智能避障小车

目录

1. 绪论 (5)

2. 方案设计与论证 (6)

2.1 主控系统 (6)

2.2寻迹模块 (7)

2.3 避障模块 (8)

2.4 机械系统 (10)

2.5 电源模块 (10)

3. 硬件设计 (12)

3.1总体设计 (12)

3.2驱动电路 (12)

3.3 PWM控制技术分析 (13)

3.4检测模块 (13)

4. 软件设计 (15)

4.1系统软件设计说明 (15)

4.2程序框图 (15)

结束语 (16)

参考文献 (17)

致谢 (18)

附录程序清单 (19)

摘要

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, 超声波传感器与光电寻迹系统由于具有成本低, 安装方便, 不容易受电磁、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的应用。

关键词：智能小车；STC89C52单片机；超声波检测模块；光电寻迹

Abstract

With the development of robotics, autonomous mobile robots play an important role in our manufacture and society for its characteristics: flexible and intelligent. Autonomous mobile robots sense the outside environment and their states with a variety of sensor systems’help. They walk in the complex and known or unknown environment to complete tasks. Moreover, among the methods of detection, ultrasonic wave sensors and photoelectric components are low cost, easy to installation, not susceptible to electromagnetic, light, objects’ color s and smoke, and easy to see time information. Therefore, they can be used in the darkness, dust, smoke, electromagnetic interference, toxic and other harsh environment. In other words, the components have a wide range of applications in the area of mobile robots. Keyword: Intelligent Car, STC89C52 Microcontroller, Ultrasonic Wave Component, Photoelectric Component

1.绪论

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, 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的应用。

针对一种基于光电寻迹、超声波的避障小车，通过对整体方案、电路、算法、调试、车辆参数的介绍，详尽地阐述移动机器人通过传感器系统感知外界环境和自身状态, 在复杂的环境中自主移动并完成相应的任务。超声波传感器以其独有的特征而被青睐。本文利用两个超声波传感器对障碍物进行定位, 从而使机器人顺利到达结构化环境中的目标。

该智能小车系统涉及计算机控制技术、路径识别、传感技术、电子设计、程序设计、机械设计等多个学科，磨练了我们的知识融合和实践动手能力的培养。

该小车我们采用了在课堂上接触最多的STC89C52芯片。80C52是一款八

位单片机，它的易用性和多功能性受到了广大使用者的好评。下面就简要的介绍

一下单片机及其典型应用方式：

“单片机”一词是Single-Chip Microcomputer较准确的译法，但最能准确反映单片机设计思想﹑并且具有技术眼光的词汇是Microcomputer（微处理器）。之所以出现了Sigle-chip Microcomputer一词，实在是因为早期，甚至到MCS-51时期，单片机准确地体现了Sigle-chip Microcomputer的形态和内容。然而发展到MCS-96，发展到新一代80C51﹑M68HC05﹑M68HC11系列单片机时，在单片机中着力扩展了各种控制功能。如A/D﹑PWM﹑PCA计数器捕获/比较逻辑﹑高速I/O口﹑WDT等，已突破了Microcomputer的传统内容，朝Microcomputer的内涵发展。因此，目前已到了该给单片机正名的时候了，国外已逐渐统一成Microcomputer。

本设计就采用了比较先进的80C51为控制核心，80C51采用CHOMS工艺，功耗

很低。该设计具有实际意义，可以应用于考古、医疗器械等许多方面。