自动避障避险小车的设计

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1、学士学位论文自动避障避险小车的设计姓名：学号：指导教师：院系(部所)：专业：完成日期：摘要本系统以STC12C5A60S2单片机为控制核心，充分利用了自动检测技术、光电传感技术和MOS管H桥电机驱动电路，并在系统供电电路上进行了创新设计，取得了较好的效果。通过光电对管传感器自动检测黑色标志线，单片机利用PID算法对数据进行整合处理得到相应的控制信息，输出对应的PWM信号到MOS管H桥电机驱动中进而控制直流电机，实现车辆的实时智能控制。光电开关采集车与障碍物的距离，智能化处理车辆避障避险的自动控制。【关键字】STC12C5A60S2；PC机；MOS管H桥电路；避障避险AbstractThis

2、systemSTC12C5A60S2microcontrollercore,takefulladvantageoftheautomaticdetectiontechnology,opticalsensingtechnologyandMOStransistorH-bridgemotordrivecircuitandthesystempowersupplycircuitinnovativedesign,andachievedgoodresults.Automaticdetectionbyphotoelectricsensorblackmarkonthetubeline,single-chipi

3、ntegratedPIDalgorithmfordataprocessingcontrolinformationcorrespondingoutputPWMsignalcorrespondingtoaMOStransistorH-bridgemotordriverthencontroltheDCmotortoachievereal-timeintelligentcontrolofthevehicle.Photoelectricswitchcollectedfromthecarandtheobstacle,obstacleavoidancehedgingvehicleintelligentp

4、rocessingautomaticcontrol.【Keywords】STC12C5A60S2;PC;H-bridgedrivercircuitofMOS;Avoidancehedging目录第1章绪论11.1课题研究的意义11.2课题研究的背景11.3课题研究的主要内容2第2章系统方案设计与论证32.1系统总体框架32.2单片机的选择32.3电源模块的选择42.4电机驱动模块的选择42.5整流降压模块的选择52.6寻迹模块的选择52.7避障模块的选择6第3章硬件电路设计与实现73.1CPU性能介绍73.2MOS管H桥电机驱动模块73.3整流升压模块83.4整流降压模块9第4章系统软件设

5、计及实现104.1主程序框图104.2光电传感器采集处理信息114.3避障避险流程12参考文献13附录14附录I系统原理图14附录II光电传感器电路图15附录III整流升压模块原理图15附录IV实物图片16附录V部分程序17致谢23智能避障避险小车的设计第1章绪论1.1课题研究的意义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，机器人的感觉传感器种类越来越多，其中视觉传感器成为自动行走

6、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功能就必须要感知导引线和障碍物，感知导引线相当给机器人一个视觉功能。避障控制系统是基于自动导引小车（AVG—auto-guidevehicle）系统，基于它的智能小车实

7、现自动识别路线，判断并自动避开障碍，选择正确的行进路线。使用传感器感知路线和障碍并作出判断和相应的执行动作。1.2课题研究的背景国外智能车辆的研究历史较长，始于上世纪50年代，它的发展历程大致可分为三个阶段：第一阶段：20世纪50年代是智能车辆研究的初始阶段。早期研制该系统的目的是为了提高仓库运输的自动化水平，应用领域仅局限于仓库内的物品运输，但它却具有了智能车辆最基本的特征即无人驾驶。随着计算机的应用和传感器技术的发展