基于单片机的智能小车的设计与制作
基于单片机的智能小车的设计
基于单片机的智能小车的设计摘要：本文基于单片机的智能小车的设计，旨在介绍如何利用单片机构建一台可以具备自主移动、避障、计算机视觉等功能的智能小车。
设计方案中，我们使用了Arduino单片机、红外避障传感器、超声波测距模块、直流电机等部件。
通过编写C程序，实现了小车的自主移动、避障、根据环境反应等功能。
设计方案中的Arduino单片机具有高度的集成度、易于学习和操作等优点，为初学者提供了一个不错的学习平台。
关键词：单片机、智能小车、避障传感器、计算机视觉引言：智能小车是一种能够自主移动、避障、计算机视觉等功能的机器人。
具有良好的控制和感知能力，可以广泛应用于工业自动化、机器人研究、教育等领域。
本文基于单片机的智能小车的设计，将介绍如何构建一台具有自主移动、避障、计算机视觉等功能的智能小车。
设计方案：本文采用的单片机是Arduino单片机，它具有高度的集成度、易于学习和操作等优点。
通过编写C程序，实现小车的自主移动、避障、计算机视觉等功能。
下面我们将详细介绍设计方案中所用到的部件。
1、红外避障传感器红外避障传感器是一种检测环境障碍物的传感器。
它通过发射红外线和接收红外线来探测周围的障碍物，进而实现小车的避障功能。
在本设计方案中，我们采用了4个红外避障传感器，分别装在小车前、后、左、右四个方向。
2、超声波测距模块超声波测距模块是一种测量距离的传感器。
它通过发射超声波并接收反射回来的波来测量与障碍物的距离。
在本设计方案中，我们使用超声波测距模块来帮助小车判断前方障碍物的距离。
3、直流电机直流电机是小车的驱动部分。
通过控制电机的正反转来实现小车的前进、后退和转向。
在本设计方案中，我们采用了两个直流电机来驱动小车。
编程实现：在编程的实现过程中，我们利用C语言编写了控制程序。
程序中通过Arduino单片机读取四个红外避障传感器、超声波测距模块的数据，并根据这些数据实时调整小车的运动状态。
下面是程序的主要流程：1、启动程序，初始化各个部件2、获取红外避障传感器的数据3、将传感器数据转换成小车需要控制的运动方向4、判断前方是否有障碍物5、根据判断结果调整小车运动方向6、重复执行2-5步，实现小车的自主移动和避障功能。
基于STM32的智能循迹小车的设计
基于STM32的智能循迹小车的设计智能循迹小车是一种具有自主导航能力的智能移动机器人，能够根据预设的轨迹路径进行自主轨迹行驶。
该设计基于STM32单片机，采用感光电阻传感器进行循迹控制，结合电机驱动模块实现小车的前进、后退、转向等功能。
一、硬件设计1.MCU选型：选择STM32系列单片机作为主控芯片，具有高性能、低功耗、丰富接口等特点。
2.传感器配置：使用感光电阻传感器进行循迹检测，通过读取传感器的电阻值判断小车当前位置，根据不同电阻值控制小车行驶方向。
3.电机驱动模块：采用直流电机驱动模块控制小车的前进、后退、转向等动作。
4.电源管理：使用锂电池供电，通过电源管理模块对电源进行管理，保证系统正常工作。
二、软件设计1.系统初始化：对STM32单片机进行初始化，配置时钟、引脚等相关参数。
2.传感器读取：通过ADC模块读取感光电阻传感器的电阻值，判断小车当前位置。
3.循迹控制：根据传感器读取的电阻值判断小车相对于轨迹的位置，根据不同的位置控制小车的行驶方向，使其始终保持在轨迹上行驶。
4.电机控制：根据循迹控制的结果，通过电机驱动模块控制小车的前进、后退和转向动作。
5.通信功能：可通过串口通信模块与上位机进行通信，实现与外部设备的数据传输和控制。
三、工作流程1.初始化系统：对STM32单片机进行初始化配置。
2.读取传感器：通过ADC模块读取感光电阻传感器的电阻值。
3.循迹控制：根据读取的电阻值判断小车相对于轨迹的位置，控制小车行驶方向。
4.电机控制：根据循迹控制的结果，通过电机驱动模块控制小车的前进、后退和转向动作。
5.通信功能：可通过串口通信模块与上位机进行通信。
6.循环运行：不断重复上述步骤，实现小车的自主循迹行驶。
四、应用领域智能循迹小车的设计可以广泛应用于各个领域。
例如，在物流行业中，智能循迹小车可以实现自动化的物品搬运和运输；在工业领域，智能循迹小车可以替代人工，进行自动化生产和组装；在家庭生活中，智能循迹小车可以作为智能家居的一部分，实现家庭清洁和智能控制等功能。
基于单片机智能遥控小车的设计
基于单片机智能遥控小车的设计引言：一、硬件设计：智能遥控小车的硬件设计包括机械结构和电子模块两个方面。
1.机械结构设计：机械结构设计为小车提供了良好的稳定性和移动能力。
首先，选取适合的底盘结构，确保小车的稳固性和均衡性。
其次，选择合适的电机和轮子，以实现小车的前进、后退和转向功能。
最后，在机械结构中添加传感器支架和摄像头支架，方便后续的传感器和摄像头模块的安装。
2.电子模块设计：电子模块设计包括主控模块、通信模块和电源模块三个部分。
（1）主控模块：主控模块是整个智能遥控小车的核心，它负责接收遥控命令、控制电机的转动并实时处理传感器数据。
选择一款性能较强的单片机作为主控芯片，如STM32系列，以满足小车处理复杂任务的需求。
（2）通信模块：（3）电源模块：电源模块为智能遥控小车提供稳定的电源，要保证小车的正常工作需要满足一定的电流和电压要求。
选取合适的锂电池组或者干电池组作为电源，通过适当的电压调节和保护电路，保证电源的稳定性和安全性。
二、软件设计：智能遥控小车的软件设计包括底层驱动程序的编写和上层应用程序的开发。
1.底层驱动程序：底层驱动程序主要用于控制电机和监测传感器数据。
通过编写合适的电机驱动程序，实现小车的前进、后退和转向功能。
同时，编写传感器驱动程序获取传感器的数据，如超声波测距、红外线检测和摄像头采集等，为上层应用程序提供数据支持。
2.上层应用程序：三、功能拓展：智能遥控小车的功能可以通过添加各种传感器和模块进行拓展，如以下几个功能：1.环境检测功能：通过添加温湿度传感器、二氧化碳传感器等，实时监测环境数据，可以应用于室内空气质量、温湿度调节等应用。
2.避障功能：通过添加超声波传感器、红外线传感器等，在小车前方进行信号检测，实现小车的避障功能。
3.图像识别功能：通过添加摄像头模块，对图像进行处理和分析，实现小车的图像识别功能，如人脸识别、物体识别等。
结论：基于单片机的智能遥控小车设计通过合理的硬件结构和软件设计，实现了远程遥控和实时传输数据的功能。
基于51单片机智能小车(电路+程序+论文)
基于单片机的多功能智能小车设计论文(摘要（关键词：智能车单片机金属感应器霍尔元件 1602LCD）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。
本次设计的简易智能电动车，采用AT89S52单片机作为小车的检测和控制核心；采用金属感应器TL-Q5MC来检测路上感应到的铁片，从而把反馈到的信号送单片机，使单片机按照预定的工作模式控制小车在各区域按预定的速度行驶，并且单片机选择的工作模式不同也可控制小车顺着S形铁片行驶；采用霍尔元件A44E检测小车行驶速度；采用1602LCD实时显示小车行驶的时间，小车停止行驶后，轮流显示小车行驶时间、行驶距离、平均速度以及各速度区行驶的时间。
本设计结构简单，较容易实现，但具有高度的智能化、人性化，一定程度体现了智能。
目录1 设计任务 (3)1.1 要求 (3)2 方案比较与选择 (4)2.1路面检测模块 (4)2.2 LCD显示模块 (5)2.3测速模块 (5)2.4控速模块 (6)2.5模式选择模块 (7)3 程序框图 (7)4 系统的具体设计与实现 (9)4.1路面检测模块 (9)4.2 LCD显示模块 (9)4.3测速模块 (9)4.4控速模块 (9)4.5复位电路模块 (9)4.6模式选择模块 (9)5 最小系统图 (10)6 最终PCB板图 (12)7 系统程序 (13)8 致谢 (46)9 参考文献 (47)10 附录 (48)1. 设计任务：设计并制作了一个智能电动车，其行驶路线满足所需的要求。
1.1 要求：1.1.1 基本要求：（1）分区控制：如（图1）所示：（图1）车辆从起跑线出发（出发前，车体不得超出起跑线）。
在第一个路程C~D区（3～6米）以低速行驶，通过时间不低于10s；第二个路程D～E区（2米）以高速行驶，通过时间不得多于4秒；第三个路程E~F区（3～6米）以低速行驶，通过时间不低于10s。
基于51单片机WiFi智能小车制作
基于51单片机WiFi智能小车制作基于51单片机WiFi智能小车制作一、基本原理51单片机WiFi智能小车是利用PC或手机作为控制端，通过手机连接wifi模块（路由器）以获得wifi信号，同时车载也连接wifi模块以获得和手机相同的IP地址，实现手机和小车的连接，然后利用PC或手机上的控制软件以wifi网络信号为载体发送相关信号，wifi模块接收PC 或手机端发送来的相关信号并分析转换成TTL 电平信号，然后发送给单片机，单片机接收到的电平信号处理、分析、计算，转化成控制指令并发送给电机驱动模块以实现小车的前进、后退、左拐、右拐等功能。
二、购买所需材料了解51单片机WiFi智能小车基本原理后，需要购买所需材料进行制作。
下面列出所需制作材料：序号材料备注图例6 小车底盘7 摄像头 根据固件支持摄像头购买8 电源根据自己需要购买种类9 杜邦线及小配件制作所需工具：序号工具名备注图例称1 电烙铁一套 包括松香焊锡2 螺丝刀 平口、十字等3 微型电钻 可以自制4手工刀5 剪刀6 万用表7 热熔胶枪或快干胶8US B下载器三、开始制作1、制作流程开始制作前，我们首先需要看购买路由器的型号，笔者采用的是703n 路由器，所以需要引出ttl 线。
总体步骤为：路由器引TTL 线→路由器刷OpenWrt 固件→制作51单片机最小系统→下载下位机程序到51单片机→安装上位机程序至PC 或手机→测试上、下位机通信→组装→调试完成。
2、路由器引ttl线首先打开703n路由器，按照下图标示位置焊接ttl线。
注意：1、焊接的时候要小心焊接，焊好后微拉下查看松紧2、焊接最好采用软线焊接，防止意外整块拉掉焊点3、焊好后一定用胶固定，最好采用热熔胶下图为引好ttl线样子3 刷OpenWrt固件何为OpenWrt固件，OpenWrt可以被描述为一个嵌入式的Linux 发行版，（主流路由器固件有dd-wrt,tomato,openwrt三类）而不是试图建立一个单一的，静态的系统。
基于单片机的智能小车的设计
基于单片机的智能小车的设计智能小车在当今社会中得到越来越广泛的应用，它不仅可以为人们的生活带来方便，还能在工业生产和科研领域发挥关键作用。
而基于单片机的智能小车设计是其中的一个重要方面，它通过利用单片机的高度集成和强大功能，实现智能小车的自主控制和感知任务。
本文将深入探讨基于单片机的智能小车设计的关键技术和发展趋势，为读者提供一些有益的参考和启发。
智能小车的设计中，传感器是至关重要的一环。
而对于基于单片机的智能小车来说，选择合适的传感器和设计有效的传感器数据采集方案显得尤为重要。
在传感器选择方面，常用的传感器有红外传感器、超声波传感器、光电传感器等，它们可以实现对障碍物的检测和环境信息的感知。
在传感器数据采集方案设计上，需要考虑到传感器数据的采集频率、传感器数据的处理方式以及传感器数据与单片机的接口方式等。
通过合理设计传感器的选择和数据采集方案，可以有效提高智能小车的感知能力和控制精度。
除了传感器外，基于单片机的智能小车设计还需要考虑到智能控制算法的设计。
智能控制算法是实现智能小车自主行驶和避障的核心，它可以通过对传感器数据的处理和分析，实现对小车行驶方向和速度的实时控制。
常用的智能控制算法包括PID算法、模糊控制算法和神经网络控制算法等，它们分别适用于不同的应用场景和控制需求。
在智能控制算法的选择和设计中，需要考虑到算法的实时性、稳定性和可调节性，以实现对智能小车的精确控制和智能决策。
在设计基于单片机的智能小车时，硬件设计也是一个不可忽视的方面。
合理的硬件设计可以有效提高智能小车的性能和稳定性，为控制算法的实现提供良好的硬件支持。
常用的硬件设计包括电机驱动电路设计、电源管理电路设计和通信接口电路设计等。
其中，电机驱动电路设计是最为关键的一环，它可以实现对小车电机的精确控制和驱动，保证小车的行驶稳定性和速度调节精度。
电源管理电路设计则是保证小车电路的稳定供电和功耗管理，避免因电路供电不稳定导致小车控制系统工作异常。
基于单片机控制的智能小车设计与制作
目录中文摘要 (2)英文摘要 (3)1 引言 (4)2 方案论证 (5)2.1 控制核心的选择及其简介 (5)2.1.1 SPCE061A单片机简介 (5)2.2.2 61板简介 (6)2.2.3 集成开发环境（IDE）简介 (7)2.2 小车驱动方式的选择 (7)2.3 语音播放和语音识别模块 (7)2.4 光电检测模块 (8)2.5 障碍检测模块 (9)3 系统硬件设计 (10)3.1 车体结构及其驱动电路 (10)3.2 循线模块 (13)3.2.1 循线硬件电路设计 (13)3.2.2 循线传感器的安装 (15)3.3 避障模块 (17)3.3.1 避障硬件电路设计 (18)3.3.2 避障硬件电路的制作与安装 (24)3.4 硬件完成后的小车总体图 (25)4 系统软件设计 (27)4.1 主程序设计 (27)4.2 循线模块程序设计 (28)4.3 障碍检测模块程序设计 (29)4.4 语音播放程序设计 (31)5 使用说明 (33)结论 (35)谢辞 (36)参考文献 (37)附录1 (38)附录2 (40)附录3 (41)附录4 (43)附录5 (44)基于单片机控制的智能小车设计与制作摘要: 课题的主要任务是设计并制作一辆智能小车，要求实现小车的语音控制、循线行走、避免撞到障碍物三大功能。
设计以凌阳16位单片机为控制核心，应用光电传感器和超声波传感器，成功实现了小车的三大功能。
课题完成了光电传感器和超声波传感器的选择、采购、各传感器的接口电路设计和制作，以及各传感器和电路的安装位置和方式的安排，并完成了整个硬件的制作工作。
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。
关键词：智能小车，光电传感器，超声波传感器，单片机Abstract：This subject is to design and manufacture an intelligent car, whose three functions are car’s voice control, following the lin e to run, avoiding hittingthe obstacles. This design takes the Ling Yang 16 monolithic integratedcircuits as the control core, and with applying the photoelectric sensor andthe ultrasonic sensor, the car's three functions have realized. The designerhas completed the choice and purchase of the photoelectric sensor andultrasonic sensor, the design and manufacturing of various sensors' interfacecircuit, the installment position and arrangement preparation of the sensorsand circuit, as well as the entire hardware's manufacturing work. At thesame time, the control software's design and the program’s establishmentand debugging are finished. Finally completes the software and hardware'sfusion, which realizes the car's anticipated function.Keywords：intelligent car，photoelectric sensor，ultrasonic sensor，SCM1 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。
基于单片机的红外遥控智能小车设计
基于单片机的红外遥控智能小车设计引言：随着科技的不断发展，智能物联网已经走进了我们的生活。
智能小车作为一种智能化的产品，能够实现远程遥控、自动避障等功能，受到了广大消费者的青睐。
本文就基于单片机的红外遥控智能小车设计进行详细介绍。
一、设计目标本设计的目标是通过红外遥控，实现对智能小车的远程控制，小车能够根据收到的指令进行行驶、避障等操作。
二、设计原理1.主控芯片：本设计使用单片机作为主控芯片，常用的单片机有51系列、AVR系列等，可根据实际需求选择合适的芯片型号。
2.红外遥控模块：红外遥控模块是实现红外通信的设备，可以将遥控器发出的红外信号解码成数据，实现遥控操作。
3.电机驱动模块：电机驱动模块可将单片机的PWM信号转化为电机的动力驱动信号，控制小车的行驶方向和速度。
4.超声波传感器：超声波传感器可以感知到小车前方的障碍物距离，根据测得的距离，进行相应的避障操作。
5.电源模块：小车需要使用适当的电源，通常是锂电池或者直流电源供应。
三、系统设计1.硬件设计：（1）搭建小车底盘：根据所选择的底盘，搭建小车结构，并安装好电机驱动模块、电源模块等硬件设备。
（2）连接电路：将红外遥控模块、超声波传感器等硬件设备与主控芯片进行连接，确保每个模块正常工作。
2.软件设计：（1）红外遥控程序设计：通过红外遥控模块接收红外信号，并解码成相应的指令。
根据指令控制电机驱动模块，实现小车的行驶方向和速度控制。
（2）超声波避障程序设计：根据超声波传感器测得的距离，判断是否有障碍物，如果有障碍物就停止或者转向。
四、实验结果和讨论经过实验验证，本设计的红外遥控智能小车能够准确接收红外信号，并根据指令控制小车的行驶方向和速度。
同时，超声波传感器能够及时感知到前方的障碍物，并进行相应的避障操作。
然而，该设计仍然存在一些不足之处，比如超声波传感器的测距范围有限，可能无法感知到较小的障碍物。
此外，红外遥控信号的传输距离也有一定限制，需要保持遥控器与小车之间的距离不过远。
单片机应用——智能循迹小车设计
单片机应用——智能循迹小车设计智能循迹小车是一种基于单片机技术的智能机器人，它可以自动跟随线路进行行驶，具有很高的应用价值，被广泛地应用在工业控制和家庭娱乐等领域。
本次智能循迹小车的设计采用的是AT89C51单片机，通过巧妙的编程和外接传感器的配合来实现小车的自动识别和跟踪线路的功能。
下面我们来具体阐述一下智能循迹小车的设计过程。
一、硬件设计智能循迹小车的硬件系统包括电机驱动电路、传感器电路、控制板电路、电源电路等几个部分。
其中，电机驱动电路是实现小车行驶的关键，它通过外接减速电机来带动小车的轮子，从而实现前进、后退、转弯等基本动作。
传感器电路则用来检测小车当前所处的位置和前方的路况，从而将这些信息传递给单片机进行处理。
控制板电路是整个硬件系统的核心部分，它包括AT89C51单片机、EEPROM存储器、逻辑电路等。
其中，AT89C51单片机是控制整个系统的“大脑”，它通过编写相应的程序来实现小车的跟踪功能。
EEPROM存储器则用来保存程序和数据，以便实现数据的长期存储。
逻辑电路则用来实现各个硬件组件之间的协调工作，从而保证整个系统的正常运转。
二、软件设计软件设计是智能循迹小车系统中最为关键的一环，它直接决定了小车的行驶效果。
为了实现小车的自动跟踪功能，我们采用了双路反馈控制系统，并在此基础上进行了进一步优化和改进。
具体来说，我们先使用PID算法对传感器采集到的数据进行处理，得到当前位置和偏差值。
然后再通过控制电机的转速和方向，使小车能够自动跟随线路前进。
三、应用价值智能循迹小车是一种非常实用的机器人，它具有很高的应用价值。
例如，在农业生产中，可以利用智能循迹小车来进行田间作业，大大提高工作效率和质量；在家庭娱乐方面，智能循迹小车可以作为一种智能玩具，为人们带来更加丰富的娱乐体验。
四、总结通过本次智能循迹小车的设计，我们不仅深入了解了单片机及传感器的原理和应用，而且具备了一定的硬件和软件开发能力。
基于AT89S52单片机的智能小车设计与制作
避 障 、距 离检测等功能的智能小车 。该车 以两轮式玩具小车 为载体 ，Ａ Ｔ ８ ９ Ｓ ５ ２ 单 片机为控制核心 ，依靠直流
伺 服电机驱 动 ，利用 触觉 开关 实现障碍物探测 ，采用光敏电阻和红外线传感器进行导航及距离检测 。事实证
明，该小车运行稳定 ，智能化程度高。 关键词 ：单 片机 ；智能小车 ；巡航控制 ；触觉导航 ；视觉导航 ；距离检测
Ｊ Ｉ Ａ ＮＧ Ｗｅ ｉ ， Ｑ Ｉ Ｑ ｕ ｎ
（ Ｇｕ ａ ｎ ｇ ｄ ｏ ｎ ｇ Ｃ ｏ ｍｍｕ ｎ ｉ ｃ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ Ｐ ｏ ｌ ｙ ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｉ ｃ ， Ｇ ｕ ａ ｎ ｇ ｚ ｈ ｏ ｕ ５ １ ０ ６ ５ ０ ， Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ ）
赛 ，已成 为 我 国培养 大 学生 自主创新 能 力 的重要
平 台 ，受 到 了高 校 的普遍 关 注 和高示 。
机器人技术融合 了机械 、电子 、传感器 、计算
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序号： 4 编码：甲4B02704B第十一届“挑战杯”河南省大学生课外学术科技作品竞赛作品申报书作品名称：基于单片机的智能小车的设计与制作学校全称：平顶山学院个人申报者姓名（集体名称）：闫翔指导老师姓名：王艳辉类别：□自然科学类学术论文□哲学社会科学类社会调查报告和学术论文□科技制作小发明创造基于单片机的智能小车的设计与制作摘要：随着电子技术、计算机技术和制造技术的飞速发展，智能技术必将迎来它的发展新时代，我们想如果能将其运用到煤矿勘测，环境信息采集等方面，将会更好地满足人们的需求。
因此，我们设计了这款智能小车。
该设计采用STC89C52单片机为控制核心，采用驱动芯片L298N构成双H桥控制直流电机，利用传感器检测道路上的障碍，控制电动小汽车的自动避障，快慢速行驶，自动寻迹和寻光等功能。
在软件设计方面,则分为三个模块,即数据采集模块,信号处理模块,控制器控制电机模块。
其中软件系统采用C程序，整个系统的电路结构简单，容易实现，可靠性能高。
此设计实现了小车的无人驾驶，通过对路面的检测，由单片机来判断控制小车，使其变得智能化，实现自动的前进，转弯，停止功能.此系统完善后可以应用到道路检测，安全巡逻中，同时，可以以此为基础，将其应用到生活或者工业制造中去，即增添我们的生活乐趣也提高了工业效率，最重要的是能降低工作中的危险性。
关键词：单片机；自动循迹；驱动电路目录1绪论 (4)1.1本课题的研究的背景以及现实意义 (4)1.2课题研究的目的和意义 (6)1.3本设计的研究方向 (6)2 方案设计 (7)2.1小车车体的选用 (7)2.2 主控芯片的选用 (7)2.3 PWM调速系统的实现 (8)2.4 系统原理图 (9)3 系统的硬件设计 (11)3.1单片机电路的设计 (11)3.1.1单片机的功能特性描述 (11)3.1.2晶振电路 (12)3.1.3复位电路 (13)3.2红外线循迹避障模块 (14)3.2.1黑线循迹模块 (14)3.2.2避障模块设计 (15)3.3 声控模块 (16)3.4 比较模块 (16)3.5 测速模块和循光模块 (17)3.6 电源模块 (18)3.7 电机驱动模块 (18)3.7.1．L298N引脚结构 (24)3.7.2．电机驱动原理 (20)3.7.3 小车运动逻辑 (22)3.8 红外遥控 (23)3.8.1．红外线遥控系统结构 (23)3.8.2．编码方式与解码原理 (24)4 系统的软件设计 (25)4.1 Keil编译器软件 (25)4.2 外部中断子程序流程图 (27)4.3 主程序流程图 (28)4.4 定时器中断程序设计 (28)5系统的总体调试 (28)5.1 硬件的测试 (28)5.2 系统的软件调试 (29)6 结论.... (31)参考文献 (82)1 绪论1.1本课题的研究的背景以及现实意义目前，在企业生产技术的不断提高、对自动化技术要求不断加深的条件下，智能车辆以及在智能车辆基础上开发出来的各种产品已成为自动化物流运输、柔性生产组织等一些系统的关键设备。
世界上许多国家都在进行智能车辆的研究和开发设计。
移动机器人是机器人学中的一个重要分支，出现在20世纪60年代。
当时斯坦福研究院的Nils Nilssen和Charles Rosen等人，在1966年至1972年期间研制出了取名shakey的自主式移动机器人，目的是将人工智能技术应用在复杂条件下，完成机器人系统的自主推理、规划和控制。
从此，移动机器人从无到有，数量不断的增多，智能车辆作为移动机器人的一个重要分支也会得到越来越多的关注。
智能车辆，是一个集环境感知、规划决策、自动行驶等功能于一体的综合性系统，它集中地运用了计算机、信息、传感、通信、导航及自动控制等技术，是典型的高新技术综合体。
它具有道路障碍的自动识别、自动制动、自动报警、自动保持安全距离和巡航控制等功能。
智能车辆主要的特点是在复杂的道路情况下，能自动地操纵和驾驶车辆绕开障碍物并且能沿着预定的轨迹行进。
智能车辆在原有系统的基础上增加了一些智能化技术设备:(1)计算机处理系统，主要完成对从摄像机所获取的图像的预处理、增强、分析、识别等工作;(2)摄像机，用来获得道路的图像信息;(3)传感器设备，车速传感器用来获得当前车速，障碍物传感器用来获得前方、侧方和后方障碍物等信息。
这种智能小车的主要应用领域包括以下几个方面:(1)军事侦察与环境探测现代战争对军事侦察提出了更高的要求，目前各国普遍重视对军事侦察的建设，采取各种有效措施预防敌方的突然袭击，并广泛应用先进科学技术，不断研制多用途的侦察器材和探测设备，在车上装配摄像机、安全激光测距仪、夜视装置和卫星全球定位仪等设备，通过光缆操纵，完成侦察、监视敌情、情报收集、目标搜索和自主巡逻等任务，进一步的扩大侦察范围，提高侦察的时效性和准确性。
(2)探测危险与排除险情在战场上或工程中，经常会遇到各种各样的意外。
这时，智能化探测小车就可以发挥很好的作用。
战场上，可以使用智能车辆扫除路边炸弹、寻找和销毁地雷等。
民用方面，可以探测化学泄漏物质，可以进行救援灭火，以及在强烈地震发生后到废墟中寻找生还人员等。
(3)安全检测受损评估在工程建设领域，可以对高速公路自动巡迹，进行道路质量检测和破坏分析检测;对水库堤坝、海岸护岸堤、江河大坝等进行质量和安全性检测。
在制造领域，可用于工业管道中机械损伤、裂纹等缺陷的探寻，对输油和输气管线的泄漏和破损点的查找和定位等。
(4)智能家居在家庭中，可以用智能小车进行对家具、家用电器，室温等进行远程控制。
对这种小车的研究，将为未来环境探测术上的有力支持1.2课题研究的目的和意义科技的进步带动了产品的智能化，单片机的应用更是加快了发展的步伐，它的应用范围日益广泛，已远远超出了计算机科学的领域。
小到玩具、信用卡，大到航天器、机器人，从实现数据采集、过程控制、模糊控制等智能系统到人类的日常生活，到处都离不开单片机,此设计正是单片机的一个典型应用。
此设计实现了小车的无人驾驶，可以运用到煤矿勘测，环境信息采集等方面，并且该设计具有实际意义，可以应用于考古、机器人、医疗器械等许多方面。
尤其是在足球机器人研究方面具有很好的发展前景，在考古方面也应用到了超声波传感器进行检测。
所以本设计与实际相结合，现实意义很强。
1.3 本设计的研究方向单片机的应用领域越来越广泛，无论是在生活，生产上，单片机无处不在。
单片机可以广泛应用于计算机外部设备、工业实时控制、仪器仪表、通讯设备、家用电器等各个领域。
其应用如此广泛，所以有必要去学习和应用单片机，以满足实际产品开发的需要，也是适应社会智能化、自动化的趋势。
通过构建智能小车系统，培养设计并实现自动控制系统的能力。
在实践过程中，熟悉以单片机为核心控制芯片，设计小车的各种检测、驱动和显示等外围电路，采用智能控制算法实现小车的智能循迹、自动避障、循光和测速等功能。
灵活应用机电等相关学科的理论知识，联系实际电路设计的具体实现方法，达到理论与实践的统一。
在此过程中，加深对控制理论的理解和认识。
2.方案设计2.1小车车体的选用车体选用有两种途径，一种是自制车体，一种是购买玩具车体进行改装。
由于自制车体过程复杂，带负载能力差，可谓既费时又费力。
于是选择市场上常用的小车底盘，质量坚硬，承载能力强，上面有很多可扩展的小孔，便于模块的安装和使用。
本设计采用两个直流步进电机直接与车轮相连，电机上装有编码盘，便于测速、测距试用。
2.2 主控芯片的选用一个单片机应用系统的硬件电路设计包含有两部分内容：一是系统扩展，即单片机内部的功能单元，如ROM﹑RAM﹑I/O口﹑定时/计数器﹑中断系统等能量不能满足应用系统的要求时，必须在片外进行扩展，选择适当的芯片，设计相应的电路。
二是系统配置，既按照系统功能要求配置外围设备，如键盘显示器﹑打印机﹑A/D﹑D/A转换器等，要设计合适的接口电路。
STC89C52单片机是把那些作为控制应用所必需的基本内容都集成在一个尺寸有限的集成电路芯片上。
如果按功能划分，它由如下功能部件组成，即微处理器、数据存储器、程序存储器、并行I/O口、串行口、定时器/计数器、中断系统及特殊功能寄存器。
它们都是通过片内单一总线连接而成，其基本结构依旧是CPU加上外围芯片的传统结构模式。
但对各种功能部件的控制是采用特殊功能寄存器的集中控制方式。
2.3 PWM调速系统的实现PWM信号的产生通常有两种方法：一种是软件的方法；另一种是硬件的方法。
硬件方法的实现已有很多文章介绍，这里不做赘述。
本次主要介绍利用单片机通过软件设计产生PWM信号实现电机的调速。
本小车的PWM调速采用的是调宽定频的方法，其原理是通过控制驱动电机电压导通与断开的时间比值得到电压平均值来控制小车速度。
PWM调速系统与可控整流式调速系统相比有下列优点：由于PWM调速系统的开关频率较高，仅靠电枢电感的滤波作用就可获得平稳的直流电流，低速特性好。
同样，由于开关频率高，快速响应特性好，动态抗干扰能力强，可以获得很宽的频带，开关器件只工作在开关状态，主电路损耗小，装置效率高。
2.4 系统原理图智能循迹小车主要由STC89C52单片机电路、TCRT5000循迹模块、L298N驱动模块、直流电机、小车底板、电源模块等组成。
图2.1智能小车控制系统结构框图本设计智能小车采用STC89C52单片机进行智能控制。
开始由手动启动小车，并复位，通过遥控切换模式，可以完成简单的前进后退左右转弯功能，采用双极式H型PWM脉宽调制技术，达到小车的慢速行驶状态，同时遥控也可以切换到循迹模式、避障模式、循光模式和声控模式。
系统原理图如图2-1所示：图2.2智能小车控制系统结构原理图3 系统的硬件设计3.1 单片机电路的设计一个单片机应用系统的硬件电路设计包含两部分内容：一是系统扩展，即单片机内部的功能单元，如ROM、RAM、I/O、定时器/计数器、中断系统等不能满足应用系统的要求时，必须在片外进行扩展，选择适当的芯片，设计相应的电路；二是系统的配置，即按照系统功能要求配置外围设备，如键盘、显示器、A/D、D/A转换器等。
3.1.1 单片机的功能特性描述单片机又称单片微控制器,它不是完成某一个逻辑功能的芯片,而是把一个计算机系统集成到一个芯片上。
概括的讲：一块芯片就成了一台计算机。
它的体积小、质量轻、价格便宜。
单片机内部也有和电脑功能类似的模块，比如CPU，内存，并行总线，还有和硬盘作用相同的存储器件。
单片机是一种集成电路芯片，采用超大规模集成电路技术把具有数据处理能力的中央处理器CPU随机存储器RAM、只读存储器ROM、多种I/O口和中断系统、定时器/计时器等功能（可能还包括显示驱动电路、脉宽调制电路、模拟多路转换器、A/D转换器等电路）集成到一块硅片上构成的一个小而完善的计算机系统。