构容易坏。方案二：使用三极管或者达林顿管，结合单片机输出PWM信号实现调速的目的，此方案易于实施，但若控制电机转动方向较为困难。方案三：使用PWM控制芯片来实现对电机的控制。方案选择：采用方案三。该方案电路简单，性能稳定，可以轻松实现对电机方向的控制。

8、2.路面寻线模块方案一：采用光敏传感器，根据白色背景和黑线反光程度的不同来判断传感器是否位于黑线上。方案二：