文档介绍：智能循迹小车毕业论文
毕业设计
(论文)
(2012届)
题目智能小车
学院岳阳职业技术学院专业电子信息工程技术班级信电高职(3)09-1
学号 200923042106
学生姓名梁凯
指导教师谭正龙
上交日期2011年11月11日
智能小车
摘要:利用红外对管检测黑线,通过超声波传感器躲避障碍物,并以STC89C52单片机为控制芯片控制电动小汽车的速度及转向,从而实现自动循迹避障的功能。其中小车驱动由L298N驱动电路完成,速度由单片机控制。
关键词:智能小车;STC89C52单片机; L298N;超声波传感器;红外对管
目录
智能循迹避障小车 2
第一章绪论 4
智能小车的意义和作用 4
5
第二章方案设计与论证 5
主控系统 5
电机驱动模块 6
循迹模块 8
机械系统 9
电源模块 9
第三章硬件设计 10
总体设计 10
12
13
14
第四章软件设计 16
: 16
16
17
第五章制作安装与调试 19
PCB的设计制作与安装 19
小车调试 19
结束语 20
参考文献 21
致谢 22
附录 23
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。
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。D,D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-guide vehicle)系统,基于它的智能小车实现自动识别路线,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。
该智能小车可以作为机器人的典型代表。它可以分为三大组成部分:传感器检测部分、执行部分、CPU。机器人要实现自动避障功能,还可以扩展循迹等功能,感知导引线和障碍物。可以实现小车自动识别路线,选择正确的行进路线,并检测到障碍物自动躲避。基于上述要求,传感检测部分考虑到小车一般不需要感知清晰的图像,只要求粗略感知即可,D传感器而考虑使用价廉物美的红外反射式传感器来充当。智能小车的执行部分,是由直流电机来充当的,主要控制小车的行进方向和速度。单片机驱动直流电机一般有两种方案:第一,勿需占用单片机资源,直接选择有PWM功能的单片机,这样可以实现精确调速;第二,可以由软件模拟PWM输出调制,需要占用单片机资源,难以精确调速,但单片机型号的选择余地较大。考虑到实际情况,本文选择第二种方案。CPU使用STC89C52单片机,配合软件编程实现。
现智能小车发展很快,从智能玩具到其它各行业都有实质成果。其基本可实现循迹、避障、检测贴片、寻光入库、避崖等基本功能,这几节的电子设计大赛智能小车又在向声控系统发展。比较出名的飞思卡尔智能小车更是走在前列。我此次的设计主要实现循迹避障这两个功能。
第二章方案设计与论证
根据要求,确定如下方案:在现有玩具电动车的基础上,加装检测器,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。
主控系统
根据设计要求,我认为此设计属于多输入量的复杂程序控制问题。据此,拟定了以下两种方案并进行了综合的比较论证,具体如下:
方案一:
选用一片CPLD(如EPM7128LC84-15)作为系统的核心部件,实现控制与处理的功能。CPLD具有速度快、编程容易、资源丰富、开发周期短等优点,可利用VHDL语言进行编写开发。但CPLD在控制上较单片机有较大的劣势。同时,CPLD的处理速度非常快,而小车的行进速度不可能太高,那么对系