基于51单片机的超声波避障智能车

基于51单片机的超声波避障智能车
基于51单片机的超声波避障智能车

基于51单片机智能小车循迹程序

#include #define uchar unsigned char #define uint unsigned int ////电机驱动模块位定义//// sbit M11=P0^0; //左轮 sbit M12=P0^1; sbit M23=P0^2; //右轮 sbit M24=P0^3; sbit ENA=P0^4; //左轮使能PWM输入改变dj1数值控制转速sbit ENB=P0^5; //右轮使能PWM输入改变dj2数值控制转速////占空比变量定义//// unsigned char dj1=0; unsigned char dj2=0; uchar t=0; ////红外对管位定义//// sbit HW1=P1^0; //左前方 sbit HW2=P1^1; //右前方 sbit HW3=P1^2; //左后方 sbit HW4=P1^3; //右后方 ////小车前进//// void qianjin() { M11=1; //左轮 M12=0; // M23=1; //右轮 M24=0; // dj1=50; dj2=50; } ////向左微调//// void turnleft2() { M11=1; M12=0; M23=1; M24=0; dj1=7; //左轮 dj2=50; //右轮 } ////向右微调//// void turnright2() { M11=1; M12=0;

M23=1; M24=0; dj1=50; dj2=7; } ////向左大调//// void left() { M11=0; M12=1; M23=1; M24=0; dj1=7; dj2=80; } ////向右大调//// void right() { M11=1; M12=0; M23=0; M24=1; dj1=80; dj2=7; } ////循迹动作子函数//// void xj() { if(HW1==0&&HW2==0&&HW3==0&&HW4==0) //前进逻辑 { qianjin(); } if(HW1==1&&HW2==0&&HW3==0&&HW4==0) //左右微调 { turnleft2(); } if(HW1==0&&HW2==1&&HW3==0&&HW4==0) { turnright2(); } if(HW1==1&&HW2==0&&HW3==1&&HW4==0) //左右大调 { left(); }

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51单片机的智能密码锁

单片机的电子密码锁 目录 第一章绪论......................................................... . (2) 1.1电子密码锁简介......................................................... .. (2) 1.2电子密码锁设计的背景及意 义............................................................................. . (3) 第2章总体设计............................................................................. . (3) 2.1设计分析............................................................................. (3) 2.2系统结构............................................................................. (4) 第3章硬件电路设计............................................................................. (5) 3.1单片机最小系统设计............................................................................. . (5) 3.1.1时钟电路............................................................................. (5) 3.1.2 复位电 路 ............................................................................ . (6) 3.1.3 最小系 统 ............................................................................

基于AT89S51单片机的智能超声波避障小车

基于 AT89S51 单片机的智能 超声波避障小车
姓名: 班级: 学号:
钟洋 08 电子二班 200810330219 张儒
指导老师:

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) 、数码管显示模块................................4 (三) 、步进电机控制模块..............................6 (四) 、语音提示模块..................................7 (五) 、速度自控模块..................................8 (六) 、信号提示模块..................................8 (七) 、单片机控制模块...............................8 四、系统软件设计..................................9 五、元件清单.....................................10 六、应用前景.....................................10 六、参考文献.....................................11
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循迹小车原理

寻迹小车 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,由于黑线与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与接收器件,其内部结构与外接电路均较为简单,如图2所示: 图2 ST168检测电路 ST168采用高发射功率红外光、电二极管与高灵敏光电晶体管组成,采用非接触式检测方式。ST168的检测距离很小,一般为8~15毫米,因为8毫米以下就是它的检测盲区,而大于15毫米则很容易受干扰。笔者经过多次测试、比较,发现把传感器安装在距离检测物表面10毫米时,检测效果最好。 R1限制发射二极管的电流,发射管的电流与发射功率成正比,但受其极限输入正向电流50mA的影响,用R1=150的电阻作为限流电阻,Vcc=5V作为电源电压,测试发现发射功率完全能满足检测需要;可变电阻

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;

基于51单片机的智能窗帘控制系统设计与实现

项目编号___201111 ___ 江南大学物联网工程学院 大学生创新训练计划结题报告 项目名称基于51单片机的智能窗帘控制系统设计与实现项目负责人晶 所学专业电气工程及其自动化 所在学院物联网工程学院 (手机) 电子信箱diamond-heartqq. 项目起止年月2011/11-2012/05 第一指导教师肖永松 专业技术职务工程师 (手机) 电子信箱https://www.360docs.net/doc/2e13528236.html, 结题日期2012年5月

江南大学物联网工程学院创新训练计划项目结题验收表学院名称:物联网工程学院填写日期:2012 年5 月

大学生创新训练计划 《基于AT89C51单片机的智能窗帘控制系统》成果精粹 江南大学 二○一二年五月

简介 随着物联网概念的发展,智能家居的理念也渐渐渗透到我们的生活中,受此启发,我们想尝试着做一个智能窗帘的控制系统,希望可以通过光强和时间来控制窗帘的开合。恰好我们都进行了电路、模电数电的学习,也曾初步接触了单片机,我们想通过设计这个控制系统来加深我们对所学容的理解和掌握,更加熟悉使用protel等专业软件。 计划设计一个系统可以实现以下功能: 在自动模式下,在设定的时间,如早成6点至晚上8点,晚上8点至早晨6点,时间控制,可以避免室开灯造成窗帘自动拉开。通过光强控制,在设定光照强度围,窗帘拉开,超过设定强度,如夏日中午,为避免房间被光直射造成温度过高,窗帘关闭。在手动模式下,通过按键来调整窗帘的开合状态。 最终设计使用STC89C51单片机,STC89C51有512字节的数据存储空间,是AT89C51的两倍,并且带有4K字节的EEPROM存储空间,可以断电后保存资料,可以直接使用串口下载,而AT89C51需要专用下载器。 控制系统可以实现对光信号的采集、转换、传输,并根据单片机接收到的信号,结合时钟电路的信号,对步进电机进行控制,通过控制步进电机转向及转动圈数,来实现对窗帘的打开及拉合控制。 设计时对硬件进行了模块化分析,以STC89C51作为主控芯片,光信号采集使用光敏模块,数模转换主要使用PCF8591芯片,显示模块采用1602液晶显示器,时钟电路采用DS1302芯片,电机驱动器主要使用ULN2003。

基于单片机89c51循迹小车原理与程序

自循迹小车 第一章引言 1.1 设计目的 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。 1.2 设计方案介绍 该智能车采用红外对管方案进行道路检测,单片机根据采集到的红外对管的不同状态判断小车当前状态,通过pid控制发出控制命令,控电机的工作状态以实现对小车姿态的控制。 1.3 技术报告内容安排 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方案的概述;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。

第二章技术方案概要说明 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. 在整个系统中,由电源管理模块实现对其他各模块的电源管理。其中,对单片机、光电管提供5V电压,对电机提供6V电压 路径识别电路由3对光电发送与接收管组成。由于路面存在黑色引导线,落在黑线区域内的光电接收管接收到反射的光线的强度与白色的路面不同,进而在光电接收管两端产生不同的电压值,由此判断路线的走向。传感器模块将当前采集到的一组电压值传递给单片机,进而根据一定得算法对舵机进行控制,使小车自动寻线行走。 单片机模块是智能车的核心部分,主要完成对外围各个模块的管理,实现对外围模块的信号发送,以及对传感器模块的信号采集,并根据软件算法对所采集的信号进行处理,发送信号给执行模块进行任务执行,还对各种突发事件进行监控和处理,保证整个系统的正常运作。 电机驱动采用L293驱动芯片,该芯片支持2路电机驱动同时支持PWM 调速

基于51单片机的智能交通灯课程设计

简易智能交通灯设计 1、设计背景 自从1886两个德国人发明了第一辆汽车交通灯改变了交通路况,交通问题也渐渐被人们所重视。从英国伦敦街头的第一个以燃煤气为光源的红,蓝两色的机械扳手式信号灯,到现在以电为光源的红黄绿三色交通灯,不知不觉中交通信号灯在人们日常生活中占据了重要地位。随着人们社会活动日益增加,经济发展,汽车数量急剧增加,城市道路日渐拥挤,交通灯更加显示出了它的功能,使得交通得到有效管制,对于交通疏导,提高道路导通能力,减少交通事故有显著的效果。 近年来,随着科技的飞速发展,电子器件也随之广泛应用,其中单片机也不断深入人民的生活当中。本次课程设计以模拟交通灯系统利用单片机AT89C51作为核心元件,实现了通过信号灯对路面状况的智能控制。在一定程度上解决了交通路口堵塞、车辆停车,特殊情况的交通灯等待时间不合理、急车强通等问题。在该次的设计系统具有结构简单、可靠性高、成本低、实时性好、安装维护方便等优点,有广泛的应用前景。 本模拟系统由单片机软件系统,两位8段数码管和LED灯显示系统。和复位电路控制电路等组成,较好的模拟了对交通路面的控制。 1.1 设计思路 (1)分析目前交通路口的基本控制技术以及各种通行方案,并以此为基础提出自己的交通控制的初步方案。 (2)确定系统交通控制的总体设计,包括,十字路口具体的通行禁行方案设计以及系统应拥有的各项功能,在这里,本设计除了有信号灯状态控制能实现基本的交通功能,还增加了倒计时显示提示,并基于实际情况,又增加了紧急状况处理和通行时间可调这两项特特殊功能。 (3)进行倒计时显示电路,灯状态电路,特殊情况按键电路的设计和对各器件的选择及连接,大体分配各个器件及模块的基本功能要求。 (4)进行软件系统的设计和仿真中,程序在KEIL软件中用单片机c语言编写,电路的搭建和仿真实现是在proteus软件中实现的。在本次课程设计中通过对单片机内部结构和工作情况做了一定的研究,充分了解定时器,中断以及延时原理,为本次智能交通灯的设计提供了理论基础。

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

基于某51单片机的智能小车控制系统

工业职业技术学院 毕业设计 课题名称基于51与单片机的智能小车控制系统 系(院)名称电气工程系 专业及班级 学生 学号 指导教师

完成日期年11 月19 日

摘要 随着我国科学技术的进步,智能化作为现代社会的新产物开始越来越普及,各种高科技也广泛应用于智能小车和机器人玩具制造领域,使智能机器人越来越多样化。智能小车是一个多种高薪技术的集成体,它融合了机械、电子、传感器、计算机硬件、软件、人工智能等许多学科的知识,可以涉及到当今许多前沿领域的技术。 整个小车平台主要以51单片机为控制核心,通过无线遥控实现前进后退和转向行驶,通过红外线传感器,实现小车的自适应巡航、避障等功能。设计采用对比选择,模块独立,综合处理的研究方法。通过翻阅大量的相关文献资料,分析整理出有关信息,在此基础上列出不同的解决方案,结合实际情况对比方案优劣选出最优方案进行设计。从电机车体,最小系统到无线遥控,红外线对管的自动寻迹再到红外线自动避障和语音控制,完成各模块设计。通过调试检测各模块,得到正确的信号输出,实现其应有的功能。最后将各个调试成功的模块结合到小车的车体上,结合程序,通过单片机的控制,将各模块有效整合在一起,达到所预期的目标,完成最终设计与制作,能使小车在一定的环境中智能化运转。 关键字:智能小车,单片机,红外传感器。

目录 第一章绪论.............................................................................................................................- 1 - 1.1.1智能循迹小车概述........................................................................................................- 1 - 1.1.2课题研究的目的和意义 ...............................................................................................- 2 - 1.1.3智能循迹小车智能循迹分类.......................................................................................- 3 - 1.1.4智能循迹小车的应用....................................................................................................- 3 - 第二章方案设计 ..........................................................................................................................- 5 - 2.1 主控系统.........................................................................................................................- 5 - 2.2单片机最小系统 ...............................................................................................................- 6 - 2.2.1 STC89C52简介...................................................................................................- 6 - 2.2.2 时钟电路...............................................................................................................- 8 - 2.2.3复位及复位电路....................................................................................................- 8 - 2.3 电机驱动模块................................................................................................................ - 10 - 2.4 循迹及避障模块............................................................................................................ - 11 - 2.5 机械系统......................................................................................................................... - 11 - 2.6电源模块......................................................................................................................... - 11 - 第三章硬件设计 ..................................................................................................................... - 12 - 3.1总体设计......................................................................................................................... - 12 - 3.1.1主板设计框图..................................................................................................... - 12 - 主板设计框图如图3-1,所需原件清单如表3-1 .................................................. - 12 -

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

基于51单片机智能控制仪表简单设计

智能控制仪表简单设计 龙岩学院电子信息工程 学号:200402208 姓名:邓晶晶指导老师:吴春富 【摘要】:随着传感器技术、微电子技术、单片机技术的不断发展,为智能控制仪表测控功能的完善、 测控精度的提高和抗干扰能力的增强等提供了条件。本设计介绍了一种用变送器现场采集的温、湿度等信号再经A/D 转换送单片机进行处理,最后通过数码显示器,键盘等硬件设计实现了工作过程的自动化。一般的单片机系统在工业现场等恶劣的环境下容易死机,所以在本文中外加监视电路对系统起保护作 用。 关键词】:AT89C52 单片机;HD7279A; 看门狗;

第1章引言 仪器仪表是人类认识世界的工具,人们借助于各种仪器仪表对各种物理量进行度量,反映其大小与变化规律.随着人类认识能力的提高与科学技术不断进步,仪器仪表技术得到了飞速发展.50年代以前, 仪器仪表多为指针式,其理论基础是机电学?从50年代起,电子技术特别是数字技术的发展,给仪表行业带来了生机,各种数字式仪表相继问世,许多传统的指针式仪表相继被淘汰,数字仪表使仪表外观耳目 一新,数据表达能力与总体性能都大幅提高? 70年代中期,随着微处理器的出现以及单片机的兴起与应 用,设计者将计算机特有的许多优点引入仪表设计,随之产生了一代崭新的智能仪表,使仪表逐渐由数字型向智能化发展,其功能也由单一显示功能转变为具有信息处理、传输、存贮、显示、控制等功能,使仪 表性能产生了质的飞跃.,品种繁多?目前,我国仪器仪表有13大类,1 300多个产品.其中自动化仪表及控制系统是和国民经济各产业部门关系最为密切的一类产品,其传感变送单元与主控装置及I/O接口 均正朝智能化方向发展?在本设计中采用以单片机作为仪表核心控制器件,可以利用A/D转换芯片对标 准信号进行采集、转换,将输入的模拟量转换成单片机能够检测的数字量进行分析和监测控制,同时可 以利用键盘显示电路将相关数据进行显示。与此同时通过所查阅的资料我还了解到随着测量技术的发展 和微处理器的广泛应用,单片机系统的电路越来越复杂,而系统的可靠性问题也越来越突出,一般的单 片机系统在工业现场等恶劣的环境下容易死机,因此系统在这些场合要保证能够稳定的工作就必须外加 监视电路,在设计中采用了美国集把关定时器、电压监控和串行EEPRO三项功能于一体的专用集成芯 片X5045。该芯片的应用将有利于简化单片机系统的结构,增强功能、降低系统的成本,尤其是大大的增加了系统的可靠性。X5045中的看门狗对系统提供了保护功能。当系统发生故障而超过设置时间时,电路中的看门狗将通过RESET言号向CPU作出反应。X5045提供了三个时间值供用户选择使用。它所具 有的电压临控功能还可以保护系统免受低电压的影响,当电源电压降到允许范围以下时,系统将复位,直到电源电压返回到稳定值为止。本次毕业设计旨在掌握智能控制仪表的设计方法,同时掌握在开发系 统下实现部分软件的仿真方法。 第2章控制系统的硬件设计 硬件组成智能仪表的硬件方框图如图 2.1 图2.1 智能控制仪表的原理框图 2

51单片机循迹小车开题报告

一、研究课题的目的和意义 1)研究目的: 随着汽车工业的迅速发展,其与电子信息产业的融合速度也显著提高,汽车开始向电子化、多媒体化和智能化方向发展,使其不仅作为一种代步工具、同时能具有交通、娱乐、办公和通讯等多种功能。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。可见其研究意义很大。本设计就是在这样的背景下提出的,为了适应机电一体化的发展在汽车智能化方向的发展要求,提出简易智能小车的构想,目的在于:通过独立设计并制作一辆具有简单智能化的简易小车,获得项目整体设计的能力,并掌握多通道多样化传感器综合控制的方法。设计的智能电动小车应该能够具有自动寻迹、小灯显示等功能。 此项设计以AT89S52单片机为控制核心,逐步实现小车的循线行走功能。2)研究意义: 1、加深课堂上的学习 由于单片机教学例子有限,因此,单片机智能车能综合学生课堂上的知识来实践,使学习者更好的了解单片机的发展。通过此次的单片机寻轨车制作,使学 生从理论到实践,初步体会单片机项目的设计、制作、调试和成功完成项目的过 程及困难,以此学会用理论联系实际。通过对实践中出现的不足与学习来补充教 学上的盲点。 2、从理论转为实际运用 智能汽车是一种高新技术密集的新型汽车,是在网络环境下利用信息技术、智能控制技术、自动控制、模式识别、传感器技术、汽车电子、电气、计算机 和机械等多个学科的最新科技成果,使汽车具有自动识别行驶道路、自动驾驶等 先进功能.随着控制技术、计算机技术和信息技术的发展,智能车在工业生产和日 常生活中已经扮演了非常重要的角色.近年来,智能车在野外、道路、现代物流 及柔性制造系统中都有广泛运用,已成为人工智能领域研究和发展的热点。 二、研究内容 1)系统设计: 智能寻迹小车采用后轮驱动,左右后轮各用一个直流减速电机驱动,通过调制后面两个轮子的转速从而达到控制转向的目的在车体前部分别装有左中右三或者两个红外反射式传感

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。

51单片机-循迹小车项目报告材料(完整)

职业技术学院 《单片机系统设计》 项目设计报告 项目设计题目:智能寻迹小车 系部:电子信息与控制工程系班级:电子 XXXX 班 组号:第四组 小组成员:XXX 指导教师:XXX 2017年10月10日

目录 一、引言 (3) 二、方案论证 (4) 三、小车车体设计 (7) 四、硬件系统设计 (8) 1、单片机最小系统 (8) 2、循迹电路 (9) 3、电机驱动电路 (9) 五、软件系统设计 (12) 六、系统的制作、仿真与调试 (14) 七、总结 (15)

一、引言 当今世界,传感器技术和自动控制技术正在飞速发展,机械、电气和电子信息已经不再明显分家,自动控制在工业领域中的地位已经越来越重要,“智能”这个词也已经成为了热门词汇。现在国外的自动控制和传感器技术已经达到了很高的水平,特别是日本,比如日本本田制作的机器人,其仿人双足行走已经做得十分逼真,而且具有一定的学习能力,还据说其智商已达到6岁儿童的水平。作为机械行业的代表产品—汽车,其与电子信息产业的融合速度也显著提高,呈现出两个明显的特点:一是电子装置占汽车整车(特别是轿车)的价值量比例逐步提高,汽车将由以机械产品为主向高级的机电一体化方向发展,汽车电子产业也很有可能成为依托整车制造业和用车提升配置而快速成为新的增长点;二是汽车开始向电子化、多媒体化和智能化方向发展,使其不仅作为一种代步工具、同时能具有交通、娱乐、办公和通讯等多种功能。无容置疑,机电一体化人才的培养不论是在国外还是国,都开始重视起来,主要表现在大学生的各种大型的创新比赛,比如:亚洲广播电视联盟亚太地区机器人大赛(ABU ROBCON)、全国大学生“飞思卡尔”杯智能汽车竞赛等众多重要竞赛都能很好的培养大学生对于机电一体化的兴趣与强化机电一体化的相关知识。但很现实的状况是,国不论是在机械还是电气领域,与国外的差距还是很明显的,所以作为电子专业学生,必须加倍努力,为逐步赶上国外先进水平并超过之而努力。为了适应机电一体化的发展在汽车智能化方向的发展要求,提出简易智能小车的构想,目的在于:通过独立设计并制作一辆具有简单智能化的简易小车,获得项目整体设计的能力,并掌握多通道多样化传感器综合控制的方法。所以立“智能循迹小车”一题作为尝试。此项设计是在以小为基础,采用AT89C52单片机作为控制核心,实现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。

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