超声波避障小车程序设计

超声波避障小车程序设计
超声波避障小车程序设计

/****************************************************************************** *****************************/

//5路超声波避障实验:51单片机 + HC-SR04超声波 //

/****************************************************************************** *****************************/

#include //器件配置文件

#include #define RX1 P3_6

//小车左侧超声波HC-SR04接收端

#define TX1 P1_7 //发送端

#define RX2 P3_3 //左前方超声波

#define TX2 P0_2

#define RX3 P2_4 //正前方超声波

#define TX3 P2_5

#define RX4 P3_5 //右前方超声波

#define TX4 P3_4

#define RX5 P3_7 //右侧超声波

#define TX5 P1_6

#define Left_moto_pwm P1_5 //PWM信号端

#define Right_moto_pwm P1_4 //PWM信号端

//定义小车驱动模块输入IO口

sbit IN1=P1^0;

sbit IN2=P1^1;

sbit IN3=P1^2;

sbit IN4=P1^3;

sbit EN1=P1^4;

sbit EN2=P1^5;

bit Right_moto_stop=1;

bit Left_moto_stop =1;

#define Left_moto_go {IN1=0,IN2=1,EN1=1;} //左电机向前走

#define Left_moto_back {IN1=1,IN2=0,EN1=1;} //左边电机向后走

#define Left_moto_Stop {EN1=0;} //左边电机停转

#define Right_moto_go {IN3=1,IN4=0,EN2=1;} //右边电机向前走

#define Right_moto_back {IN3=0,IN4=1,EN2=1;} //右边电机向后走

#define Right_moto_Stop {EN2=0;} //右边电机停转

unsigned char pwm_val_left =0;//变量定义

unsigned char push_val_left =0;// 左电机占空比N/20

unsigned char pwm_val_right =0;

unsigned char push_val_right=0;// 右电机占空比N/20

unsigned int time=0;

unsigned int timer=0;

unsigned long S1=0;

unsigned long S2=0;

unsigned long S3=0;

unsigned long S4=0;

unsigned long S5=0;

void delay_1ms(unsigned char x) //1ms延时函数,100ms以内可用 { unsigned char i; while(x--) for(i=124;i>0;i--); }

/********************************************************/

void Count1() //计算左侧超声波距离的函数

{ while(!RX1); //当RX1为零时等待

TR0=1; //开启计数

while(RX1); //当RX1为1计数并等待

TR0=0; //关闭计数

time=TH0*256+TL0;

TH0=0;

TL0=0;

S1=(time*1、7)/100; //算出来就是CM }

void Count2() //计算函数

{ while(!RX2); //当RX2为零时等待

TR0=1; //开启计数

while(RX2); //当RX2为1计数并等待

TR0=0; //关闭计数

time=TH0*256+TL0;

TH0=0;

TL0=0;

S2=(time*1、7)/100; //算出来就是CM }

void Count3() //计算函数

{ while(!RX3); //当RX3为零时等待

TR0=1; //开启计数

while(RX3); //当RX3为1计数并等待

TR0=0; //关闭计数

time=TH0*256+TL0;

TH0=0;

TL0=0;

S3=(time*1、7)/100; //算出来就是CM }

void Count4() //计算函数

{ while(!RX4); //当RX4为零时等待

TR0=1; //开启计数

while(RX4); //当RX4为1计数并等待

TR0=0; //关闭计数

time=TH0*256+TL0;

TH0=0;

TL0=0;

S4=(time*1、7)/100; //算出来就是CM }

void Count5() //计算函数

{

while(!RX5); //当RX5为零时等待

TR0=1; //开启计数

while(RX5); //当RX5为1计数并等待

TR0=0; //关闭计数

time=TH0*256+TL0;

TH0=0;

TL0=0;

S5=(time*1、7)/100; //算出来就是CM

void leftrun(void) {

push_val_left=20;

push_val_right=20;

Left_moto_back //左电机往后走 Right_moto_go //右电机往前走 }

/************************************************************************/ //右转

void rightrun(void)

{

push_val_left=20;

push_val_right=20;

Left_moto_go //左电机往前走 Right_moto_back //右电机往后走 }

/************************************************************************/ //停止

void stoprun(void)

{

Left_moto_Stop //左电机停 Right_moto_Stop //右电机停 }

/************************************************************************/ /* PWM调制电机转速 */ /********************************************************** **************/

/* 左电机调速 */ /*调节push_val_left的值改变电机转速,占空比 */

void pwm_out_left_moto(void)

{

if(Left_moto_stop)

{ if(pwm_val_left<=push_val_left)

{ Left_moto_pwm=1; }

else { Left_moto_pwm=0; }

if(pwm_val_left>=20)

pwm_val_left=0;

}

else { Left_moto_pwm=0; } }

/******************************************************************/ /* 右电机调速 */

void pwm_out_right_moto(void)

{ if(Right_moto_stop)

{ if(pwm_val_right<=push_val_right)

{ Right_moto_pwm=1;

红外避障小车设计说明

红外避障小车

前言 --------------------------------------------------- 随着生产自动化的发展需要,机器人已经越来越广泛地应用到生产自动化上,随着科学技术的发展,机器人的传感器种类也越来越多,其中红外传感器已经成为自动行走和驾驶的重要部件。 红外的典型应用领域为自主式智能导航系统,机器人要实现自动避障功能就必须要感知障碍物,感知障碍物相当给机器人一个视觉功能。智能避障是基于红外传感系统,采用红外传感器实现前方障碍物检测,并判断障碍物远近。 由于时间和水平有限,我们暂选最基本的避障功能作为此次设计的目标。 本设计通过小车这个载体再结合由AT89S51为核心的控制板可以达到其基本功能,再辅加由漫反射式光电开关组成的避障电路、555组成的转速控制电路、电源电路、差分驱动电路就可以完善整个设计。

目录 前言------------------------------------------------------------------------------1 目录------------------------------------------------------------------------------2 摘要------------------------------------------------------------------------------3 功能概述------------------------------------------------------------------------3硬件设计------------------------------------------------------------------------3 避障电路------------------------------------------------------------------------4单片机电路---------------------------------------------------------------------7

智能超声波避障小车地设计与制作

江阴职业技术学院项目设计报告 项目:超声波避障小车的设计与制作 专业 学生姓名 班级 学号 指导教师 完成日期

摘要 智能小车是一种能够通过编程手段完成特定任务的小型化机器人,它具有制作成本低廉,电路结构简单,程序调试方便等优点。由于具有很强的趣味性,智能小车深受广大机器人爱好者以及高校学生的喜爱。 本论文介绍的是具有自动避障功能的智能小车的设计与制作(以下简称智能小车),论文对智能小车的方案选择,设计思路,以及软硬件的功能和工作原理进行了详细的分析和论述。经实践验收测试,该智能小车的电路结构简单,调试方便,系统反映快速、灵活,设计方案正确、可行,各项指标稳定、可靠。

Abstract Smart cars can be programmed to perform a specific task means the miniaturization of robot, it has to make cost is low, circuit simple structure, convenient program test. Because of it has strong interest, intelligent robot car favored by the majority of the university students' enthusiasts and love. This paper introduces the is a automatic obstacle avoidance function of intelligent car design and production (hereinafter referred to as the smart car), the thesis to the intelligence of the car scheme selection, design idea, and the implementation of hardware and software function and working principle of a detailed analysis and discusses. After practice acceptance test, this intelligent car circuit structure is simple, convenient debug, fast, flexible system reflect, correct and feasible design scheme, each index is steady and reliable.

基于 单片机设计智能避障小车

单片机设计智能避障小车 摘要 利用红外对管检测黑线与障碍物,并以STC89C51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,速度由单片机输出的PWM波控制。本文首先介绍了智能车的发展前景,接着介绍了该课题设计构想,各模块电路的选择及其电路工作原理,最后对该课题的设计过程进行了总结与展望并附带各个模块的电路原理图,和本设计实物图,及完整的C语言程序。 关键词:智能小车;51单片机;L298N;红外避障;寻迹行驶 abstract Using infrared detection black and obstacles to the line and STC89C51 microcontroller as the control chip to control the speed of the electric car and steering, so as to realize the function of automatic tracking and obstacle avoidance. Which the car driven by the L298N driver circuit is completed, the speed of the microcontroller output PWM wave control. This article first introduces the development of the intelligent car prospect, then introduces the design idea, the subject selection of each module circuit and working principle of the circuit, the design process of the subject is summarized and prospect with each module circuit principle diagram, and the real figure design, and complete C language program. Key words: smart car; 51 MCU; L298N; infrared obstacle avoidance; track driving

红外避障小车讲解

目的: 本毕业设计是红外蔽障小车的设计,通过设计使学生系统的熟悉和掌握单片机控制系统设计方面的内容体系、开发流程和程序设计,培养学生具有综合运用所学的理论知识去开拓创新及解决实际问题的能力。培养学生掌握设计题的思想和方法,树立严肃认真的工作作风、培养学生调查研究、查阅技术文献、资料、手册以及编写技术文献的能力。同时是为了掌握电路设计的方法和技巧。如何将学习到的理论知识运用到实际当中去,怎样能够活学活用,深入的了解电子元器件的使用方法,了解各种元器件的基本用途和方法,能够灵活敏捷的判断电路中出现的故障,学会独立设计电路,积累更多的设计经验,加强焊接能力和技巧,完成基本的要求。并能完美的完成这次实训。 目录 一、任务书...............................P1 二、引言..............................P2 二、要求与发挥...........................P4 三、设计摘要.............................P6 四、模块方案比较.......................P7 1.避障模块 2.驱动模块

3.控制模块 五、程序设计.........................P9 1.程序流程图 2.程序编写 六、工作原理.........................P13 七、结论............................P13 八、参考文献........................P14 九、毕业设计(论文)成绩评定表.....P15 任务: 利用单片机、红外实现避障,要求具有下述功能: 1.小车前进可以避开(前、左、右)20cm的障碍物; 2.实现下车前进时,不碰障碍物; 3.具有声音播报功能。 引言 随着微电子技术的不断发展,微处理器芯片的集成程度越来越高,单片机已可以在一块芯片上同时集成CPU、存储器、定时器、并行和串行接口、看门狗、前置放大器、A/D转换器、D/A转换器等多种电路,这就很容易将计算机技术与测量控制技术结合,组成智能化测量控制系统。这种技术促使机器人技术也有了突飞猛进的发展,目前人

超声波避障小车开题报告

H a r b i n I n s t i t u t e o f T e c h n o l o g y 课程设计说明书(论文) 设计题目:超声波避障小车 院系:电气学院自动化测试与控制系 班级: 设计者: 学号: 指导教师:周庆东 设计时间:9.2~9.13 哈尔滨工业大学 哈尔滨工业大学课程设计任务书

*注:此任务书由课程设计指导教师填

开题报告 1立项依据 1.1立项目的 (1)设计一辆利用超声波传感器来实现避障功能的小车,使小车对其运动方向受到的阻碍作出各种躲避障碍的动作。 (2)进一步学习单片机原理及其应用,提高程序的编写能力。 (3)掌握单片机系统外扩器件的连接与使用,了解超声波传感器的工作原理。 (4)掌握软件和硬件调试的基本技巧与方法。 1.2立项意义 在当今社会,汽车成为了越来越普遍,人们不可缺少的交通工具。但汽车的不断增加,随之而来就是越来越多的交通事故。交通事故成为了现在越来越严重的安全隐患。所以随着汽车工业的快速发展,我们必须加强对汽车安全性能的考虑。所以,智能汽车概念应运而生,他既是汽车产业的机遇也是汽车产业的挑战。汽车的智能化必将是未来汽车产业发展的趋势,在这样的背景下,我们开展了基于超声波的智能小车的避障研究。 超声波作为智能车避障的一种重要手段,以其避障实现方便,计算简单,易于做到实时控制,测量精度也能达到实用的要求,在未来汽车智能化进程中必将得到广泛应用。我国作为一个世界大国,在高科技领域也必须占据一席之地,未来汽车的智能化是汽车产业发展必然的,在这种情况下研究超声波在智能车避障上的应用具有深远意义,这将对我国未来智能汽车的研究在世界高科技领域占据领先地位具有重要作用。 2主要设计内容及方案 2.1总体方案 系统采用51单片机作为核心控制单元用于智能车系统的控制,在超声波检测到障碍物之后,主控芯片根据距离值控制直流电机的转动,在与障碍物距离较大的情况下,快速前进,在与障碍物距离较小但还未到达临界转弯方向值的时候,慢速前进。在与障碍物距离很近需要转向避障时,方案上将尝试进行转向,来进行避障。 2.2设计原理 该智能车系统可分为三个主要模块:单片机主控核心模块,传感器避障模块,电机驱动模块。系统主要原理是:通过超声波避障模块(即感测模块)实时监测路面情况并及时传输给单片机。由单片机主控核心模块根据感测模块给予的信息控制小车两电机转动工作状态。电机驱动模块驱动两电机转动,实现前进或者左、右转。

超声波避障小车程序设计

/****************************************************************************** *****************************/ //5路超声波避障实验:51单片机 + HC-SR04超声波 // /******************************************************************************************* ****************/ #include //器件配置文件 #include #define RX1 P3_6 //小车左侧超声波HC-SR04接收端 #define TX1 P1_7 //发送端 #define RX2 P3_3 //左前方超声波 #define TX2 P0_2 #define RX3 P2_4 //正前方超声波 #define TX3 P2_5 #define RX4 P3_5 //右前方超声波 #define TX4 P3_4 #define RX5 P3_7 //右侧超声波 #define TX5 P1_6 #define Left_moto_pwm P1_5 //PWM信号端 #define Right_moto_pwm P1_4 //PWM信号端 //定义小车驱动模块输入IO口 sbit IN1=P1^0; sbit IN2=P1^1; sbit IN3=P1^2; sbit IN4=P1^3; sbit EN1=P1^4; sbit EN2=P1^5; bit Right_moto_stop=1; bit Left_moto_stop =1; #define Left_moto_go {IN1=0,IN2=1,EN1=1;} //左电机向前走 #define Left_moto_back {IN1=1,IN2=0,EN1=1;} //左边电机向后走 #define Left_moto_Stop {EN1=0;} //左边电机停转 #define Right_moto_go {IN3=1,IN4=0,EN2=1;} //右边电机向前走 #define Right_moto_back {IN3=0,IN4=1,EN2=1;} //右边电机向后走 #define Right_moto_Stop {EN2=0;} //右边电机停转 unsigned char pwm_val_left =0;//变量定义 unsigned char push_val_left =0;// 左电机占空比N/20 unsigned char pwm_val_right =0; unsigned char push_val_right=0;// 右电机占空比N/20 unsigned int time=0; unsigned int timer=0; unsigned long S1=0; unsigned long S2=0; unsigned long S3=0; unsigned long S4=0;

智能避障小车设计--毕业设计完整版-附程序编程

毕业设计设计题目:智能避障小车设计 系别:机电工程系 班级:测控技术与仪器 姓名:XXX 指导教师: XXX

智能小车设计 摘要 随着近年来机器人的智能水平不断提高,其中机器人的感觉传感器种类越来越多,而视觉传感器成为自动行走和驾驶的重要部件。智能小车可应用于无人工厂,仓库,服务机器人等领域解决一些高危环境下的难题。同时单片机技术的迅速发展使得机器人的智能控制更加智能化,人性化。 该设计是利用光电传感器以一定的频率发射红外线来检测障碍物,然后将检测信号发送到STC89C52单片机,并以STC89C52单片机为控制芯片进而电动小汽车的速度及转向,以此实现自动避障的功能。其中小车驱动由L298N驱动电路完成,速度由单片机输出的PWM波调速控制。本设计结构简单,较容易实现,与实际相结合,现实意义很强,但具有高度的智能化、人性化,一定程度体现了智能。 关键词:智能小车; STC89C52单片机; L298N; PWM波

Design Of Smart Car Abstract Along with the robot's intelligent level rises ceaselessly, the types of robot sensory sensor are more and more, and the vision sensor have become the important part in the automatic walking and driving .Smart car can be applied to unmanned factory, warehouse, service robot and etc. to solve some high risk environment problems,At the same time,The rapid development of MCS technology makes the intelligent control of robot more intelligent ang humane. This design uses a photoelectric sensor sending a certain frequency transmitting infrared to detect obstacles, and then sends a detection signal to a STC89C52 MCS. While the car is drived by the L298N circuit, its speed is controlled by the output PWM signal from the STC89C52 MCS.This design is practical ,easy realization and simple in the structure, but highly intelligent, humane, Intelligent in some degree. Key words:Smart Car; STC89C52 MCS; L298N; PWM Signa

毕业设计智能循迹避障小车设计

毕业设计智能循迹避障 小车设计 Standardization of sany group #QS8QHH-HHGX8Q8-GNHHJ8-HHMHGN#

单片机系统课程设计 轮式移动机器人的设计 学院:通信与电子工程学院 班级:电子131 姓名:初清晨 学号: 13 同组成员:孟庆阳张轩 指导老师:王艳春 日期:2015年12月24日

组员分工 1、组长:张轩,实物焊接,报告整理,程序设计 2、组员:孟庆阳,实物焊接,仿真测试,报告整理 3、组员:初清晨,实物焊接,报告整理,仿真测试

目录

摘要 随着计算机、微电子、信息技术的快速进步,智能化技术的开发速度越来越快,智能度越来越高,应用范围也得到了极大的扩展。智能作为现代的新发明,是以后的发展方向,它可以按照预先设定的模式在一个环境里自动的运作,不需要人为的管理,可应用于科学勘探等用途。智能电动小车就是其中的一个体现。设计者可以通过软件编程实现它的行进、循迹、停止的精确控制以及检测数据的存储、显示,无需人工干预。因此,智能电动小车具有再编程的特性,是机器人的一种。 本设计采用AT89S52单片机加电机驱动电路和红外遥控及循迹模块还有红外接收一体化传感器设计而成,采用模块化的设计方案,运用红外遥控器控制小车的前进、后退、左转、右转、启动和停止。 关键词:智能小车;STC89C52单片机;L9110;红外对管 Intelligent tracking and obstacle-avoid car Abstract:Based infrared detection of black lines and the road obstacles, and use a STC89C52 MCU as the controlling core for the speed and direction, A electronic drived, which can automatic track and avoid the obstacle, was designed and fabricated. In which, the car is drived by the L298N circuit, its speed is controlled by the output PWM signal from the STC89C52. Keywords: Smart Car; STC89C52 MCU; L298N; Infrared Emitting Diode 第一章绪论 智能小车的意义和作用 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

超声波避障小车设计

超声波避障小车设 计

Harbin Institute of Technology 课程设计说明书(论文) 设计题目:超声波避障小车 院系:电气工程及自动化 班级: 1 21 设计者:张佳炜 学号: 11 0316 指导教师:周庆东 设计时间: .09.14- .09.25 哈尔滨工业大学

课程设计考核表 题目:超声波避障小车 学生姓名:张佳炜班级: 1 21 学号: 11 0316 实验部分考核 总结报告评分 总成绩:指导教师签字:

哈尔滨工业大学课程设计任务书

开题报告 1立项依据 1.1立项目的 (1)设计一辆利用超声波传感器来实现避障功能的小车,使小车对其运动方向受到的阻碍作出各种躲避障碍的动作。 (2)深入学习单片机原理及其应用,提高程序的编写能力。 (3)掌握单片机系统外围电路的设计,了解超声波传感器的工作原理。(4)掌握软件和硬件调试的基本技巧与方法。 1.2立项意义 汽车作为人们不可缺少的交通工具,给人类带来了极大的便利,但随着汽车的量越来越多,交通事故也越来越多。交通事故成为了现在越来越严重的安全隐患。我们必须加强对汽车安全性能的考虑。随着电子技术、信息技术、网络技术的发展,智能汽车概念应运而生,将电子信息网络和汽车接合起来实现汽车的智能化,是传统汽车产业的机遇也是的挑战。汽车的智能化必将是未来汽车产业发展的趋势,在这样的背景下,我们开展了基于超声波的智能小车的避障研究。 超声波具有穿透力强、方向性好、操作简单、方便、快速和安全等的特点,在很多 领域有着广泛的应用前景。超声波作为智能车避障的传感信号,以其避障实现方便,计算简单,易于做到实时控制,测量精度也能达到实用的要求,在未来汽车智能化进程中必将得到广泛应用。作为一个发展大

智能超声波避障小车

智能超声波避障小车 : 班级: 学号:

目录 摘要 (3) 一、总体方案概述 (3) 二、总体电路原理图 (3) 三、各模块功能介绍 (4) (一)、超声波测距模块 (4) (二)、步进电机控制模块 (5) (三)、单片机控制模块 (6) 四、系统软件设计 (6) 五、应用前景 (7) 六、参考文献 (8)

摘要: 现今发达的交通在给人们带来便捷的同时也带来了许多的交通事故。发生交通事故的因素有很多。当然,如果我们的汽车能够更加智能,就是说事先能预测并显示前面障碍物离车的距离,当障碍物距离很近时汽车会自动采取一些措施避开障碍物,这样就能够在很大程度上避免这些事故的发生。在本论文中,我们将会看到能够实现这一功能的智能小车。 关键字:超声波、测量、避障、单片机 一、总体方案概述 本小车使用一台AT89S51单片机作为主控芯片,它通过超声波测距来获取小车距离障碍物的距离,并且用数码管实时的显示出来,在小车与障碍物的距离小于安全距离(用软件设定)时,小车会发出“在距您车前方x(数码显示的实时距离)米的地方有一障碍物,请您注意避让”的语音提示,并且拐弯,以避开障碍物,同时会点亮相应侧边的发光二极管作为提示信号。在避开障碍物后,小车会沿直线前进。 本系统设计的简易智能小车分为几个模块:单片机控制系统、超声波路面检测系统、前进、转弯控制电机以及方向指示灯系统。它们之间的相互关系如下图1所示。 二、总体电路原理图 图1:智能小车简要原理框架图

三、各模块功能介绍 (一)、超声波测距模块 首先利用单片机输出一个40kHz的触发信号,把触发信号通过TRIG管脚输入到超声波测距模块,再由超声波测距模块的发射器向某一方向发射超声波,在发射时刻的同时单片机通过软件开始计时,超声波在空气中传播,途中碰到障碍物返回,超声波测距模块的接收器收到反射波后通过产生一个回应信号并通过ECHO脚反馈给单片机,此时单片机就立即停止计时。时序图如图1所示。由于超声波在空气中的传播速度为340m/s,根据计时器记录的时间t,就可以计算出发射点距障碍物的距离,即:S=VT/2,通过单片机来算出距离。 图1:超声波模块时序图

红外避障电动小车C51程序

红外避障电动小车C51程序 时间:2009-05-13 来源: 作者: 点击:1400 字体大小:【大中小】 #include"reg51.h" #include #define uchar unsigned char #define uint unsigned int #define left_infrare 0 #define right_infrare 1 #define dj_state1 0X5F //前进 #define dj_state2 0X4F //右转 #define dj_state3 0X1F //左转 #define dj_state4 0X0F //后退 #define dj_state5 0XfF //停车 #define light_off 0x0f //关转向灯 #define left_light 0X5F //左转向灯两个是5f #define right_light 0XaF //右转向灯0xaf,两个是0xbf #define back_light 0XcF //刹车灯即后灯 #define front_light 0x3f //前灯 #define light_on 0xff //开所有灯 #define true 1 #define false 0 #define LCD_Data P0 #define Busy 0x80 //用于检测LCD状态字中的Busy标识 sbit c=P1^2; //转向灯使能端 uchar code talk1[]={"backward"}; uchar code talk2[]={"forward"}; uchar code talk3[]={"Turnleft"}; uchar code talk4[]={"Turn right"}; uchar flage =0x00; sbit ledcs=P1^2; //74H573的片选信号 //sbit left_led=P0^2; //左红外发射管 //sbit right_led=P0^3; //右红外发射管 sbit LCD_RS = P1^5; //LCD定义引脚 sbit LCD_RW = P1^6; // sbit LCD_E = P1^7 ; void Delay5Ms(void) { uint TempCyc = 5552; while(TempCyc--); } //400ms延时 void Delay400Ms(void)

超声波避障小车设计

Harbin Institute of Technology 课程设计说明书(论文) 设计题目:超声波避障小车 院系:电气工程及自动化 班级:1201121 设计者:张佳炜 学号:1120110316 指导教师:周庆东 设计时间:2012.09.14-2012.09.25 哈尔滨工业大学

课程设计考核表 题目:超声波避障小车 学生姓名:张佳炜班级:1201121 学号:1120110316 实验部分考核 总结报告评分 总成绩:指导教师签字:

哈尔滨工业大学课程设计任务书

开题报告 1立项依据 1.1立项目的 (1)设计一辆利用超声波传感器来实现避障功能的小车,使小车对其运动方向受到的阻碍作出各种躲避障碍的动作。 (2)深入学习单片机原理及其应用,提高程序的编写能力。 (3)掌握单片机系统外围电路的设计,了解超声波传感器的工作原理。 (4)掌握软件和硬件调试的基本技巧与方法。 1.2立项意义 汽车作为人们不可缺少的交通工具,给人类带来了极大的便利,但随着汽车的量越来越多,交通事故也越来越多。交通事故成为了现在越来越严重的安全隐患。我们必须加强对汽车安全性能的考虑。随着电子技术、信息技术、网络技术的发展,智能汽车概念应运而生,将电子信息网络和汽车接合起来实现汽车的智能化,是传统汽车产业的机遇也是的挑战。汽车的智能化必将是未来汽车产业发展的趋势,在这样的背景下,我们开展了基于超声波的智能小车的避障研究。 超声波具有穿透力强、方向性好、操作简单、方便、快速和安全等的特点,在很多领域有着广泛的应用前景。超声波作为智能车避障的传感信号,以其避障实现方便,计算简单,易于做到实时控制,测量精度也能达到实用的要求,在未来汽车智能化进程中必将得到广泛应用。作为一个发展大国,应该把握未来汽车产业发展的方向,在这种情况下研究超声波在智能车避障上的应用具有深远意义,这将对我国未来智能汽车的研究在世界高科技领域占据领先地位具有重要作用。 2主要设计内容及方案 2.1总体方案 系统采用51单片机作为核心控制单元用于智能车系统的控制,在超声波检测到障碍物之后,主控芯片根据距离值控制直流电机的转动,在与障碍物距离较大的情况下,快速前进,在与障碍物距离较小但还未到达临界转弯方向值的时候,慢速前进。在与障碍物距离很近需要转向避障时,方案上将尝试进行转向,来进行避障。 2.2设计原理 该智能车系统可分为三个主要模块:单片机主控核心模块,传感器避障模块,电机驱动模块。系统主要原理是:通过超声波避障模块(即感测模块)实时监测路面情况并及

超声波测距及红外避障小车的设计

超声波测距及红外避障小车的设计 发表时间:2018-06-11T11:51:58.193Z 来源:《电力设备》2018年第1期作者:赵勇柳青张腾文 [导读] 摘要:介绍一种超声波测距及红外避障小车的设计,根据功能需求,进行系统方案设计,进而进行系统模块设计。 (沈阳理工大学信息科学与工程学院辽宁沈阳 110159) 摘要:介绍一种超声波测距及红外避障小车的设计,根据功能需求,进行系统方案设计,进而进行系统模块设计。本小车将超声波测距和红外避障结合起来,增加了系统的可实现性。 关键词:超声波测距;红外避障;小车;设计 概论 在当今世界,复杂的环境不断对科技提出越来越高的要求,要求我们探寻更为合适的技术来适应复杂环境的变化。超声波测距因其可以直接测量近距离目标,纵向分辨率高,适用范围广,方向性强,并具备不受光线、烟雾、电磁干扰等因素影响,且覆盖面积大等优势被广泛应用;红外避障则是通过检测红外光遇到障碍物反射来感知障碍物的存在,反馈至控制器,单片机进行驱动报警以有效避障。本智能小车将超声波测距技术和红外避障技术相结合,为现代智能化生活中,非接触特殊环境下的探测及测距、安全保护、车载倒车等提供可靠、实时有效的保障。 1.功能需求 该超声波测距及红外避障小车将测距功能和避障功能相结合,在获得距离信息的基础上进行有效避障,并将距离显示在LCD1602液晶显示屏上,当距离小于一定数值时,小车将转向。小车使用电机进行驱动,采用AT89S52单片机作为核心控制器进行有效控制。 2.系统方案设计 本智能小车由超声波测距系统、温度补偿系统、摄像头传输系统、红外避障系统、WIFI系统、显示系统六部分组成。小车的运行由AT89S52芯片作为核心控制器,测距和红外避障由超声波传感器和红外传感器进行数据采集,显示系统部分由LCD1602液晶显示屏来完成,温度传感器采集外界环境温度进行温度补偿,摄像头和WIFI模块完成画面的传输和设备的控制,如图1所示。 图1 系统硬件组成 3.系统模块设计 3.1超声波测距模块 本小车设计的测距系统采用脉冲回波法测距,以AT89S52芯片为核心,通过超声波传感器发射超声波,在发射时刻的同时计数器开始计时,超声波在空气中碰到障碍物面阻挡就立即反射回来,超声波接收器收到返回波时就立即停止计时。如果设超声波的传播速度为计时器记录的时间为,可计算出发射距离障碍物面的距离,即 3.2温度补偿模块 温度补偿模块主要是对温度进行补偿,以减小测距误差。温度传感器主要运用的是DS18B20。每次温度测量前,首先会将温度寄存器和低温度系数振荡器预置-55℃所对应的基数值,而高温度系数振荡器会根据环境温度确定一个振荡周期。然后,低温度系数振荡器开始振荡,对应的计数器对振荡脉冲进行减计数,直到计数器中被预置的值减为0。此时,温度寄存器的值加1,而低温度系数振荡器的值重新被预置到-55℃所对应的基数值,如此重复直到高温度系数振荡器停振,此时,温度寄存器的值就是所要测的温度值。 3.3摄像头和WIFI模块 摄像头将道路实时画面传输到手机或PC等终端设备上,操作者可以直观地了解到道路信息。通过手机或PC上的WIFI与在小车上的WIFI模块相协同,可以在手机或PC端控制小车的前进、后退、拐弯等动作,该系统便于灵活控制小车动作、易于操作。 3.4红外避障模块 避障传感器利用物体的反射性质来实现避障功能。在一定范围内,如果没有障碍物,发射出去的红外线,因为传播距离越远而逐渐减弱,最后消失;如果有障碍物,红外线遇到障碍物,被反射到达传感器接收头,传感器检测到这一信号,确认正前方有障碍物,并将信号传给单片机,单片机对信号进行系统的处理分析,从而协调小车两轮工作,完成躲避障碍物的动作。 3.5显示模块 将测得的温度和距离通过传感器送入到单片机中进行处理,将处理后的结果显示在液晶上,可以直观地读出温度和距离参数,使参数可视化,便于实时监测测距精度。

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 //导入舵机库 #include //导入NwePing库 // 对照系统配线方案依次指定各I/O const int ENA = 3 ; //左电机PWM const int IN1 = 4 ; //左电机正 const int IN2 = 5 ; //左电机负 const int ENB = 6 ; //右电机PWM const int IN3 = 7 ; //右电机正 const int IN4 = 8 ; //右电机负 const int trigger = 9 ; //定义超声波传感器发射脚为D9 const int echo = 10 ; //定义传感器接收脚为D10 const int max_read = 300; //设定传感器最大探测距离。 int no_good = 35; //*设定35cm警戒距离。 int read_ahead; //实际距离读数。 Servo sensorStation; //设定传感器平台。 NewPing sensor(trigger, echo, max_read); //设定传感器引脚和最大读数//系统初始化 void setup() { Serial.begin(9600); //启用串行监视器可以给调试带来极大便利 sensorStation.attach(11); //把D11分配给舵机

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 }

红外避障小车课程设计报告

前言 --------------------------------------------------- 随着生产自动化的发展需要,机器人已经越来越广泛地应用到生产自动化上,随着科学技术的发展,机器人的传感器种类也越来越多,其中红外传感器已经成为自动行走和驾驶的重要部件。 红外的典型应用领域为自主式智能导航系统,机器人要实现自动避障功能就必须要感知障碍物,感知障碍物相当给机器人一个视觉功能。智能避障是基于红外传感系统,采用红外传感器实现前方障碍物检测,并判断障碍物远近。 由于时间和水平有限,我们暂选最基本的避障功能作为此次设计的目标。 本设计通过小车这个载体再结合由AT89S51为核心的控制板可以达到其基本功能,再辅加由漫反射式光电开关组成的避障电路、555组成的转速控制电路、电源电路、差分驱动电路就可以完善整个设计。

目录 前言------------------------------------------------------------------------------1目录------------------------------------------------------------------------------2摘要------------------------------------------------------------------------------3功能概述------------------------------------------------------------------------3硬件设计------------------------------------------------------------------------3 避障电路------------------------------------------------------------------------4单片机电路---------------------------------------------------------------------7电机转速控制电路------------------------------------------------------------7电源电路------------------------------------------------------------------------8电机驱动电路---------------------------------------------------------------9主程序设计--------------------------------------------------------------------12小结-----------------------------------------------------------------------------23参考文献-----------------------------------------------------------------------23

超声波避障技术设计说明

南 京 理 工 大 学 毕业设计说明书(论文) 作 者 : 薛玉洁 号: 6 教 学点 : 工业职业技术学院 专 业 : 电子工程 题 目 : 超声波在小车避障技术的应用设计 指导者: (姓 名) (专业技术职务) 评阅者: (姓 名) (专业技术职务) 倪瑛 副教授 副教授 戴娟

2013 年 5 月 毕业设计说明书(论文)中文摘要

毕业设计说明书(论文)外文摘要

目次 1 引言 (1) 1.1 研究背景与意义 (1) 2 超声波的避障技术 (4) 2.1 小车的避障技术 (4) 2.2 超声波的传播特性 (5) 2.3 超声波测距技术 (5) 2.4 基于单片机的超声波测距系统 (6) 2.5 超声波的衰减 (6) 3 超声波避障系统硬件设计 (8) 3.1 方案概述 (8) 3.2 方案设计 (8) 3.3 元器件介绍 (9) 3.4 超声波发射系统电路 (16) 3.5 超声波接收系统电路 (16) 3.6 相关软件、电路模块和器件清单。 (17) 4 超声波避障系统的软件设计 (19) 4.1 直流电机控制软件设计 (19) 4.2 超声波测距模块软件设计 (19) 4.3 超声波避障技术软件设计 (21) 4.4 软件与硬件的整合软件与硬件的整合 (22) 5 超声波避障系统调试 (23) 5.1 调试过程 (23) 5.2 问题分析 (26) 5.3 误差分析 (26) 致 (29) 参考文献 (30)

1 引言 1.1 研究背景与意义 随着机器人技术的发展,自主移动机器人以其活性和智能性等特点,在人们的生产、生活中的应用来越广泛。自主移动机器人通过各种传感器系统感知外界环境和自身状态, 在复杂的已知或者未知环境中自主移动并完成相应的任务。而在多种探测手段中, 超声波传感器系统由于具有成本低, 安装方便, 不易受电磁、光线、被测对象颜色、烟雾等影响,时间信息直观等特点, 对于被测物处于黑暗、有灰尘、烟雾、电磁干扰、有毒等恶劣的环境下有一定的适应能力, 因此在移动机器人领域有着广泛用。 本设计主要体现多功能小车的智能避障模式,设计中的理论方案、分析方法及特色与创新点等可以为自动运输机器人、采矿勘探机器人、家用自动清洁机器人等自动半自动机器人的设计与普及有一定的参考意义。同时小车可以作为玩具的发展对象,为中国玩具市场技术含量的缺乏进行一定的弥补,实现经济收益,形成商业价值。 智能小车系统最诱人的前景就是可用于未来的智能汽车上了,当驾驶员因疏忽或打瞌睡时这样的智能汽车的设计就能体现出它的作用。如果汽车偏离车道或距障碍物小于安全距离时,汽车就会发出警报,提醒驾驶员注意,如果驾驶员没有及时作出反应,汽车就会自动减速或停靠于路边。 超声波测距与避障系统包括硬件及软件两个部分。硬件开发基STC89S52微控制器,集成了传感器电路、信号处理电路、微控制器外围电路及电源电路等;软件设计主要包括测距算法设计和避障算法设计。其中,避障算法由单传感器避障策略、多传感器精确避障策略以及多传感器模糊避障策略组成。

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