避障语音控制小车系统毕业设计

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1、第1章绪论当今社会，科学技术日新月异，时代前进的步伐越迈越宽，应用自动化设备,计算机处理,现代化通讯,数字化信息,现代化显示设备等高新技术而建立的现代化智能,监控等系统已经得到充分的发展与应用,智能机器人也就应运而生。同时，在建设以人为本的和谐社会的过程中，智能服务机器人能够完成多种危险作业，以保证人身安全。因此，重点研究低成本的自组织网络，个性化的智能机器人成为主要方向。此外随着汽车工业的迅速发展，关于汽车的研究也就越来越受人关注。全国电子大赛和省内电子大赛几乎每次都有智能小车这方面的题目，全国各高校也都很重视该题目的研究。可见其研究意义也很适应了当今智能机器人研

2、究方向。本设计就是在这样的背景下提出的，指导教师已经有充分的准备。本题目是结合科研项目而确定的设计类课题。设计的智能电动小车应该能够实时显示时间、速度，具有语音识别、避障功能，可程控行驶速度。根据题目的要求，确定如下方案：在现有玩具电动车的基础上，加装光电、红外线，实现对电动车的速度、位置、运行状况的实时测量，并将测量数据传送至单片机进行处理，然后由单片机根据所检测的各种数据实现对电动车的智能控制。这种方案能实现对电动车的运动状态进行实时控制，控制灵活、可靠、精度高，可满足对系统的各项要求。本设计采用凌阳系列中的SPCE061A单片机为控制核心，利用红外线传感器检测

3、道路上的障碍，控制电动小汽车的自动避障，快慢速行驶，以及自动停车，并可以自动记录时间和速度，语音识别功能。SPCE061A是一款16位单片机，它的易用性和多功能性受到了广大使用者的好评。它是第三代单片机的代表。新一代的单片机的最主要的技术特点是向外部接口电路扩展，以实现Microcomputer完善的控制功能为己任，将一些外部接口功能单元如A/D﹑PWM﹑PCA(可编程计数器阵列)﹑WDT(监视定时器)﹑高速I/O口﹑计数器的捕获/比较逻辑等。这一代单片机中，在总线方面最重要的进展是为单片机配置了芯片间的串行总线，为单片机应用系统设计提供了更加灵活的方式。凌阳公司还

4、为这一代单片机SPCE061A系列单片机引入了具有较强功能语音识别。新一代单片机为外部提供了相当完善的总线结构，为系统的扩展与配置打下了良好的基础。本设计就采用了比较先进的SPCE061A为控制核心，SPCE061A采用CHOMS工艺，功耗很低。该设计具有实际意义，可以应用于考古、机器人、医疗器械等许多方面。尤其是在足球机器人研究方面具有很好的发展前景。所以本设计与实际相结合，现实意义很强。第1章硬件电路设计1.1硬件框图避障语音控制小车系统构成框图如图2-1所示。主要由61板、电机驱动板、车体（含前后轮电机）和显示板等部分构成。图2-1控制系统构成框图硬件连接如图

5、2-2所示。图2-2硬件连接图1.1硬件原理图硬件电路包括外部电机驱动电路如图2-3所示，外扩显示板如图2-4和2-5所示。图2-3电机驱动电路图电机前后轮驱动模块驱动采用分立元件组成的H桥控电路，内部定时器产生的PWM波经IOB9输入H桥电路驱动电机前进，同时IOB8为低电平；反之，车辆倒车；IOB10输入H桥高电平，IOB11为低电平时车左转，反之，车辆右转。（注意H桥两臂不能同时出现高电平信号。）为了便于单片机的引脚有效利用，所以对此电路PCB的设计还扩了多个引脚插槽，彼此都为并联，这样设计主要两方面的好处，其一是使单片机的引脚利用率，其二是便于各模块的连接，

6、即插即用，便于固定，并且稳定性高。在设计中还把电源引脚也集成到插槽内，这样外扩模块供电方式也解决了，这也为本硬件设计的一大特色。图2-4外扩显示板电路图图2-5显示测速板丝网图此模块中用四段八段数码管作为显示器,并具有双重功能,在小车行驶时能显示倒计时，又能通过按键的切换来显示小车的当前速度，此外在四位数码管的两侧分别有四个LED灯用以显示小车的运行状态。在显示板的右侧为测速装置，它由一组红外对管以及两个三极管配合而成的比较器组成，当检测到白线后，就会产生高电平，进行中断触发。而在车轮上贴有白色胶带，所以要想检测车速，只要判断单位时间内产生的中断数即可。1.1硬件资

7、源利用1.1.1微控制器电路控制器采用凌阳科技公司的SPCE061A，其硬件资源分配见表2-3所示。表2-3硬件资源分配表资源名称具体分类作用初始化IO口分配IOA0~IOA2IOA0~IOA2，采用61板集成按键根据需要采用复用模式IOA0:时间调整设置键IOA1:时间加、速度时间显示切换键IOA2:时间减、重训练键带下拉的输入端IOB7用于控制避障电路的工作与否（TX）低电平输出IOA8~IOA15数码管数据端a~h低电平输出IOB0、IOB1IOB4~IOB6四位数码管与8个LED的位选段，用于动态扫描低电平输出IOB2外部中断EXT1，用于避障电路(RX