基于全自动智能遥控轿车遮阳车衣的研究

摘要：为了解决静态汽车高温的问题,提出了一种以STM32单片机为控制核心，设计一套美观、抗风能力强、方便移动、自动化程度高、更贴近人性及操作简便的全自动智能遥控轿车遮阳车衣。全自动智能遥控轿车遮阳车衣由ABS树脂收纳盒子、聚合物锂电池、外层布料内层橡胶的遮阳罩、气泵、气管开关、电机和控制电路构成。基于这种设计思想设计出一款智能化的遮阳车衣，车衣采用远程遥控，使用电机正反转完成遮阳车衣放收；采用气泵对遮阳车衣进行充气和抽气来达到自动铺展和回收；采用指纹识别技术启动和关闭报警系统来防止盗窃；达到即用即收的功能。

关键词：遮阳车衣；智能化；机电一体化；智能车衣；汽车用品

2016年年末，我国民用汽车保有量19441万量，然而长时间停在太阳下的汽车会因为太阳辐射而导致车内温度升高，驾驶员的心情变得烦躁，给驾车带来不同程度的危险。现市场上的轿车遮阳车衣，存在车衣张开和折叠不方便、耗时多、设备固定难拆卸以及美观不足的缺点。

全自动智能遥控轿车遮阳车衣是外置式的汽车配套用品，通过遮阳罩将车窗、车顶及整个车身遮盖，阻止直射阳光。遮阳罩由软质遮阳面料制成，其中间布满直径为8mm的塑料软管，软管充气后即膨胀。遮阳车衣张开后由专用扣固定于车体，展开和收纳完全自动化。采用电机旋转与气泵完成遮阳车衣回收与自动铺展，采用指纹生物识别技术启动和关闭报警系统来防止盗窃，内置气体压力传感器判断充气状况，一键张开，一键回收，使用极其方便；采用吸盘装置将遮阳车衣固定在车顶；汽车舒适系统的人机交互与控制必然是为未来发展方向。

1 全自动智能遥控轿车遮阳车衣设计

1.1 全自动智能遥控轿车遮阳车衣机构设计

遮阳车衣的机械工作模块包括：旋转模块、升降模块、充气模块、气压检测模块等。总装配图如图1所示。

1.锂电池

2.皮带

3.收纳盒底板

4.一号电机

5.小带轮

6.外套筒

7.螺母

8.内套筒

9.套管 10.螺杆 11.钢柱 12.卷膜槽 13二号电机 14.大带轮 15.圆形导槽16.充气泵 17.橡胶软管 18.吸气泵 19.收纳盒顶盖 20.橡胶膜 21.吸盘

图1 遮阳车衣机构总装配图

工作原理：工作使用时，升降机构中的二号电机正转，会带动传动丝杠正转，传动螺母在传动丝杠的带动下逐渐升高，从而盒顶盖在内套筒的支撑下升高，盒顶盖和底板两部分分离；此时，一号电机通过传动机构带动外套筒旋转，外套筒正转后，遮阳车衣被离心张开；利用充气泵对遮阳车衣内部进行充气，遮阳车衣被充气膨胀张开达到预设形状；此时，遮阳车衣覆盖在汽车的顶部、前后窗和侧窗，覆盖完全，达到良好的遮阳效果。

回收时，吸气泵抽出遮阳车衣中的气体，遮阳车衣干瘪，一号电机通过传动机构带动外套筒反转，将遮阳车衣自动卷入卷膜槽内；同时，升降机构带动盒顶盖下降，使得盒顶盖和底板盖合在一起，回收完毕。

1.2 充气模块

把遮阳车衣放在车顶的正确位置，利用遥控功能，使遮阳车衣处于工作状态，则遮阳车衣可以自动完成升降、旋转、充气的等动作；充气时，借助充进充气膜的压力，自动打开车衣，方便快捷，实现全自动人性化。

此时，气体便会进入双层的充气膜，由于气体的作用，遮阳车衣和车身之间会有一定的空隙，可以很好地阻止热量进入到车厢内，起到很好地隔热作用，延缓了车内物品的老化。充满气体的膜，有着很好地弹性和缓冲过程，在遇到雨天或者是雨雪和冰雹天气时，充满气的充气膜可以起到保护车身不被砸坏的作用，从而保证了车身的完好性。

通过检测电机的电流变化，判断是否已经完全打开或者是完全回收，这样有利于遮阳车衣能及时停止工作，避免了遮阳车衣处于空转状态，延长了遮阳车衣的使用寿命。

2 全自动智能遥控轿车遮阳车衣无线控制系统

2.1 全自动智能遥控轿车遮阳车衣无线控制系统的总体设计

采用嵌入式系统来控制汽车的智能遮阳车衣，全自动智能遥控轿车遮阳车衣，包括稳压

电源电路、主控电路、电机驱动电路、电流检测电路、红外接收电路和光电门电路；直流电源直接给稳压电源电路供电，稳压电源电路输出两路电压，一路给主控电路供电，另一路给电机驱动电路供电；主控电路、电机驱动电路和电机依次电连接，电机驱动电路用于控制电机进行正转或反转；压力传感电路、红外接收电路和光电门电路均与主控电路电连接。电路可靠，自动化程度高，为汽车全自动智能遮阳车衣提供安全可靠的自动控制电路。

图2 遮阳车衣无线控制系统的总体设计

3 硬件电路总体设计

基于STM32 F103ZET6芯片主控电路，由LM7805CN三端稳压芯片、AMS1117-3.3稳压芯片、蜂鸣器、三极管S0805、HX711模数转换芯片、压感应变片组件、OLED12864显示器、L298N驱动模块、电机、HS0038红外接收头、槽型光耦传感器和LM393电压比较器组成，可以进行显示、控制及被盗时的警报。

稳压电源外部DC12V直流电源输入通过端子分别给4个电机供电，12V直流电源再通过LM7805CN三端稳压芯片输出5V直流电源给电机驱动L298N模块供电，通过Header2控制外部电机，另外5V直流电源通过AMS1117-3.3稳压芯片，将5V直流电源转换为3.3V给MCU 跟其他外设供电。由主控芯片STM32F407ZET6通过控引脚连接按键控制智能车衣的升降开关；连接蜂鸣器BEEP来达到报警和提示用户全自动智能车衣张开完毕的作用；连接OLED12864来显示用户信息、智能车衣信息、电池电量等；连接模数转换芯片HX711将Header6所连接的压力应变片所感受的压力大小转化成数字，当收纳盒被移动时，底部的压力传感器实时给MCU反馈数据，MCU根据反馈的数据进行判断从而做出相应的反应；连接红外遥控接头HS0038红外接收头主控芯片控制，实现远程遥控全自动智能车衣的启动；连接槽型光耦传感器跟LM393电压比较器经典电路，两个光电门的作用分别为全自动智能车衣顶盖上升停止的位置标志，顶盖下降停止的位置标志。

5 设计的优点

（1）全自动化，操作简便，即停即用，指纹识别。

（2）不用时可自动折叠收到盒子内，所占的空间小，不影响汽车美观。

（3）该产品适合在烈日下停车时使用，全自动化,随停随用，使用方便快捷。

（4）收纳盒子采用四个吸附盘吸附做固定装置,吸附效果好。

（5）遮阳车衣张开后由专用扣固定于车体您也不必担心会被风吹走。

（6）遮阳车衣由特殊反射隔热材料制成，具有良好的反射隔热效果。

（7）遮阳车衣中间充有气体，进行二次隔热。

（8）遮阳车衣能将车顶、前后窗及侧窗完全覆盖，防止光波对车体的直接伤害，从根本上解决了遮阳和防晒的问题。

参考文献

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[7]聂桂平,张燕青. 轿车遮阳车衣设计研究[J]. 东华大学学报(自然科学版),2013,(04):545-548.

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[10]刘莉宏. 基于智能控制的PID控制方式的研究[J]. 北京工业职业技术学院学报,2012,(02):33-38.

人工智能在电气工程中的应用

人工智能在电气工程中的应用发表时间：2019-09-22T17:28:00.017Z 来源：《中国电业》2019年第11期作者：胡杨[导读] 在社会经济与科学技术快速发展，智能化技术不断创新的趋势下，电气工程得到了积极关注，并在其中实现了广泛应用，从而促使电气工程逐渐脱离了传统概念范畴，被赋予了全新的、丰富的现实意义。重庆市通信建设公司重庆 400000 摘要：随着智能化技术的快速更新发展，其已经成了在现代化科技领域中电气发展的主要方向。在社会经济与科学技术快速发展，智能化技术不断创新的趋势下，电气工程得到了积极关注，并在其中实现了广泛应用，从而促使电气工程逐渐脱离了传统概念范畴，被赋予了全新的、丰富的现实意义。关键词：电气工程；智能化技术；应用1 人工智能技术基本概述人工智能技术（artificial intelligence technology）是需要以计算机为核心的，指的就是充分利用计算机，来进行推理与相应处理操作的模拟，从而实现计算机智能化水平的提高，使计算机具备类似于人类的思维，从而使其代替人工来进行相关的控制操作。人工智能技术所包含的学科种类比较多，其中主要有计算机理论、心理学理论以及控制学理论等。在电气系统中，充分利用人工智能技术，不仅能够有效提高电气设备运行效率，还能为有效防止人工操作失误问题的发生，从而使电气设备运行的安全性及稳定性得到进一步提高。所以，电气工程发展过程中，必须要加强对人工智能技术应用的重视，充分意识到人工智能技术应用的重要性，从而使电气控制水平得到进一步的提高，实现电气控制领域的可持续发展。 2 智能化技术的应用特性与优势 2.1 不需构建控制模型在传统电气工程中，必须科学合理控制控制器，并构建完善的控制模型，充分发挥出其控制功能。但是，在此形势下，电气工程越来越复杂，根本不能将良好效果全面发挥出来，结果的精确度大大降低。在构建控制模型的时候，会衍生出许多问题，从而增加了电气工程运行难度。合理利用智能化技术，能够更好地解决车衣问题，根本需要构建控制模型，便可以实现电气工程的多方面。 2.2 处理数据统一规范通过智能化技术处理电气工程数据信息的时候，可以实现统一化规范，即使是输入控制器数据出现严重差异，也能够基于计算加以合理评估，准确计算陌生数据与复杂数据等等，从而保证电气工程数据处理的一致性与规范性，进而获得理想的控制效果。就电气工程及其控制系统的复杂程度而言，不同电力设施设备都具备一定的特性，需要保证输入数据信息与其的一致性，这就使得数据信息间存在严重差异，从而影响系统的主体控制，根本无法确保控制的精确度。智能化技术能够实现对控制器的优化设计，实现人工控制与智能控制的有机结合，工作人员依据丰富的工作实践经验，针对智能控制器运算难度较大的部分进行详细分析，并找出科学合理的解决方式，以此提高数据处理水平与效率，提高电气工程运行水平与效率，从而为企业带来良好的经济效益与社会效益。 2.3 提高电力运行系统控制能力在电气工程中，应严格遵守相关工期，通过合理利用智能化技术，能够很好地实现数据信息优化处理。此方式可以科学合理监控电力设施设备，确保电气工程更完善、更健全。工作人员在调试电力设备的时候，应采取科学合理的有效措施，以降低系统失误，减少不必要的隐患，并给予警告。电力工程系统运行的稳定性、可靠性，需要多方面的积极配合，工作人员通过智能化技术远程控制电气工程，从而实现系统的正常稳定运行。 3人工智能技术在电气控制中的应用探讨3.1 在电气设备中的应用人工智能技术在电气设备中运用是提升电气控制效果的基础，主要是在电气设备设计层面。电气设备设计是一个较为复杂的过程，设计过程中需要运用到电磁场、电路、电机等学习知识，同时，还需要建立在相当丰富的经验基础上。在传统的电气设备设计中，主要是依据手工经验、简单实验过程，找到最优设计方案难度较大。人工智能技术用于电气设备设计中，利用计算机辅助设计（ComputerAided Design，CAD），将计算机设计和传统人工设计方式有机地结合起来，能大大缩短电气设备开发的周期，提升设备设计的效率，保证电气设备设计质量。人工智能技术还能够有效提升电气设备运行效率。长期以来，电气控制领域发展中，为了能够确保电气控制系统高效运行，必须考虑极其复杂的过程，涉及众多领域和学科知识内容。通过人工智能技术模拟人脑，同时完成人脑无法完成的复杂工序，不仅降低人力资源投入，还能保证电气设备运行的精准性、高效性。 3.2 在电气控制领域的应用（1）人工智能所包含的技术种类比较多，通过对人工智能技术的应用，可以使电气控制效果得到有效提高，同时，还有效减少了人工使用，降低了人工成本投入量；（2）在电气控制中应用人工智能技术，可以使控制过程变得更加简化，能够有效避免人工操作时出现失误操作问题，有效提高了电气设备控制效果。同时，通过对人工智能技术的应用，还可以实现电气系统运行的远程控制；（3）通过对人工智能技术的应用，可以实现对电气系统运行数据的有效收集与保存，能够为后期的工作提供准确、可靠的数据支持。 3.3 在故障诊断中的应用电气设备运行过程中，发生故障影响整体系统运行质量，还可能带来一定的安全隐患。往往在设备故障出现前会出现一定征兆，不同征兆表示电气设备出现的故障类型也有所不同，这些故障征兆具有非线性、不确定性的特点。所以，在电气设备故障发生前，如果能对这些征兆进行有效检测，并及时判断故障发生类型，对故障发生点进行定位，这对于整体电气设备系统运行有积极的意义。利用人工智能技术，能够对电气设备故障进行准确的定位，同时，能够实现自动对故障设备的隔离、修复工作，确保电气控制系统能够更加稳定地运行。现有的人工智能技术中，专家系统、神经网络系统以及模糊逻辑系统等都为电气设备故障诊断作出了巨大贡献。以变压器为例，作为电气系统关键设备，变压器运行质量关系到整个电气系统质量，对于变压器故障分析诊断工作也一直都是热点研究课题。通过人工智能技术，能对变压器中油液气体进行相关分析，以便于掌握变压器故障发生程度、类型等信息。 3.4 在电气设备的日常操作过程中的应用

基于单片机的红外遥控智能小车设计报告

毕业设计（论文）题目：基于单片机的红外遥控智能小车

西安邮电学院毕业设计(论文)任务书学生姓名指导教师职称工程师学院电子工程学院系部光电子技术专业光电信息工程题目基于单片机的红外遥控智能小车任务与要求任务：以51单片机为控制核心，实现具有自动避障、加速、减速等功能的红外遥控智能小车。要求：1 搜集资料，熟悉单片机开发流程；熟悉红外传感器等相关器件；掌握单片机接口和外围电路应用；具备一定的单片机开发经验。 2 学会电路设计、仿真等相关软件的使用； 3 具备一定的硬件调试技能。 4 学会查阅资料； 5 学会撰写科技论文。开始日期2010年3月22日完成日期2010年6月27日主管院长(签字) 年月日

西安邮电学院毕业设计 (论文) 工作计划学生姓名赵美英指导教师崔利平职称工程师学院电子工程学院系部光电子技术专业光电信息工程题目基于单片机的红外遥控智能小车工作进程

主要参考书目（资料） 1、何立民，单片机应用系统设计,北京：航天航空大学出版社； 2、李广弟，单片机基础,北京：北京航空航天大学出版社,2001； 3、何立民，MCS-51系列单片机应用系统设计系统配置与接口技术，北京航空航天大学出版社，1990.01； 4、赵负图，传感器集成电路手册,第一版,化学工业出版社,2004； 5、Atmel.AT89S51数据手册.https://www.360docs.net/doc/9c16761235.html, 主要仪器设备及材料 1．普通计算机一台，单片机开发环境； 2．电路安装与调试用相关仪器和工具。（如示波器、万用表、电烙铁、镊子、钳子等）。论文（设计）过程中教师的指导安排每周四进行交流与总结；其余时间灵活安排，及时解决学生问题。对计划的说明依学生实际情况，适当调整工作进度。

智能车实验报告

宁波大学创新性开放实验报告题目基于光电传感器的自动寻迹小车学号：姓名：专业：指导教师：目录光电感应智能车............................................................................................. 错误！未定义书签。

一、硬件系统…………………………………………………………………………………错误！未定义书签。（一)硬件框图 (3) 1、电源模块 (4) 2、寻迹模块 (4) 3、驱动模块 (5) 4、测速模块 (6) 二、软件系统 (7) （一）主程序流程图 (7) 1、电机驱动 (8) 2、舵机驱动 (10) 参考文献 (13)

光电感应自动寻迹智能车【摘要】如果把自动寻迹小车成比例的扩大数倍，就成为真正有意义上的智能车，可以运用于军事、民用领域，对未来汽车行业的发展有一定的借鉴意义。通过光电传感器来寻找轨迹，以所编写的程序为软件支持，通过单片机计算生成相应的控制参数，驱动电机来使小车按照轨迹运动。其中小车在直线行驶过程控制参数保持不变，匀速行驶，而在小车要转弯之前则要先减速以防止小车过弯时冲出赛道，弯道过去之后在加速行驶以减少行驶时间。【关键词】红外传感器；PID控制；自动寻迹一、硬件系统（一）智能小车的整体结构图智能车通过单片机来接受和发出参数状态信号，电源模块是给智能车各个模块提供电压以使模块可以正常运作，寻迹模块则是包含着参数输送给单片机的作用，驱动模块是小车动起来的根源，测速模块是为了控制车速以使智能车平稳的沿着车道运行。

内置式全自动汽车防护伞翼的设计与研究

第34卷第3期2017年3月吉林化工学院学报 JOURNAL OF JILIN INSTITUTE OF CHEMICAL TECHNOLOGY Vol .34 No .3 Mar . 2017 文章编号：1007-2853(2017)03-0028-04 内置式全自动汽车防护伞翼的设计与研究王开宝\杨纪鹏\刘玉力\陈玉田\韩杰\周振强\吴兴国2 (1.北华大学机械工程学院，吉林吉林132021 ;2.吉林联力工贸有限责任公司，吉林吉林132021) 摘要：设计了一种在汽车不使用时的保护罩，车辆露天停放时，能够通过遥控装置使安装在车体行李架内部及其上盖后部的保护伞翼进行自动收放动作，达到保护汽车目的的装置.该项目技术采用横向、纵向多级伸缩的工作方式研发出的一款具有自动化控制功能的内置式汽车防护伞翼.该项目技术内置化程度高，与整车浑然一体;一键式收放，实现自动快速收放;车衣与车体隔离式设计，起到很好的隔热效果.关键词：内置式;防护;汽车;全自动中图分类号：TH 122 文献标志码：A DOI ： 10.16039/j .cnki .cn 22-1249.2017.03.007 随着社会的不断进步，拥有家用轿车的数量也越来越多.由于城市规划不合理等多种原因，从而引发了“停车难”等一系列问题.为此，汽车露天停放是一种普遍现象.然而，露天停车存在诸多的问题，例如:炎热的夏季汽车经暴晒易造成发动机故障、操作盘太烫、刚进车内身体难以忍受高温以及空调制冷效果不好、甚至会产生致癌物质“苯” 等有毒气体等一系列问题，严重情况下甚至会引起汽车自燃等现象;寒冷的冬季又容易使得汽车难于打火、车内冷却器难于启动等问题.为有效保护汽车漆面、防止汽车内饰老化、延长汽车零部件的使用寿命，人们积极开展多元化的汽车防护装置技术的研究和应用，发明了各种各样的汽车车衣，即按汽车的外形尺寸用帆布或其它柔韧耐磨材料制作的汽车外罩衣，汽车的防护用品.目前国内外现有的汽车自动防护装置主要有以下三种类型:轿车自动车衣[1];吉普车顶置货架式遮阳车衣[2];自动汽车防护罩[3]. 综上所述，现有的家用轿车车衣虽然在功能上可以满足人们使用需求，但是自动化程度仍然比较低，因此需要进一步研究自动化和智能化程度较高、功能更全的全自动汽车保护装置[4_5]. 1 内置式全自动汽车防护伞翼系统方案设计本文在调查、研究国内外常见汽车防护伞翼的基础上，提出了一种自动化程度高、使用方便快捷的装置的总体设计方案.整个系统可以分为车衣收放系统和导轨延伸联动系统如图1所示[6_7]. 皮带’ .后幕布滚筒电机齿齿轮滚筒内齿圈齿轮’ --------------------------- 图1全自动汽车防护伞翼系统原理图收稿日期:2017-02-26基金项目：吉林市科技发展计划项目（201414027).作者简介:王开宝（1981-)，男，山东肥城人，北华大学副教授，博士，主要从事机械设计及理论方面的研究.

基于单片机的红外遥控小车设计

单片机系统设计实例红外遥控小车专业：信息对抗技术姓名：吴志飞学号：1411050121 指导教师：张东阳

目录 1 绪论 (1) 2 系统分析 (2) 2.1系统框架 (2) 2.2电机驱动模块 (3) 2.3 LCD显示模块 (4) 3 系统硬件设计 (5) 3.1主控模块的电路设计 (6) 3.1.1AT89C51单片机的简介 (8) 3.1.2AT89C51管脚功能 (8) 3.2红外遥控模块的电路设计 (9) 3.2.1红外遥控的实现原理 (10) 3.2.2红外发射器 (11) 3.2.3红外接收器 (12) 3.3电机驱动模块的电路设计 (12) 3.4显示模块的电路设计 (13) 4 系统软件设计 (14) 4.1程序代码 (14) 4.2软件流程图 (17) 5 调试与仿真 (18) 5.1在keil中进行调试 (18) 5.2在Proteus中进行仿真 (19) 6 总结 (21) 参考文献 (22) I

沈阳理工大学课程设计说明书 1 绪论随着计算机、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,，智能化程度越来越高，应用范围也越来越广，包括海洋开发、宇宙探测、工农业生产、军事、社会服务、娱乐等各个领域。智能电动小车系统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。主要由路径识别、角度控制及车速控制等功能模块组成。同时，当今机器人技术发展的如火如荼，其在国防等众多领域的应用广泛开展。神五、神六升天、无人飞船等等无不得益于机器人技术的迅速发展。一些发达国家已把机器人制作比赛作为创新教育的战略性手段，参加者多数为学生，目的在于通过大赛全面培养学生的动手能力、创造能力、合作能力和进取精神，同时也普及智能机器人的知识。从某种意义上来说,机器人技术反映了一个国家综合技术实力的高低,而智能电动小车是机器人的雏形,它的控制系统的研制将有助于推动智能机器人控制系统的发展，同时为智能机器人的研制提供更有利的手段。本次课设设计的红外遥控智能小车可以分为四大组成部分：红外遥控部分、显示部分、执行部分、控制部分。智能小车可以实现按遥控指示前行，后退，左转和右转。该设计主要通过对系统硬件电路的设计，软件设计和程序的编写，然后通过后期软硬件调试达到设计初衷。 1

基于单片机的WIFI智能小车毕业设计论文

毕业设计方案课题名称：《基于51单片机的WIFI 遥控小车设计》

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。

无线遥控玩具小车设计与制作

“发明杯”大学生创新大赛作品题目: 无线遥控玩具小车设计与制作

目录摘要 (1) 引言 (3) 1 方案设计与论证 (4) 1.1 直流调速系统 (4) 1.2 防碰撞系统 (5) 1.3 显示系统 (5) 2 硬件设计 (5) 2.1 小车系统框图 (5) 2.2 单片机最小系统设计 (6) 2.3 电机驱动电路设计 (7) 2.4 遥控发射接收电路设计 (9) 2.4.1 无线发送电路 (10) 2.4.2 无线接收电路 (11) 2.5 检测系统设计 (11) 2.5.1 速度检测设计 (11) 2.5.2 防跌落系统设计 (12) 2.5.3 防碰撞系统设计 (13) 2.6 显示电路设计 (13) 2.7 单片机I/O口的分配 (14) 2.8 电源设计 (14) 2.9 小车车体设计 (14) 3 软件设计 (15) 3.1 主程序设计 (15) 3.2 PWM子程序设计 (17) 3.3 遥控子程序 (18) 3.4 防跌落、碰撞子程序 (20) 3.5 显示子程序 (21) 4 结果分析及结论 (22) 5 谢辞 (23)

6 参考文献 (23) 附件1 程序清单 (24) 附件2 硬件电路图 (33) 附件3 电路PCB图 (34)

无线遥控玩具小车设计与制作摘要:80C51单片机是一款八位单片机，他的易用性和多功能性受到了广大使用者的好评,该课题的基本思想是设计一台能够遥控行走并自动回退防止跌落的机器小车。遥控接收端以 80C51 单片机为控制核心,其中数据的发射和接收部分通过无线通讯模块完成。可通过发射端来控制小车的直流电机实现无极调速, 遥控小车进行转向, 并能在液晶上显示出小车的实时速度值。小车还能自动检测落差较大的落差，遇到楼梯等低处会自动回避，以防止小车由高处摔落。关键词:80C51单片机、PWM调速、遥控小车

智能小车设计

2016—2017学年第二学期期末考试《单片机原理及应用*》实践考核项目设计说明书专业：电子科学与技术学号： 20160060156

姓名：张一鸣 2017年6 月14日考核项目及要求项目一：电机驱动模块的设计与制作 1．考核要点 (1) 掌握驱动电路的工作原理； (2) 掌握电机驱动的制作方法； (3) 掌握焊接技术； 2．作品要求学生自行运用工具进行作品的设计制作，作品达到电路连接正确、布局合理、美观整洁。项目二：单片机最小系统板的设计制作 1．考核要点 (1) 掌握单片机在实际操作中的基本知识； (2) 实验板包括单片机最小系统、蓝牙遥控模块、温度检测模块、液晶模块、报警模块电路等的设计； (3) 使用Proteus仿真软件绘制实验板所包含的所有模块电路； (4) 熟练使用keil编程软件编写各模块电路的演示程序。 2．作品要求学生自行运用工具进行作品的设计、仿真及演示，达到正确实现、布局合理、美观整洁。项目三：智能小车底盘设计 1．考核要点 (1) 理解电机的工作原理； (2) 了解部分机械机构的设计方法； (3) 掌握智能小车的整体安装方法。

2．作品要求学生独立设计安装，车身结构美观，布局合理，功能实现。目录 1.功能说明 (1) 1-1.蓝牙无线遥控 (1) 1-2.实时温度显示 (1) 2.硬件设计 (2) 2-1.元器件选择 (2) 2-2.硬件设计原理说明 (4) 3.软件设计 (5) 3-1.程序总体设计 (5) 3-2.程序详细设计 (5) 4.测试与总结 (6) 4-1驱动电路板测试 (6) 4-2控制电路板测试 (6) 4-3最终整体效果 (7) 4-4总结 (7)

基于单片机的无线遥控小车设计【文献综述】

毕业论文文献综述机械设计制造及其自动化基于单片机的无线遥控小车设计 1、国内外研究现状无线电遥控是利用无线电信号来对远方的各种机构进行控制的技术，这些信号被远方的接收设备接收后，可以指令或驱动其它各种相应的机械，去完成各种操作，已经广泛运用于机械领域，不但提高机械的自动化程度和操作性，还改善了操作人员的工作环境啊。并且与我们的生活也越来越接近，比如遥控门窗，遥控风扇、遥控座椅、遥控小车等都是无线电技术的成功应用于生活的例子。 2、研究主要成果智能小车，也称轮式机器人，是一种以汽车电子为背景，涵盖控制、模式识别、传感技术、电子、电气、计算机、机械等多学科的科技创意性设计。从普通的玩具遥控车到无限工业控制车辆，从短程控制到外太空探险小车的控制，可以预见今后无线智能遥控小车的应用将更加广泛。在最近几年，随科学技术的进步，智能化和自动化技术的普及，各种高科技广泛应用于玩具制造领域，使其娱乐性和互动性不断提高。根据美国玩具协会的调查统计，近年来全球玩具销量增幅与全球平均GDP增幅大致相当。而全球玩具市场的内在结构比重却发生了重大变化：传统玩具的市场比重在逐步缩水，高科技含量的电子玩具则蒸蒸日上。美国玩具市场的高科技电子玩具的年销售额2004年较2003年增长52%，而传统玩具的年销售额仅增长3%。英国玩具零售商协会选出的2001年圣诞最受欢迎的十大玩具中，在七款玩具配有电子元件。从这些数字可以看出，高科技含量的电子互动式玩具已经成为玩具行业发展的主流。普通的无线遥控车大家都很熟悉，市场里有很多提供小孩子玩玩的遥控小车，还有神奇的天堂电玩WII。 3、发展趋势无论是简单的还是难的，熟悉的还是不熟悉的，智能无线遥控小车最基本的功能就是无线控制和启动两方面，在这个基础上，可以再加上更多的复杂功能，比如： ①测速：由单片机定时器根据高低电平计数脉冲与车轮周长通过算法得出车速，再根据车速和行驶时间得出行驶里程。 ②红外避障：红外发射管通过三极管和电阻接到一从单片机的PB口，红外接受管的数据口接到它的PC口，当检测到有障碍物时，接受管的数据口输出为低电平并送

基于单片机的红外遥控智能小车毕业设计报告

毕业设计（论文）题目：基于单片机的红外遥控智能小车

一种智能遮阳车衣嵌入式系统设计

一种智能遮阳车衣嵌入式系统设计文章提出的智能车衣嵌入式控制系统，包括稳压电源电路、主控电路、电机驱动电路、电流检测电路、红外接收电路和光电门电路；电路结构完善，构成合理；能够通过遥控器进行操控，并且操作简单、低功耗，为汽车全自动智能遮阳车衣提供安全可靠的自动控制电路，能够满足实际车衣控制系统对低成本要求。标签：嵌入式系统；自动化车衣；低成本；低功耗 Abstract：The embedded control system of intelligent vehicle clothing is presented in this paper，which includes steady voltage power supply circuit，main control circuit，motor drive circuit，current detection circuit，infrared receiving circuit and photoelectric gate circuit. The circuit structure is perfect and the composition is reasonable；it can be controlled by the remoter and has simple operation and low power consumption；it can provide a safe and reliable automatic control circuit for automatic intelligent sunshade vehicle clothing，so as to meet the low cost requirements of actual vehicle clothing control system. Keywords：embedded system；automatic clothing；low cost；low power consumption 1 智能車衣控制系统的总体设计全自动智能遥控轿车遮阳车衣，包括稳压电源电路、主控电路、电机驱动电路、电流检测电路、红外接收电路和光电门电路；直流电源直接给稳压电源电路供电，稳压电源电路输出两路电压，一路给主控电路供电，另一路给电机驱动电路供电；主控电路、电机驱动电路和电机依次电连接，电机驱动电路用于控制电机进行正转或反转；压力传感电路、红外接收电路和光电门电路均与主控电路电连接。 2 硬件电路总体设计基于STM32 F103ZET6芯片主控电路，由LM7805CN三端稳压芯片、AMS1117-3.3稳压芯片、蜂鸣器、三极管S0805、HX711模数转换芯片、压感应变片组件、OLED1286 4显示器、L298N驱动模块、电机、HS0038红外接收头、槽型光耦传感器和LM393电压比较器组成，可以进行显示、控制及被盗时的警报。稳压电源外部DC12V直流电源输入通过端子分别给4个电机供电，12V直流电源再通过LM7805CN三端稳压芯片输出5V直流电源给电机驱动L298N模块供电，通过Header2控制外部电机，另外5V直流电源通过AMS1117-3.3稳压芯片，将5V直流电源转换为 3.3V给MCU跟其他外设供电。由主控芯片

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。

基于单片机遥控小车的设计

基于单片机遥控小车的设计摘要随着电子业的发展，自动化已不再是一个新鲜的话题，无人驾驶的遥控小汽车也必将进入实用阶段，智能作为现代的新发明，是以后的发展方向，他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等的用途。智能电动车就是其中的一个体现。本系统模拟基于51单片机的遥控小车的设计。89C51单片机是一款八位单片机，他的易用性和多功能性受到了广大使用者的好评。这里介绍的是如何用89C51单片机来实现无线遥控小车的毕业设计，该设计是结合实际应用而确定的设计类课题。本系统以设计题目的要求为目的，采用89C51单片机为控制核心，采用L298N对小车电机的控制，利用以PT2262/PT2272芯片的无线遥控模块装置，本次设计基于完备的软硬件系统，很好的实现了电动小汽车的前后行进，特定路径的行驶，以及停车。整个系统的电路结构简单，可靠性能高。实验测试结果满足要求，本文着重介绍了该系统的硬件设计方法及测试结果分析关键词:单片机；无线控制技术；PWM调速；L298N；PT2262/2272。

The Design of Remote Control Car Based On MCU Abstract Along with the development of electronic, automation is not a fresh word any more, and no-man controlled cars will be realized. The new invention of modern intelligence, is a future of development, he can follow the pattern set in advance in an environment where automatic operation, no human's management, used in scientific exploration and so on. Smart electric car is one of expression. That system is based on the design of 51 MCU controlled car. 89C51 MCU is eight-figure microcontroller, which receives high praise from the users because of its easy use and versatility. This graduation design introduces how 89C51 MCU realize the remote control of the car, a combination of the practical application and design. This system designs for the purpose of the topic request, using 89C51 MCU as control core, the car motor control by L298N,and wireless remote control which chip PT2262/2272 device, with the electric car, driving, and the particular path park. The whole system of the circuit structure is simple and reliable. This paper introduces the hardware design method of the system and the analysis of the test results. Keyword: MCU; Wireless Remote Control; PWM speed adjusting;L298N；PT2262/2272

语音控制的智能小车设计

?语音控制的智能小车设计 ?发布时间：2009-8-3阅读次数：318字体大小: 【】【】【】根据美国玩具协会的调查统计，近年来全球玩具销量增幅与全球平均GDP增幅大致相当。而全球玩具市场的内在结构比重却发生了重大变化：传统玩具的市场比重正在逐步缩水，高科技含量的电子玩具则蒸蒸日上。美国玩具市场的高科技电子玩具的年销售额2004年较2003年增长52％，而传统玩具的年销售额仅增长3％。英国玩具零售商协会选出的2001年圣诞最受欢迎的十大玩具中，有七款玩具配有电子元件。从这些数字可以看出，高科技含量的电子互动式玩具已经成为玩具行业发展的主流。本文设计一个具有语音识别功能的智能遥控小车。该小车对传统的手动遥控小车的机械部分做了改进,使之可以实现任意角度转向和以任意速度前进,而不象一般的小车那样只能以固定角度转向和以固定速度前进,因此更加接近真实的车辆。本文还在小车的控制系统中采用语音识别系统，使控制者可以用语音对小车进行控制，产生相应的动作，而且小车和控制者还具有一定的交互功能。 1 智能小车总体结构框图智能小车主要由转向机构、驱动机构、转向控制模块、驱动控制模块、遥控模块和语音控制模块六大部分组成，如图1所示。 2 机械本体结构及工作原理小车为轮式结构，如图2所示。机械部分分为转向机构(图中椭圆内的部分)和驱动机构(图中椭圆外部分)。转向机构主要由转向电机、转向架和两个前轮组成。驱动机构采用玩具小车常用的双电机驱动方案，包括两个减速电机和两个后轮。转向机构工作原理为：转向时由控制者向小车发出转向信号，转向电机根据转向信号正向或反向旋转一定角度，电机通过齿轮、齿条系统带动转向架摆动一定角度，最终带动与转向架固定在一起的前轮偏摆一定角度。小车在转向时由于内、外侧的车轮的转弯半径不同，所以内外侧车轮的转速也不相同。前轮为从动轮，会根据转弯角度的大小自动调节内、外侧车轮的转速；而后轮为主动轮，其转速分别由两个电机独立驱动，不会根据转弯半径自动调节转速。因此小车转弯时，控制系统在控制转向电机的同时还需要根据转向角度的大小向两个驱动电机发出控制信号，调节两个驱动电机的转速使之产生特定的转速比，从而使转弯顺利进行。在这里，转弯的角度、转速比与小车的尺寸及转弯半径有关。 3 控制系统控制系统包括两大部分，一部分位于遥控器内，用于识别控制者的命令并将响应的控制信号发送出去；一部分位于小车上，用于接收遥控器发出的控制信号，并根据控制信号控制转向机构和驱动机构，使小车实现预期的动作。遥控器遥控器主要由语音识别模块和无线发送模块(编码芯片、射频发送模块)组成，如图3所示。遥控器的工作原理为：控制者通过麦克风发出控制命令，该命令经过语音识别模块识别后，根据控制信号的类型产生一个8位的控制码，语音识别模块通过其P1端口将控制码输出至无线发送模块，然后语音识别模块发出控制信号，控制无线发送模块将该控制码以无线电波形式发送出去，车载控制部分接收到后便控制小车产生预期的动作。 3.1.1 语音控制模块语音控制模块主要由Sensory公司的集成语音识别芯片 RSC－364组成。该芯片是专门为语音控制家电产品而设计的，外围辅助器件少，采用典型应用电路时只需要一个麦克风、一个晶体振荡器、一个小场声器和几个电阻、电容即可。该芯片内部集成了语音识别、语音合成、语音身份识别、录音回放功能。芯片内部采用的是神经网络的语音识别算法，和说话者无关的语音识别准确率可以达到97％，和说话者相关的语音识别准确率可以达到99％。该芯片的功能框图如图4所示。该芯片内部集成了一个八位的可编程微处理器，对外有 16个可编程控制的I/O口，16位地址总线和8位数据总线及相应的控制信号，可方便地扩展外部ROM以及与外部器件通讯。本文中对RSC－364的资源使用情况为：其P1口用于传输与控制命令相应的控制码，口用于启动无线发送模块发送数据。

基于51单片机的无线遥控小车

本科生产实习报告（2013 —2014学年第二学期）姓名：学号：年级：专业：电子信息技术及仪器系室：测控技术与仪器系 2014年7月6日

目录目录 (2) 1 生产实习计划安排 (3) 2 电路板制作 (3) 2.1实习目的 (3) 2.2所需器件介绍 (3) 2.3制作过程 (5) 2.4成果展示 (7) 3 小车控制系统软硬件设计 (7) 3.1实习目的 (7) 3.2所需器件介绍 (7) 3.3制作过程 (9) 3.4功能演示 (11) 4新飞电器公司实习 (11) 4.1优秀毕业设计讲解 (11) 4.2新飞公司 (13) 5、生产实习心得体会 (18) 附录：单片机C语言程序 (20)

1 生产实习计划安排 2 电路板制作 2.1实习目的能够熟练使用一些常用软件进行基本的程序编写（keil）、制板（Altium Designer等）；进一步了解电子产品开发、生产、测试等内容，培养自身的动手能力，并通过组队让我们了解团队合作的重要性，并为做一些实际的项目积累经验。 2.2 所需器件介绍

①Altium Designer Winter 09 :电路原理图、PCB图绘制软件 ②打印机、转印纸:将设计完成的PCB图打印在转印纸光面上 ③覆铜板、砂纸、热转印机：将转印纸上的电路图热转印到铜板上 ④腐蚀液：将铜板上墨迹以外的部分腐蚀掉 ⑤打孔机：将铜板上需要留孔的地方进行打孔 ⑥电烙铁、锡丝等：将元器件焊接在制作的铜板上图1利用Altium Designer 绘制原理图的流程图

2.3 制作过程 1、原理图的绘制过程的流程图如图1所示： ⑴、使用Altium Designer绘图软件，画出单片机最小系统板的原理图，正确选择放置所需要的元器件并正确连接，适当添加元件库。必须用到的有微处理器芯片STC89C52RC、串口通信芯片MAC232等一系列电子元件。 ⑵、原理图设计完成后对各元件进行封装，以生成和现实元器件具有相同外观和尺寸的封装网络表。单片机最小系统板原理图如图2所示：图2利用Altium Designer绘制的原理图 ⑶、生成PCB图。网络表生成以后，根据PCB面板的大小来放置各元件的位置，在放置时需要确保各元件引脚不交叉。经过规则的设置及调整，无错误完成PCB的布局布线。布线完成后的PCB图如图3所示：图3布线完成后的PCB图 ⑷、利用转印纸将设计完成的PCB图通过打印机打印输出，然后将印有电路图的一面与铜板固定压紧，最后放到热转印机上进行热转印，高温下将转印纸上的电路图墨迹转印到铜板上。 ⑸、准备腐蚀液，将有墨迹的铜板放在溶液中，等待一段时间，铜板上除了墨迹以外的部分全部被腐蚀。取出铜板并清洗，妥善处理溶液。必须注意的一点是，清洗完毕后需立即擦干铜板，否则石墨线上附着的腐蚀液会继续腐蚀铜线部