基于Arduino智能寻迹小车开题报告
云南农业大学
本科生毕业设计开题报告
设计题目:基于Arduino的智能寻迹小车控制系统设计毕业设计起止时间：
年月日～月日(共 17 周)
专业：电气工程及其自动化
姓名：
学号：
指导教师：
报告时间：
云南农业大学教务处制
200 年月日
1. 本课题所涉及的问题在国内(外)的研究现状综述
国外智能车辆的研究历史较长，始于上世纪50年代。它的发展历程大体可以分成三个阶段：
第一阶：20世纪50年代是智能车辆研究的初始阶段。1954年美国Barrett Electronic 公司研究开发了世界上第一台自主引导车系统，该系统只是一个运行在固定路线上的拖车式运货平台，但它却具有了智能车辆最基本的特征即无人驾驶。
第二阶段：从80年代中后期开始，世界主要发达国家对智能车辆开展了卓有成效的研究。在欧洲，普罗米修斯项目开始在这个领域的探索。在美洲，美国成立了国家自动高速公路系统联盟（NAHSC）。在亚洲，日本成立了高速公路先进巡航/辅助驾驶研究会。
第三阶段：从90年代开始，智能车辆进入了深入、系统、大规模研究阶段。最为突出的是，美国卡内基.梅隆大学（Carnegie Mellon University）机器人研究所一共完成了Navlab系列的10台自主车（Navlab1—Navlab10）的研究，取得了显著的成就。
相比于国外，我国开展智能车辆技术方面的研究起步较晚，开始于20世纪80年代。而且大多数研究处在于针对某个单项技术研究的阶段。虽然我国在智能车辆技术方面的研究总体上落后于发达国家，并且存在一定得技术差距，但是我们也取得了一系列的成果，主要有：
（1）中国第一汽车集团公司和国防科技大学机电工程与自动化学院与2003年研制成功我国第一辆自主驾驶轿车。
（2）南京理工大学、北京理工大学、浙江大学、国防科技大学、清华大学等多所院校联合研制了7B.8军用室外自主车，该车装有彩色摄像机、激光雷达、陀螺惯导定位等传感器。
可以预计，我国飞速发展的经济实力将为智能车辆的研究提供一个更加广阔的前景。因此，对智能小车进行深入细致的研究，不但能加深课堂上学到的理论知识，更能将理论转化为实际运用，为将来打下坚实的基础。
2．本人对课题提出的任务要求及实现预期目标的可行性分析
任务要求：本课题主要开发一个能自动循迹，自动避障，超声波测距和红外遥控的智能小车控制系统。设计主要以简易智能机器人为开发平台，选择通用、价廉的Arduino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，结合传感器技术和电机控制技术以及C语言软件编程相关知识实现小车的各种功能。
可行性分析：设计完成以由红外线对管的自动寻迹、红外线自动避障、超声波测距、红外线遥控组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，红外人工遥控等功能，实现智能控制，达到设计目标。
3．本课题需要重点研究的、关键的问题及解决的思路
本课题主要开发一个能自动循迹，自动避障，超声波测距和红外遥控的智能小车控制系统，设计主要以简易智能机器人为开发平台，选择通用、价廉的Arduino 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，结合传感器技术和电机控制技术相关知识以及C语言软件编程来实现小车的各种功能。设计完成以由红外线对管的自动寻迹、红外线自动避障、超声波测距、红外线遥控组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，红外人工遥控等功能，实现智能控制，达到设计目标。
本设计以两直流电动机为主驱动，通过各类传感器件来采集各类信息，送入主控单元Arduino单片机处理数据后完成相应动作，以达到自身控制。电机驱动电路采用H桥驱动模块，驱动2个直流电机，避障和测距采用超声波传感器来完成，最后由控制单元处理数据后通过编程有序合理的将各模块信号整合在一起并完成相应动作，实现了智能控制，相当于简易机器人。
根据设计的作品要达到的效果，本系统以Arduino为核心控制器，主要由电源模块、电机驱动模块、寻迹模块、避障模块、超声波测距模块。系统的结构框图如下
4．完成本课题所必须的工作条件(如工具书、实验设备或实验环境条件、某类市场调研、计算机辅助软件等)及解决的办法
1）认真详细的阅读任务书，深刻了解主要的内容和要求。
2）查阅与智能小车相关的书籍，了解智能小车的工作原理。
3）根据控制要求初步确定所使用的元器件。
4）复习单片机的相关知识，查阅与所需硬件相关的电路设计。
5）明确控制要求，绘制电路连接图。
6）参考文献，检查电路图的正确性。
7）根据电路连接图焊接电路板。
8）分析操作流程，绘制程序流程图。
9）编写程序代码。
10）运用电脑软件初步对程序进行调试。
11）配合智能小车硬件部分，并完善功能，达到设计要求。
5．完成本课题的工作方案及进度计划
1) 第1周——第2周，查找并搜集有关该课程设计的资料，了解该课题的意义及其现状，学习并掌握单片机的编程，并在实验室进行相关实验。制定自己的试
验方法，完成开题报告。
2) 第3周——第4周，通过查找到的资料，对单片机进行学习和研究，掌握其工作原理。
3) 第5周——第12周，学习并掌握单片机编程，在实验室进行调试及相关的实验。
4) 第13周——第15周，在实验室进行组装并焊接，然后进行相关的调试，研究并讨论相关的实验结果。
5) 第16周——第17周，撰写论文。
6．指导教师审阅意见
指导教师(签字)：年月日
说明：1．本报告必须由承担毕业设计课题任务的学生在第1周至第3周独立撰写完成，并交指导教师审阅。
2．每一个毕业设计课题撰写开题报告一份，作为指导教师审查学生能否承担该毕业设计课题任务
的依据，并接受学院和学校的抽查。
基于arduino单片机的智能小车大学本科毕业论文
毕业设计 毕业设计题目：基于Arduino单片机的智能小车设计
毕业论文（设计）原创性声明 本人所呈交的毕业论文（设计）是我在导师的指导下进行的研究工作及取得的研究成果。据我所知，除文中已经注明引用的内容外，本论文（设计）不包含其他个人已经发表或撰写过的研究成果。对本论文（设计）的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中作了明确说明并表示谢意。 作者签名：日期： 毕业论文（设计）授权使用说明 本论文（设计）作者完全了解**学院有关保留、使用毕业论文（设计）的规定，学校有权保留论文（设计）并向相关部门送交论文（设计）的电子版和纸质版。有权将论文（设计）用于非赢利目的的少量复制并允许论文（设计）进入学校图书馆被查阅。学校可以公布论文（设计）的全部或部分内容。保密的论文（设计）在解密后适用本规定。 作者签名：指导教师签名： 日期：日期：
注意事项 1.设计（论文）的内容包括： 1）封面（按教务处制定的标准封面格式制作） 2）原创性声明 3）中文摘要（300字左右）、关键词 4）外文摘要、关键词 5）目次页（附件不统一编入） 6）论文主体部分：引言（或绪论）、正文、结论 7）参考文献 8）致谢 9）附录（对论文支持必要时） 2.论文字数要求：理工类设计（论文）正文字数不少于1万字（不包括图纸、程序清单等），文科类论文正文字数不少于1.2万字。 3.附件包括：任务书、开题报告、外文译文、译文原文（复印件）。 4.文字、图表要求： 1）文字通顺，语言流畅，书写字迹工整，打印字体及大小符合要求，无错别字，不准请他人代写 2）工程设计类题目的图纸，要求部分用尺规绘制，部分用计算机绘制，所有图纸应符合国家技术标准规范。图表整洁，布局合理，文字注释必须使用工程字书写，不准用徒手画 3）毕业论文须用A4单面打印，论文50页以上的双面打印 4）图表应绘制于无格子的页面上 5）软件工程类课题应有程序清单，并提供电子文档 5.装订顺序 1）设计（论文） 2）附件：按照任务书、开题报告、外文译文、译文原文（复印件）次序装订 3）其它
电子实习报告智能循迹小车
电子实习报告智能循迹 小车 文件编码（008-TTIG-UTITD-GKBTT-PUUTI-WYTUI-8256）
电子实习报告 学院：电气学院 专业班级： 学生姓名： 指导教师： 完成时间： 2014/8/29 成绩：
目录 一、设计要求及注意事项 (2) 二、设计的作用、目的 (2) 三、设计的具体实现 (2) 1．系统概述 (2) 2.单元电路设计（或仿真）与分析 (3) （1）电源模 块 (3) （2）电机驱动模块 (4) （3）简易控制模 块 (6) （4）红外循迹模 块 (7) 3.电路的安装与调试 (8) （1）安装 (8)
（2）调 试 (10) 四、心得体会，存在的问题和进一步改进的意见 (11) 五、附录 (11) 1.元件说明 (11) （1）电 阻 (11) （2）电解电 容 (11) （3）LED................................................. ..12 （4）芯 片 (12)
电子实习报告 一、设计要求及注意事项 1.能独立完成设计内容并完全掌握其内部结构、工作原理和安装调试过程。 2.要求在设计过程中能熟练掌握其元器件的计算、焊接技术和电路故障的判别方法。 3.焊接顺序，先贴片后插件。 4.要求焊接的电路板调试时正常且安装好小车后能正常运行。 5.进入实习基地后按指定的实验台就位，未经许可，不得擅自挪换仪器设备。 6.要爱护仪器设备及其它公物，凡违反操作规程，不听从教师指导而损坏者，按规定赔偿。 7.未经指导教师许可，不得做规定以外的实验项目。 8.要保持实习室的整洁和安静，不准大声喧哗，不准随地吐痰，不准乱丢纸屑及杂物。 9. 必须严格按设备操作书的要求去使用设备，注意人身及设备安全，不要盲目操作。 二、设计的作用、目的 1．利用所学过的基础知识，通过本次电子实习培养独立解决实际问题的能力； 2．巩固本课程所学的理论知识和实验技能；
智能小车的实训报告
智能产品设计实训报告书 课程名称：智能产品设计 班级：应用电子技术15级2班 小组成员（学号）：商育诚（39）王少勇（91） 实训项目：智能小车 实训时间：2017年5月8日 指导老师：何敬银老师 填表日期：2017年5月14日星期日
实训目的-------------------------------------3 实训要求-------------------------------------3 实训内容-------------------------------------4 智能小车元器件清单-----------------------------------------------4 智能小车代码-----------------------------------------------------5 智能小车电路图---------------------------------------------------10 智能小车焊接-----------------------------------------------------11 智能小车模块系统详解---------------------------------------------12 实训成果展示---------------------------------13 收获和体会-----------------------------------14
实训目的： 制作一个基于单片机控制的智能小车，可以进行多种功能。也让我们自己学习，学习到单片机的知识和单片机编程的知识还有电阻的识别和一些电路的知识。提高了我们焊接技术和团队合作能力，增加了我们制作电子产品产品的经验。这个实训还有对于一些需要进行PPT的演讲，不经给我们一个展示自己作品的平台，更重要的是给我一个增强自信心的机会，展现自己和展现自己的作品这个实训不仅让我们学会更多的知识而且还满足我们自己对自己亲自动手制作电子产品的愿望。 实训要求： 能够熟练对老师进行智能小车源代码的讲解，还有对于电路图的了解和电路知识的应用，还有对于另一些芯片的知识进行学习。还有熟练掌握元器件的名称大小的识别。还有在焊接过程中可以可以让我们的焊接技术更加地熟练，可以让我们的小组成员合作更好，增强了小组成员的合作默契。
Arduino智能小车安装说明
Aduino智能小车安装说明 产品概述： 该套件可以智能判断引导线并检测躲避障碍物，可实现自动导引和避障功能，AS-4WD寻线避障移动机器人使用Mini红外寻线传感器感知引导线，使用Mini红外避障传感器感知障碍物。 充电开关 步骤1：准备工作 ?将导线剪成要求长度，在其端部将导线的外皮剥除，镀锡。 ?将准备好的热缩管均匀的用斜口钳剪成6段 ?将充电接口和拨动开关焊接好接线，注意图中拨动开关的连接，一定要按照图示进行操作！（拨动开关具有单向导通特性）。 步骤2：连接充电接口和拨动开关 将两个部件连接到一起之前要把热缩管套到红色短导线上
用扎带将导线整理好，是其显得规整一些，然后用斜口钳把扎带多余的部分去掉，这样一个既能充电又能作为开关使用的充电开关就做好了 电源连接线图示
平台安装步骤 步骤1：平台侧板电机安装 两侧电机安装相同，注意安装前将电机接线用电烙铁焊接好，套上热缩管加热塑封。使用零件：平台侧板*2个、直流减速电机*4个、M3*25螺丝*8个、M3六角螺母*8个 步骤2：平台底板安装 使用零件：步骤1中安装好电机的侧板*2套、平台底板*1个、M3*6螺丝*4个
步骤3：双H桥电机驱动板安装 驱动板安装方向随意，注意同侧电机接线方向顺序，保证同侧电机转向是相同的。 使用零件：步骤2中的组合体、双H桥直流电机驱动板*1个、M3*10尼龙柱*4个、M3六角螺母*4个、M3*6螺丝*4个
步骤4：电池盒安装 电池盒可用双面胶固定，后轮电机接线需插入杜邦线帽，接入步进电机接口 使用零件：电池盒*1个或锂电池*1块 步骤5：4WD端板安装 使用零件：4WD端板*1个、步骤4中的组合体*1个、M3*6螺丝*4个、M3六角螺母*4个
智能循迹小车实验报告18447
简单电子系统设计报告 ---------智能循迹小车 学号201009130102 年级10 学院理学院 专业电子信息科学与技术姓名马洪岳 指导教师刘怀强
摘要 本实验完成采用红外反射式传感器的自寻迹小车的设计与实现。采用与白色地面色差很大的黑色路线引导小车按照既定路线前进，在意外偏离引导线的情况下自动回位。 本设计采用单片机STC89C51作为小车检测、控制、时间显示核心，以实验室给定的车架为车体，两直流机为主驱动，附加相应的电源电路下载电路，显示电路构成整体电路。自动寻迹的功能采用红外传感器，通过检测高低电平将信号送给单片机，由单片机通过控制驱动芯片L298N驱动电动小车的电机，实现小车的动作。 关键词：STC89C51单片机；L298N；红外传感器；寻迹 一、设计目的 通过设计进一步掌握５１单片机的应用，特别是在控制系统中的应用。进一步学习５１单片机在系统中的控制功能，能够合理设计单片机的外围电路，并使之与单片机构成整个系统。 二、设计要求 该智能车采用红外传感器对赛道进行道路检测，单片机根据采集到的信号的不同状态判断小车当前状态，通过电机驱动芯片L298N发出控制命令，控制电机的工作状态以实现对小车姿态的控制，绕跑到行驶一周。 三、软硬件设计 硬件电路的设计 1、最小系统： 小车采用atmel公司的AT89C52单片机作为控制芯片，图1是其最小系统电路。主要包括：时钟电路、电源电路、复位电路。其中各个部分的功能如下： （1）、电源电路：给单片机提供5V电源。 （2）、复位电路：在电压达到正常值时给单片机一个复位信号。
图1 单片机最小系统原理图 2、电源电路设计： 模型车通过自身系统，采集赛道信息，获取自身速度信息，加以处理，由芯片给出指令控制其前进转向等动作，各部分都需要由电路支持，电源管理尤为重要。在本设计中，51单片机使用5V电源，电机及舵机使用5V电源。考虑到电源为电池组，额定电压为4.5V，实际充满电后电压则为4-4.5V，所以单片机及传感器模块采用最小系统模块稳压后的5V电源供电，舵机及电机直接由电池供电。 3、传感器电路： 光电寻线方案一般由多对红外收发管组成，通过检测接收到的反射光强，判断黑白线。原理图由红外对管和电压比较器两部分组成，红外对管输出的模拟电压通过电压比较器转换成数字电平输出到单片机。
实训报告智能停车场
实训报告智能停车场文稿归稿存档编号：[KKUY-KKIO69-OTM243-OLUI129-G00I-FDQS58-
智能停车管理系统 测试计划 目录
1.简介 2.用户注册 3.用户登陆 4.UI（用户界面） 5测试方案 6.测试用例 7.测试报告 8.bug报告单 9.系统测试报告 10.总结 1.简介 该测试计划介绍了如何测试智能停车管理系统。它提供了测试范围、测试策略，人员安排等详细信息。 1.1目的 这份文档的目标是详细描述对“智能停车管理系统”进行功能测试的过程。本文档所关注的特征来自于软件设计规格说明书。（关于智能停车管理系统的功能描述,请参阅软件设计规格说明书。） 1.2背景 为了提高停车位的合理利用率，开发了智能停车管理系统。这个系统能满足用户:关于停车系统空位的明确信息，能够查询车位只。 主要功能：能完成对于空闲车位的添加、和安排。能按客户需求检索出想要的位置，排除不符合要求的位置等。操作简单、界面友好；确保信息的准确性，动态性，安全性。
智能停车管理系统是基于Linux系统的技术，采用B/S结构，适于分布式多客户作业，客户端的要求也很低。 1.3范围 测试阶段包括单元测试，集成测试，系统测试，性能测试，验收测试，bug测试及对测试进行评估。 本计划所提到的测试类型是需求阶段的测试，即对智能停车管理系统进行功能验证的测试过程。 2.用户注册 2.1用户注册 用户名，密码，手机号码，邮件地址，省份，城市，绑定车牌号。 注册完成后回到登陆页面 2.2用户登录 用户可以在首页上输入自己的用户名与密码进行登陆，登陆成功后首面显示用户名，和当前自己所有信息位置gps定位，增加显示“个人中心”的链接，进入到“个人中心”页面。 2.3登录失败，找回密码 用户在登录时忘记密码，可以找回密码。根据自己当初填写的信息确认关系。 （1）手机找回，用户输入手机号码，通过在页面上点击获取验证码的方式，用户点击获取之后，提示用户输入收到的短信验证码，正确时进入修改密码的页面。 （2）邮件找回，需要输入邮件地址，点击发送邮件，平台向邮箱发送找回密码的链接。 3.用户登陆
智能迷宫小车方案
首届ST-EMBED电子设计大赛参赛作品：走迷宫的小车 A Robot System Based On Wireless Communication 参赛学校：华中科技大学 参赛学生：静超、肖骁、刘焱、孙姚聪、吴正华 指导老师：钟国辉 参赛队号： 2006年1月27日 华中科技大学电子与工程系Dian团队
走迷宫的小车 摘要：本系统采用ST公司ARM7芯片STR710FZT6为核心进行设计，合理利用了该芯片上丰富的资源，实现小车智能蔽障、寻迹，信息无线传输等功能，从而在远端PC上对获取的信息进行实时显示。本系统针对现实中出现的对于未知区域实时探测的需求，适当进行了简化，利用迷宫进行模拟。其中，有一台智能小车，和一个PC端。小车在迷宫行进的过程中，会自动蔽障、选择路线，并通过无线模块将行进的信息实时传送给远端PC机，从而在PC端显示出小车在迷宫中行进的路线。为了达到在迷宫中行走的目的，我们要设计蔽障和迷宫算法，为了使小车的信息能够实时传输到远端PC机，就需要设计一套较为实用和可靠的无线通信协议。 关键词：蔽障，迷宫算法，无线通信协议 A Robot System Based On Wireless Communication Abstract：This system uses STR710FZT6 ARM7 chip as a core and its rich resources to achieve a smart car with functions of intelligent languishing impaired, motion, wireless transmission of information and others, PC on the remote will obtain the information for real-time display. In view of the reality of the system for real-time detection of unknown regional demand, we make a proper conduct of a simplified, using simulation maze. Among them, they have a smart car, and a PC terminal. In the process, the smart car will automatically languishing barriers, choose route and the road line will be through wireless module and real-time transmission of information to distant PC which shows it. In order to achieve the purpose, we have to design languishing impaired and maze algorithm, and also with the purpose of making Dolly have the ability of real-time transmission of information to distant PC, we should design a more practical and reliable wireless communication protocol. Keywords: languishing impaired, maze algorithm, wireless communication protocol.
智能循迹小车实训报告
实训报告课程名称：单片机实训 完成日期：2014 年 7 月 10 日
任务书 实训（习）题目： 智能小车的功能设计与实现 实训（习）目的： （1）、巩固、加深和扩大单片机应用的知识面，提高综合及灵活运用所学知识解决工业控制的能力； （2）培养针对课程需要。锻炼学生查阅有关手册、图标及文献资料的自学能力，提高组成系统、编程、调试的动手能力； （3）对课程的方案分析、选择、比较、熟悉单片机系统开发、研制的过程，软硬件设计的方法、内容及步骤。 实训（习）内容： 安装智能小车及相关功能设计、调试 实训（习）要求： 1. 本实训要求由一个团队完成，团队人员不超过8个人。 2. 通过所学知识并利用智能小车、计算机、 keil软件、烧写软件等完成实训项目，并拟定实训报告。 3. 能正确组装和调试智能小车。 4. 实训完成后，根据实训内容撰写实训报告书一份。 实训报告应包括的主要内容（参考） 1 系统硬件组成与工作原理 1.1 控制器与最小系统 1.2 显示模块与按键模块 1.3 报警模块 1.4 电机与驱动模块的工作原理与接口 1.5循迹模块的工作原理与接口 1.6 避障模块的工作原理与接口 2 功能方案及软件设计 2.1 功能设计 2.2 软件设计 （结合某一赛道、障碍设置说明程序设计思路，给出流程图、程序代码） 3功能调试与总结 3.1 功能调试 排版要求：正文小4宋体；段首缩进2字，行间距固定值18磅。内容展开可以
按3级标题形式，如：按1 ……、1.1 ……、1.1.1 形式（如果需要）。每个1级标题另起一页，1级标题三号黑体居中，题序和标题之间空两个空格，不加标点，段前、段后均为1行，固定值22磅。2级标题：四号黑体左起，四号黑体，段前、段后均为12磅。三级标题：小四号黑体左起，段前、段后均为6磅。 图名、表名五号黑体，英文、数字字体为Times New Roman 页边距：上、下、左3厘米，右2厘米，A4纸打印。 1系统硬件组成与工作原理 1.1.1控制器与最小系统 最小系统：要使一块单片机芯片工作起来最简陋的接线方式就是单片机的
智能寻迹小车实训报告
目录 1、引言 1.1智能小车的设计意义和作用 (3) 2、系统总体设计 (4) 3、硬件设计 3.1循线模块 (5) 4、软件设计 4.1软件调试平台 (7) 4.2系统软件流程 (8) 4.3系统软件程序 (9) 5、调试及性能分析 (12) 6、设计总结 (13) 7、作品实物图 (14) 8、参考文献 (15)
1、引言 1.1智能小车的设计意义和作用 智能小车是移动式机器人的重要组成部分,介绍一种基于AT89S52单片机的智能小车。通过不断检测各个模块传感器的输入信号,根据内置的程序分别控制小车左右两个直流电机运转,实现小车自动识别路线,寻找光源,判断并避开障碍物,检测道路上的铁片、发出声光信息并计数显示,智能停车等功能。 作为20世纪自动化领域的重大成就，机器人已经和人类社会的生产、生活密不可分。因此为了使智能小车工作在最佳状态，进一步研究及完善其速度和方向的控制是非常有必要的。智能小车要实现自动寻迹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。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。 2、系统总体设计 AT89S52单片机作为总的控制核心，利用传感器，在循线信号、寻光信号、检测障碍物信号等的输入作用下，控制电机采取相应的动作，从而调整小车做合
智能小车实训报告
智能小车实训报告 摘要： 本课题是基于AT89C52单片机的智能小车的设计与实现，小车完成的主要功能是能够自主识别黑色引导线并根据黑线走向实现快速稳定的寻线行驶。小车系统以 AT89S52 单片机为系统控制处理器； 采用红外传感获取赛道的信息，来对小车的方向和速度进行控制。此外，对整个控制软件进行设计和程序的编制以及程序的调试，并最终完成软件和硬件的融合，实现小车的预期功能。 一、实验目的： 通过设计进一步掌握５１单片机的应用，特别是在嵌入式系统中的应用。进一步学习５１单片机在系统中的控制功能，能够合理设计单片机的外围电路，并使之与单片机构成整个系统。 二、设计方案 该智能车采用红外传感器对赛道进行道路检测，单片机根据采集到的信号的不同状态判断小车当前状态，通过电机驱动芯片L298N 发出控制命令，控制电机的工作状态以实现对小车姿态的控制。 三．报告内容安排 本技术报告主要分为三个部分。第一部分是对整个系统实现方法的一个概要说明，主要内容是对整个技术原理的概述；第二部分是对硬件电路设计的说明，主要介绍系统传感器的设计及其他硬件电路的设计原理等；第三部分是对系统软件设计部分的说明，主要内容是智
能模型车设计中主要用到的控制理论、算法说明及代码设计介绍等。 技术方案概要说明 本模型车的电路系统包括电源管理模块、单片机模块、传感器模块、电机驱动模块。 工作原理： 利用红外采集模块中的红外发射接收对管检测路面上的轨迹 将轨迹信息送到单片机 单片机采用模糊推理求出转向的角度，然后去控制 行走部分 最终完成智能小车可以按照路面上的轨迹运行。 硬件电路的设计 1、最小系统： 小车采用atmel公司的AT89C52单片机作为控制芯片，图1是其最小系统电路。主要包括：时钟电路、电源电路、复位电路。 其中各个部分的功能如下： 1、时钟电路：给单片机提供一个外接的16MHz的石英晶振。 2、电源电路：给单片机提供5V电源。 3、复位电路：在电压达到正常值时给单片机一个复位信号。
Arduino智能避障小车避障程序
Arduino智能避障小车避障程序 首先建立一个名为modulecar.ino的主程序。 // modulecar.ino，玩转智能小车主程序 #include
pinMode(ENA, OUTPUT); //依次设定各I/O属性 pinMode(IN1, OUTPUT); pinMode(IN2, OUTPUT); pinMode(ENB, OUTPUT); pinMode(IN3, OUTPUT); pinMode(IN4, OUTPUT); pinMode(trigger, OUTPUT); pinMode(echo, INPUT); sensorStation.write(90); //舵机复位至90? delay(6000); //上电等待6s后进入主循环 } //主程序 void loop() { read_ahead = readDistance(); //调用readDistance()函数读出前方距离Serial.println("AHEAD:"); Serial.println(read_ahead); //串行监视器显示机器人前方距离 if (read_ahead < no_good) //如果前方距离小于警戒值 { fastStop(); //就令机器人紧急刹车 waTch(); //然后左右查看，分析得出最佳路线 goForward(); //*此处调用看似多余，但可以确保机器人高速运转下动作的连贯性 }
北邮电子工艺实习智能小车实习报告附程序
北京邮电大学实习报告
附页：学生实习总结 一、初步设计 走迷宫小车利用单片机STC900C52RC 作为中控核心，光电开关E18-D80NK 作为走迷宫小车的探测障碍的传感器，以及其它L298N电机驱动芯片、LM1117-5.0/LDO电源。 小车走迷宫使用的是左手算法（即摸墙算法），迷宫是简单连通的，即迷宫的墙总是相互相连的或与迷宫的外轮廓相连，那么迷宫的搜索者从起点开始将左手扶在墙面前行，总能保证不会迷失并且找到迷宫中存在的出口(若忽略出口将回到迷宫起点)。这种策略在刚进入迷宫时即执行的效果是最佳的。小车采用一个L298N电机驱动模块、LM1117-5.0/LDO电源、两个E18-D80NK光电开关（一个放置在小车正前方，一个放置在小车正左方），分别判断小车的前方和左方是否有障碍，并将高低电平传递至传递给单片机，使单片机控制电机实现左转、右转、前进、掉头（实际为连续两次右转）的功能穿越迷宫。 小车是三轮小车，前两个是驱动轮，后一个是支点轮（从动轮），两个驱动轮是分别由两个电机驱动，通过同速率同向转动前进和同速率反向转动转向。 二、具体工作 1) 元器件的焊接与组装 2) 部分代码的编写与调试 3) 小车外观的设计与制作 三、小车焊接与电路测试 1)在我们焊接小车之前，我们用了两天时间学习和熟悉焊接工艺，同时还 做了个发光二极管的小实验，这些基础让我在焊接小车电路板的时候 有了底气，做起来也有些轻车熟路。我们用了半天的时间就几乎完成 了全部的焊接任务，按照小车的装配步骤，我们依次焊接了电阻、晶 体、排阻、二极管、开关、三极管、二极管、电容、数码管、电源电 机端子、排针、驱动芯片等，同时也学会了“先焊矮的后焊高”的道 理。在完成焊接之后，小车的组装也颇为顺利，在实验步骤的指导下， 顺利完成了小车的组装，小车已初现其形。 2)在小车焊接与组装之后，开始进行小车电路测试，植入CHECK程序之后， 小车完美的实现了前进与后退的功能，而且前行的轨迹相对笔直，这 和我们的焊接与组装有很大关系。但是，在实现前进功能的同时也出 现了问题，数码管有一个数字不显示，在查看电路图，和老师同学讨 论之后，我们确定了问题的源头，是有一个三极管在焊接过程中烧坏 了，在更换了三极管之后，数码管全都亮了。同时我也帮其他电机不 转的同学发现和解决了问题，大都是电元件被烧坏了。这也提醒我们 在焊接的时候，要小心谨慎。 四、小车硬件调试
基于Arduino单片机的智能小车设计毕业设计
毕业设计 毕业设计题目： 姓名学号： 所在系（部）： 专业及班级： 指导教师： 完成日期：
毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明 原创性声明 本人郑重承诺：所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。尽我所知，除文中特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体，均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。 作者签名：日期： 指导教师签名：日期： 使用授权说明 本人完全了解大学关于收集、保存、使用毕业设计（论文）的规定，即：按照学校要求提交毕业设计（论文）的印刷本和电子版本；学校有权保存毕业设计（论文）的印刷本和电子版，并提供目录检索与阅览服务；学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文；在不以赢利为目的前提下，学校可以公布论文的部分或全部内容。 作者签名：日期：
学位论文原创性声明 本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。 作者签名：日期：年月日 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。 涉密论文按学校规定处理。 作者签名：日期：年月日 导师签名：日期：年月日
智能寻迹小车实验报告
DIY 达人赛 基于STC89C52 单片机智能寻迹小车 实 验 报 告 参赛队伍: 队员： 2014 年 4 月
一、引言 我们所处的这个时代是信息革命的时代，各种新技术、新思想层出不穷，纵观世界范围内智能汽车技术的发展，每一次新的进步无不是受新技术新思想的推动。随着汽车工业的迅速发展，传统的汽车的发展逐渐趋于饱和。伴随着电子技术和嵌入式技术的迅猛发展，这使得汽车日渐走向智能化。智能汽车由原先的驾驶更加简单更加安全更加舒适，逐渐的向智能驾驶系统方向发展。智能驾驶系统相当于智能机器人，能代替人驾驶汽车。它主要是通过安装在前后保险杠及两侧的红外线摄像机，对汽车前后左右一定区域进行不停地扫描和监视。计算机、电子地图和光化学传感器等对红外线摄像机传来的信号进行分析计算，并根据道路交通信息管理系统传来的交通信息，代替人的大脑发出指令，指挥执行系统操作汽车。 1、来源汽车的智能化是21 世纪汽车产业的核心竞争力之一。汽车的智能化是以迅猛发展的汽车电子为背景，涵盖了控制、模式识别、传感技术、电子、电气、计算机、机械等多个学科交叉的科技。 2、智能汽车国外发展情况 从20 世纪70 年代开始，美国、英国、德国等发达国家开始进行无人驾驶汽车的研究，目前在可行性和实用化方面都取得了突破性的进展。目前日本、欧美已有企业取得实用化成果。与国外相比，国内在智能车辆方面的研究起步较晚，规模较小，开展这方面研究工作的单位主要是一些大学和研究所，如国防科技大学、清华大学、吉林大学、北京理工大学、长安大学、沈阳自动化所等。我国从20 世纪80 年代开始进行无人驾驶汽车的研究，国防科技大学在1992 年成功研制出我国第一辆真正意义上的无人驾驶汽车。先后研制出四代无人驾驶汽车。第四代全自主无人驾驶汽车于2000 年 6 月在长沙市绕城高速公路上进行了全自主无人驾驶试验，试验最高时速达到75.6Km/h。 3、我们的小车 我们做的是基于STC 8 9 C52单片机开发，主要是研究3轮小车的路径识别及其遥 控运动。
智能寻迹小车
智能寻迹小车 作者：李毅卢仁义吴甜解放军炮兵学院(安徽合肥230031) 时间：2008-06-18 来源:电子产品世界 浏览评论推荐给好友我有问题个性化定制 关键词：51单片机智能小车光电对管寻迹脉冲宽度调制 摘要：本文介绍了一种基于51单片机的小车寻迹系统。该系统采用两组高灵敏度的光电对管，对路面黑色轨迹进行检测，并利用单片机产生PWM波，控制小车速度。测试结果表明，该系统能够平稳跟踪给定的路径。 关键词：智能小车；光电对管；寻迹；脉冲宽度调制 在历届全国大学生电子设计竞赛中多次出现了集光、机、电于一体的简易智能小车题目。笔者通过论证、比较、实验之后，制作出了简易小车的寻迹电路系统。整个系统基于普通玩具小车的机械结构，并利用了小车的底盘、前后轮电机及其自动复原装置，能够平稳跟踪路面黑色轨迹运行。 总体方案 整个电路系统分为检测、控制、驱动三个模块。首先利用光电对管对路面信号进行检测，经过比较器处理之后，送给软件控制模块进行实时控制，输出相应的信号给驱动芯片驱动电机转动，从而控制整个小车的运动。系统方案方框图如图1所示。 图1 智能小车寻迹系统框图 传感检测单元 小车循迹原理
该智能小车在画有黑线的白纸“路面”上行驶，由于黑线和白纸对光线的反射系数不同，可根据接收到的反射光的强弱来判断“道路”—黑线。笔者在该模块中利用了简单、应用也比较普遍的检测方法——红外探测法。 红外探测法，即利用红外线在不同颜色的物理表面具有不同的反射性质的特点。在小车行驶过程中不断地向地面发射红外光，当红外光遇到白色地面时发生漫发射，反射光被装在小车上的接收管接收；如果遇到黑线则红外光被吸收，则小车上的接收管接收不到信号。 传感器的选择 市场上用于红外探测法的器件较多，可以利用反射式传感器外接简单电路自制探头，也可以使用结构简单、工作性能可靠的集成式红外探头。ST系列集成红外探头价格便宜、体积小、使用方便、性能可靠、用途广泛，所以该系统中最终选择了ST168反射传感器作为红外光的发射和接收器件，其内部结构和外接电路均较为简单，如图2所示： 图2 ST168检测电路
基于Arduino智能寻迹小车开题报告
云南农业大学 本科生毕业设计开题报告 设计题目:基于Arduino的智能寻迹小车控制系统设计毕业设计起止时间： 年月日～月日(共 17 周) 专业：电气工程及其自动化 姓名： 学号： 指导教师： 报告时间： 云南农业大学教务处制 200 年月日
1. 本课题所涉及的问题在国内(外)的研究现状综述 国外智能车辆的研究历史较长，始于上世纪50年代。它的发展历程大体可以分成三个阶段： 第一阶：20世纪50年代是智能车辆研究的初始阶段。1954年美国Barrett Electronic 公司研究开发了世界上第一台自主引导车系统，该系统只是一个运行在固定路线上的拖车式运货平台，但它却具有了智能车辆最基本的特征即无人驾驶。 第二阶段：从80年代中后期开始，世界主要发达国家对智能车辆开展了卓有成效的研究。在欧洲，普罗米修斯项目开始在这个领域的探索。在美洲，美国成立了国家自动高速公路系统联盟（NAHSC）。在亚洲，日本成立了高速公路先进巡航/辅助驾驶研究会。 第三阶段：从90年代开始，智能车辆进入了深入、系统、大规模研究阶段。最为突出的是，美国卡内基.梅隆大学（Carnegie Mellon University）机器人研究所一共完成了Navlab系列的10台自主车（Navlab1—Navlab10）的研究，取得了显著的成就。 相比于国外，我国开展智能车辆技术方面的研究起步较晚，开始于20世纪80年代。而且大多数研究处在于针对某个单项技术研究的阶段。虽然我国在智能车辆技术方面的研究总体上落后于发达国家，并且存在一定得技术差距，但是我们也取得了一系列的成果，主要有： （1）中国第一汽车集团公司和国防科技大学机电工程与自动化学院与2003年研制成功我国第一辆自主驾驶轿车。 （2）南京理工大学、北京理工大学、浙江大学、国防科技大学、清华大学等多所院校联合研制了7B.8军用室外自主车，该车装有彩色摄像机、激光雷达、陀螺惯导定位等传感器。 可以预计，我国飞速发展的经济实力将为智能车辆的研究提供一个更加广阔的前景。因此，对智能小车进行深入细致的研究，不但能加深课堂上学到的理论知识，更能将理论转化为实际运用，为将来打下坚实的基础。 2．本人对课题提出的任务要求及实现预期目标的可行性分析
智能迷宫寻迹小车报告
题目名称：迷宫寻迹机器人(E题) 参赛队员：************************ 摘要：本寻迹小车选用8位89C52单片机为控制器，通过6个红外光电传感器TCRT5000对信号进行采集，采集到的信号经比较器LM393处理后传给89C52单片机，经单片机处理后，发出控制命令给L298N，驱动2台直流电动机进行相应的动作。该小车能够识别出黑色轨迹并能沿着黑色轨迹前进直到终点，并能显示出运行时间。 1方案论证与比较 1.1 传感器的选择与比较 方案一采用摄像头，然后用CCD处理技术，对采集的信号进行分析。 方案二使用光敏传感器，能够采集回来黑与白两种信号，然后进行处理与分析。 由于采用摄像头进行CCD处理所用的硬件搭接较为繁琐，并且处理起来还比较麻烦，而光敏传感器TCRT5000可以虽然智能识别黑与白两种颜色由于现场条件，并不能对其造成干扰，而且其反应速度快，响应时间短，故此，我们选用光敏传感器TCRT5000。 1.2 车体的选择与比较 方案一采用4轮小车，前轮由舵机控制转弯，后轮由动力电机控制前进与后退。 方案二采用三轮小车，前面两轮由两个电机分别控制，用其速度差来实现转弯与调整，后前轮为万向轮，用来维持小车的平衡 由于采用4轮车，小车在转弯时会产生转弯半径，会偏离轨迹，不能按照黑色轨迹前进，而转弯半径无法缩小到满意的程度，由于三轮小车用两个电机来控制两个轮子，故很容易来实现转弯与调整，是理想的车体模型。 1.3前进路径与返回路径的最优选择 由于小车需要按照黑色轨迹寻到终点，并且按最优路径返回，故小车应能识别迷宫的路况，普通寻迹小车智能按照黑色轨迹走，但不能识别路况，这样小车寻到终点的效率很低，又不能按照最优路径返回。考虑到以上情况，我们给小车加上了识别路口程序，并且让小车按照右手原则前进，在每个路口处让小车记录出所走过的路况，并且记忆，以便于在返航时调用记录信息，使小车顺利返回。
基于Arduino技术的智能小车设计.pdf
科技创新与应用2014 年第 34 期科技新基于Arduino技术的智能小车设计 陈开军 （浙江技学院，浙江杭州310018） 摘要：文章研究基于Arduino技的智能小，分析了智能小构，从小的硬件到件行述，尤其小硬件部分行，包括源模、片机系、循迹模、机向模、后机模等。众多技好者个性化的智能小提供一个解决方案。 关键词：Arduino；智能小； 1 Arduino 及智能小车的基本概念 Arduino 源于意大利的一位教授的研究，它一个开源的单板机 控制器，向所有人开放其源代码、软硬件平台和开发环境，目前有大 量的学者使用这一平台进行研究。 我们所说的智能小车应该区别于普通的遥控汽车和玩具，它应 该具有环境的感知能力，通过各种传感器采集环境信息并做出相应 反应，能按要求自动行驶，不需要人工操纵和干预。 2 智能小车车体结构 设计智能小车首先应该确定小车的基本结构，其主要包括以下 几个部分：（1）循迹模块：指小车利用红外发射装置发射红外线后， 照射物体表面返回量的多少来测定小车的具体的位置，以进行循 1 改装完成的H路 迹。（2）舵机转向模块：指通过设置一定占空比的方波来控制舵机转 过的角度，舵机由于力矩大，响应速度快等优点，经常使用在自动小 车转向装置中。（3）电机驱动模块：指通过专用电路对电机进行驱 动，单片机给出控制信号控制电机正常运转。（4）单片机模块：这是 小车的控制中心，为设计方便，文章使用51单片机。（5）电源模块： 因设计需要，我们给小车单独供电，设置独立的电源模块，使之稳定 运行。 3 硬件设计 3.1 电源模块设计 小车电源是整个系统稳定工作的前提，所以因此电源设计合 理，小车电池电压要求在6-8V左右，在考虑电池损耗和稳压的情2机的信号示意 况下，我们采用低压差的稳压芯片。同时为防止大电流器件对单片 3.5 后轮电机驱动模块设计 机形成的干扰，大电流器件和单片机要分开供电。一般情况，单片机的驱动能力无法驱动电机，故必须外加驱动 3.2 单片机系统设计电路。最为常见的比如H桥电路，这种电路由4个三极管和一个电 单片机是小车的控制中心，设计一个小巧单片机系统是智能小机所组成。其基本原理是通过导通驱动电路对角线上的一对三极 车平稳运行重要保证，在设计单片机系统时需要合理考虑调试扩展管，形成基本回路使电机转动。电流在流经电机时，由于导通方式不的需要，原则上要把所有IO口引出，合理集成LED显示、蜂鸣器等同，可能会从左右不同的2个方向流过电机，以控制电机的向左转外围模块。同时考虑单片机的电源设计，以确保系统稳定供电。还是向右转。虽然这种电路可以方便的实现电机正反转，但在实际 3.3 循迹模块设计使用中，因电路设计不当，较容易烧坏三极管，故在设计电路时，我 在本设计中我们采用红外一体式发射接收器。小车循迹就是利们考虑用硬件电路控制三极管的开关，以避免导通错误。在原有基 用红外线照射在不同颜色的物体表面具有不同的反射强度的特点，电路的基础上设计增加4个与门和2个非门。每一侧与门控制2 在小车行驶过程中首先由发射器不断地外界发射红外光，当红外光个三极管，非门用于区别同一侧的三极管。4个与门由同一个“使能”在遇到黑色表面时，由于黑色吸光，红外线遇到黑线将被大部分吸导通信号相连，2个非门通过提供一种方向输人。由于非门的使用，收，那么反射到接收管的红外光就较少，在电路上表现为电阻较大，则无论电流从哪个方向流入，在驱动电路的同侧都只会有一个三极当红外光照射到白色表面时会发生漫反射，反射到接受管的红外线管导通，以确保电流无论从哪个方向导入都将流经电机，而不会烧就比较多，在电路上表现为电阻较小，这样通过外接的电路检测电坏三极管。（见图1） 路电阻的大小就可以判断小车的行动状态。单片机就可以依据反射通过改进，电机的运转只需要用到一个使能信号和两个方向信回来的红外光多少确定黑线位置和小车行走路线，使智能小车在不号。其导通原理如图2所示，在使能信号为1的情况下，令DIR－R 需要人工干预的情况下自动行驶。信号为1，DIR－L信号为0，则左侧三极管Q1和右侧三极管Q4将导通， 3.4 舵舵机转向模块设计电流将从Q1流经电机，再从Q4流出；反之DIR－R信号变为0，DIR－L 舵机也叫做伺服电机，它可以通过程序连续控制其转角，故经信号变为1，那么左侧三极管Q2和右侧三极管Q3导通，电流则从右至常应用在智能小车中以实现转向要求。舵机是智能小车转向的控制左流过电机。 机构，舵机一般由舵盘、减速齿轮组、直流电机、位置反馈电位计、控 4 程序设计 制电路等几部分组成。它的工作原理是，由控制电路板通过控制 4.1 PWM 程序设计 信号控制电机转动，电机带动齿轮组，齿轮组减速，舵机转动。同时脉冲宽度调制简称PWM，它是通过对一系列脉冲的宽度进行调齿轮组将带动位置反馈电位计，电位计的变化将即时输出一个电压制，对模拟电路进行控制的一种技术，它在通信、测量等领域被广泛应信号，控制电路板根据获得的信号就可以决定电机的转动方向和速用。PWM使用高分辨率的计数器对具体的模拟信号进行编码，本质上，度，从而控制目标。另外舵机所需电压较大，单片机不能直接供应，它依旧是数字形式，理论上，只有有足够的带宽，任何模拟信号都能用因此要求舵机要和单片机分开供电，一般额定工作电压为6V。PWM 来编码。文章设计的 51 单片机的 PWM 的程序如图 3。 基金项目：1.浙江省高职高专院校专业带头人专业领军项目（LJ2013166）2.浙经院2012年重点课题 - 78 -