基于模块化控制的多功能智能小车设计
多功能智能小车设计毕业设计(论文)
1 绪论1．1 设计背景和意义智能小车是一个集环境感知、规划决策、自动行驶等功能于一体的综合系统，它集中的运用了计算机、传感、信息、通信、导航、人工智能及自动控制等技术，是典型的高新技术综合体[1]。
目前，智能小车在军事、民用及科学研究等领域都已得到了广泛的应用。
随着人们物质生活水平的提高，汽车已经越来越普及，但交通事故也随之增加，危及了人们的财产及生命安全。
与此同时，随着科学技术的发展，探险、排爆等危险场合工作的机器人，以及自动化生产中运输小车的应用也日益广泛，汽车已经不再只是拥有四个轮子的交通工具，人们更加希望汽车作为日常生活以及工作范围的一种延伸。
因此，研制智能自动驾驶车已成为急需和必要，它对解决道路交通安全提供了一种新的途径[2]。
本设计的智能电动小车能够实时显示速度、里程，具有自动寻迹、避障功能，具有较强的实际意义。
1．2 国内外研究现状随着汽车工业的迅速发展，关于汽车的研究也就越来越受人关注，智能车的发展也更加细致与多元。
早期的智能车研究侧重于应用，从单纯的作业考虑把智能车作为某个特定条件下作业的专用工具，即程序控制车，它完全按照事先装入到存储器中的程序安排的步骤进行工作，能有效地从事安装、搬运等工作。
这一代智能车的最大缺点是它只能刻板地完成程序规定的动作，不能适应环境变化。
随着电子技术和人工智能学科的发展，配备有传感器的第二代自适应智能车应运而生。
这种智能车通过传感器获取作业环境、操作对象的简单信息。
由于它能随着环境的变化而改变自己的行为，故称为自适应智能车。
第二代智能车虽然具有一些初级的智能，但还没有达到完全“自治”的程度。
当前，人们正在研制能在广泛范围内对物体进行搜索、识别和测距等功能的智能车机构。
它们能对感知到的信息进行处理，以控制自己的行为，具有作用于环境的行为能力。
一个理想化的、完善的智能车系统通常由3个部分组成：移动机构、感知系统和控制系统[3]。
目前研制的智能车虽大都只具有部分智能，但也已在很多领域得到了广泛的应用。
一种多功能智能小车设计
一种多功能智能小车设计一种多功能智能小车设计引言随着科技的快速发展和智能化的兴起，智能小车在人们的日常生活中扮演着越来越重要的角色。
智能小车不仅可以在家庭中提供各种服务，还可以应用于工业、农业、医疗等领域。
本文将介绍一种多功能智能小车的设计，该小车不仅具备基本的移动功能，还能够进行环境感知和交互操作。
一、总体设计思路该多功能智能小车首先需要有一个稳定的结构以容纳各种传感器和设备。
车身采用高强度材料制作，例如铝合金，具有良好的韧性和轻量化特性。
车身设计经过流线型优化，可以减少风阻并提高整体稳定性。
此外，为了适应不同地形的行驶需求，小车采用全轮驱动和独立悬挂系统，可以灵活应对各种复杂道路条件。
二、硬件设计1. 传感器系统该智能小车配备了多种传感器，以实现环境感知和导航功能。
包括激光雷达、红外传感器、距离传感器、摄像头等。
激光雷达用于检测周围环境的障碍物和路面状况，红外传感器用于感知周围物体的距离和温度，距离传感器用于测量车辆与前方障碍物的距离，摄像头可以拍摄周围环境并进行图像处理。
这些传感器数据将通过处理算法进行分析，并实现智能主动避障、路径规划和导航。
2. 控制系统控制系统是智能小车的核心部分，通过控制系统可以实现对小车的精确控制。
控制系统由单片机、电机控制模块、外围设备接口等组成。
单片机是控制系统的核心，负责接收和处理传感器数据，并输出相应的控制信号。
电机控制模块负责控制小车的行驶和转向，外围设备接口可以连接其他设备，如显示屏、扬声器等。
三、软件设计1. 环境感知与定位算法通过激光雷达和摄像头获取周围环境的数据，采用图像处理和数据分析算法，对道路状况和障碍物进行识别和分析。
其中，深度学习算法可以提高图像识别的准确性和效率。
利用传感器数据，算法能够生成车辆所处位置的地图，并实现定位和路径规划功能。
2. 交互控制算法为了实现人机交互功能，该小车还含有一套交互控制算法。
通过语音识别和语音合成技术，实现人与小车之间的语音交流。
多功能模块化智能车设计
图1
CCD作为赛道路径识别的主要传感器,在路径规划上起着十分重要的作用。
CCD在赛道上的状态有:直道处,S弯处和十字交叉处包含128个像素点,我们的设计方案是当有三个像素点采集到黑色信号时,就认为赛车到达边沿。
在直道的时候,CCD左右两侧均能检测到赛道边沿。
在小弯时,两侧也会检测到赛道边沿,但相对于直道时不太稳定。
在大弯时,可能会出现只有一侧检测到赛道边沿的情况
十字交叉处,一般是检测不到赛道边沿。
我们根据CCD在赛道上可能出现的情况写了基于CCD的路径识别算法。
通过CCD采集像素值
缓冲性能更好。
图3缓冲系数曲线需要开发新的制造工艺和设备。
49页)实验方案进行实施,通过一系列的实验,让学生通过前期文献的调研来得出自己的结论。
撰写相关的实验报告或论文
整个项目的实施。
通过该项目的实施,真实模拟一个科研项目的研究
不仅能提高学生的实验积极性、科学创新性,还能给予学生科研
为以后学生的科研创新打下一定基础。
让学生近距离的接触科研,了。
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基于51单片机的模块化智能小车(超声波避障)
基于51单片机的模块化智能小车（有图有真相）！L298N 电机驱动芯片L电机驱动模块背面STC89C52最小系统背面小车底盘（拆自玩具遥控工程车）！5线4相步进电机（512:1）超声波测距模块装配好51最小系统和电机驱动模块的小车步进电机+超声模块装上了步进电机和超声模块连接好线后的造型+步进电机驱动电路ULN2003大功告成！土豆网上传了视频，但程序没有好好写，导致跑起来很不爽，这是很久以前的一个视频链接：/programs/view/q0naSUSlV-Q/欢迎大家多多交流QQ769942445这是源代码：#include "reg51.h"#include "intrins.h"#define uchar unsigned char#define uint unsigned int#define ulong unsigned long#define Moto3 P0/* sbit Moto3_a=P0^0; //5线4相步进电机sbit Moto3_b=P0^1;sbit Moto3_c=P0^2;sbit Moto3_d=P0^3;*/sbit Moto1_l=P2^0; //左电机sbit Moto1_r=P2^1;sbit Moto2_l=P2^2; //右电机sbit Moto2_r=P2^3;sbit TX=P2^4;sbit RX=P2^5;bitflag,flager;ucharhehe,flag_front,flag_left,flag_right;uint time;ulong S;ucharabcd[4]={0x01,0x02,0x04,0x08}; //电机导通相序A-B-C-D uchardcba[4]={0x08,0x04,0x02,0x01}; //电机导通相序D-C-B-Avoid delay1(uchar x){ uchara,b;for(a=0;a<x;a++)for(b=0;b<100;b++);}void Moto3_left(){ uchari,j;for(j=0;j<80;j++){ for(i=0;i<4;i++){ Moto3=abcd[i];delay1(10);}}}void Moto3_right(){ uchari,j;for(j=0;j<80;j++){ for(i=0;i<4;i++){ Moto3=dcba[i];delay1(10);}}}void delay(uchar n) //延时n*1ms{uchara,b,c;for(c=n;c>0;c--)for(b=142;b>0;b--)for(a=2;a>0;a--);}void left(){ Moto1_l=1;Moto1_r=0;Moto2_l=0;Moto2_r=1;}void right(){ Moto1_l=0;Moto1_r=1;Moto2_l=1;Moto2_r=0;}void go(){ Moto1_l=0;Moto1_r=1;Moto2_l=0;Moto2_r=1;}void back(){ Moto1_l=1;Moto1_r=0;Moto2_l=1;Moto2_r=0;}void stop(){ Moto1_l=1;Moto1_r=1;Moto2_l=1;Moto2_r=1;}void TX_10us() //启动一次模块{ TX=1;_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();TX=0;}void count() //计算{ time=TH0*256+TL0;S=(time*1.7)/100; //距离单位：cmTH0=0x00;TL0=0x00;if(S>30||flag==1) //10cm以内有效{ flag=0;}else{ flager=1; //障碍标志}}void test(){ TX_10us();while(!RX); //当RX为零时等待TR0=1; //开启计数while(RX); //当RX为1计数并等待TR0=0; //关闭计数count();}void delayer(uint n){ uinta,b,c;for(c=n;c>0;c--)for(b=100;b>0;b--)for(a=500;a>0;a--);}voidinit(){ TMOD=0x01;TH0=0x00;TL0=0x00;ET0=1;EA=1;}main(){ init();while(1)flag_front=flager;flager=0;Moto3_left();test();flag_left=flager;flager=0;aa: Moto3_right();test();flag_front=flager;flager=0;Moto3_right();test();flag_right=flager;flager=0;hehe=flag_front+(flag_left<<1)+(flag_right<<2);switch(hehe){ case 0x01:back();delayer(3);right();delayer(3);break;case 0x02:right();delayer(1);break;case 0x03:right();delayer(2);break;case 0x04:left();delayer(1);break;case 0x05:left();delayer(2);break;case 0x07:back();delayer(3);right();delayer(3);break;default:break;}go();flag_front=0;flag_left=0;flag_right=0;test();flag_right=flager;flager=0;Moto3_left();test();flag_front=flager;flager=0;Moto3_left();test();flag_left=flager;flager=0;hehe=flag_front+(flag_left<<1)+(flag_right<<2);switch(hehe){ case 0x01:back();delayer(3);right();delayer(3);break;case 0x02:right();delayer(1);break;case 0x03:right();delayer(2);break;case 0x04:left();delayer(1);break;case 0x05:left();delayer(2);break;case 0x07:back();delayer(3);right();delayer(3);break;default:break;}go();flag_front=0;flag_left=0;flag_right=0;gotoaa;}}void time0()interrupt 1{ flag=1;}。
多功能智能小车的设计
多功能智能小车的设计作者：冯惠秋吕宁黄帅峰来源：《职业·下旬》2011年第01期智能车辆是集中运用计算机技术、单片机技术、传感器技术、自动控制技术、机电一体化技术、通讯导航技术、人工智能及机器人学等高新技术的综合体。
笔者设计制作的多功能智能小车，就是这种综合体的一种尝试。
小车各部分采用模块化设计，以两电动机为主驱动，通过传感器采集各类信息，送入单片机，处理数据后完成相应动作，实现小车的多功能自动控制。
一、硬件设计系统的硬件由单片机主控单元、寻迹模块、避障模块、铁片检测模块、寻光模块、调速模块、距离检测模块、显示模块、摄像模块和电脑终端遥控模块、电源模块等组成。
1.单片机主控单元采用STC89C52单片机，主要任务是扫描无线/按键输入信号，启动/停止智能小车，在智能小车行走过程中不断读取各路传感器采集到的数据，将得到的数据进行处理后，根据不同的情况产生占空比不同的PWM脉冲来控制电机的转速，同时将相关数据送液晶显示器显示。
其中，P2口用于液晶显示，P1.0一P1.3控制左右两个电机，P1.4、P1.5、P1.6为三个按键接口，P0口接8路传感器，P3.2接黑白光栅码盘的输出信号，P3.3接检测铁片信号，P3.7接声光报警，P3.5、P3.6 、P3.7接LCD1602的RS、R/W和EN控制端。
小车车体采用了两个传统型车轮作为主动轮，为保持车体平衡，在小车的前方安装了一个万向轮，可以实现零半径旋转。
2.寻迹模块采用5对红外线传感器RPR220，放置在小车车头的偏左、左、中、右、偏右五个方向，分别检测左侧车轮和右侧车轮的偏转情况，使小车能够寻找具有一定黑白对比度的黑线，进行沿直线行驶和沿弧线行驶。
3.避障模块采用红外线避障方法。
由于红外线受外界可见光的影响较大，所以，采用250Hz的信号对38KHz的载波进行调制，这样可以减少外界的干扰。
4.铁片检测模块这一模块使用的是一体化电感式接近开关LJ18A3-8-Z/BX。
基于SPCE061A的多功能智能小车的设计
收稿日期：2011-06-07基金项目：江西省教育厅科研资助项目（GJJ11468）;2009年校级质量工程资助项目作者简介：李玉晓（1983-），女，助教，主要从事信息与信号处理、数字图像处理等方面的研究，E－mail:472619115@.文章编号：1007-1229（2011）05-0053-03基于SPCE061A 的多功能智能小车的设计李玉晓，赖阳明，刘少华（江西理工大学理学院，江西赣州341000）摘要：研究设计基于单片机SPCE061A 的智能小车，论述系统的硬件电路设计及其原理，并进行相应的软件设计，实现了小车的语音识别与控制、自动避障、自动循迹等三大功能.关键词：SPCE061A ；智能小车；避障；循迹中图分类号：TP23文献标识码：ADesign of Multifunctional Intelligent Car Based on SPCE061ALI Yu-xiao ,LAI Yang-ming ,LIU Shao-hua（Faculty of Science,Jiangxi University of Science and Technology,Ganzhou 341000,China ）Abstract ：The research and design of a multifunctional intelligent car based on MCU SPCE061A are introduced in the article.The design of the system hardware circuit and its principle are stated in detail.Then corresponding design of the software for the system,which realizes three functions of the intelligent car-speech recognition and control,automatic obstacle avoidance,automatic mark following is fulfiled.Key words ：SPCE061A;intelligent car;obstacle avoidance;mark following江西理工大学学报Journal of Jiangxi University of Science and Technology第32卷第5期2011年10月Vol.32,No.5Oct.2011目前，如何提高汽车的性能以满足广大消费者的需求，已成为一个极其普遍的问题，国内外已经有了很多关于汽车自适应驾驶的理论和实验.本设计旨在研究一种集各种传感器于一体及语音控制的智能小车，可将其应用于考古、机器人、医疗器械等诸多领域，在现代汽车智能研究方面具有很好的发展前景[1-2].1智能小车的工作原理该小车主要实现三大功能：语音的识别与控制、自动避障以及自动循迹.语音识别与控制功能的原理是将操作者的语音命令训练存储到小车的单片机，小车根据操作者发出的语音命令，进行识别及执行相应的自动前进、后退、左转、右转以及停止等操作.自动循迹是指小车沿着光亮地面上预先设定好的黑线轨迹行走，实现该功能用到了光电传感器，光电传感器不断向地面发射红外线，利用黑白色地面对红外线的反射程度不同，判别小车偏离路径的多少，从而及时调整行走方向，实现自动循迹.对于自动避障，则是利用超声波传感器不断检测前方的障碍物，根据检测到的离障碍物的距离来做出相应的动作，使小车避免撞到障碍物.2系统硬件设计系统硬件设计主要包括以下几个模块：控制核心、驱动模块、语音识别控制模块、避障模块和循迹模块等，其结构如图1所示.图1系统结构框图2.1控制器简介由于智能小车功能模块众多，需要实时处理的数据量大，系统比较复杂，所以要求控制器具有资源丰富、处理速度快的优点[3].SPCE061A 具有这方面的优点，特别是语音处理能力强，非常适合用于语音识别和控制.SPCE061A 是继μ’nSPTM （Microcontroller and Signal Processor ）系列产品SPCE500A 等之后凌阳科技推出的一款16位结构的微控制器，内嵌了32K 字的闪存，处理速度较快，能够非常容易的快速处理复杂的数字信号，是语音识别应用领域产品的一种最经济的选择[4].SPCE061A 具有2个16位可编程定时/计数器、32位通用可编程输入/输出端口、7通道10位电压模-数转换器(ADC)、14个中断源，同时提供高性能的指令集，且允许C 语言、汇编语言混合编程，这为实现各种复杂功能提供了广阔空间.2.2驱动电路模块文中所设计的小车为四轮结构，有两个直流电机，前轮驱动电机和后轮驱动电机.小车前面两个轮子称为方向轮，控制小车的方向；后面两个轮子为驱动轮，为小车提供行进时的动力.其中，方向轮由前轮驱动电机控制，而驱动轮则由后轮驱动电机加以控制.小车前轮和后轮驱动电路相同，皆为全桥驱动电路，后轮驱动电路如图2所示.其中，Q 3、Q 4、Q 5、Q 6共4个三极管组成4个桥臂，Q 4和Q 5组成一组，Q 3和Q 6组成一组，Q 1控制Q 3、Q 6的导通与关断，Q 2控制Q 4和Q 5的导通与关断，而Q 1和Q 2由单片机I/O 口IOB8和IOB9控制（前轮驱动电路为IOB10和IOB11）.当IOB8为高电平、IOB9为低电平时Q 4和Q 5导通，Q 3和Q 6截止，后轮电机正转，小车前进；反之当IOB8为低电平、IOB9为高电平时Q 4和Q 5截止，Q 3和Q 6导通，后轮电机反转，小车倒退；而当IOB8、IOB9同为低电平时Q 3、Q 4、Q 5和Q 6都截止，后轮电机停转，小车停止运动.值得注意的是IOB8、IOB9不能同时为高电平，否则会造成前轮驱动全桥的桥臂短路.图2后轮驱动电路结合以上对前轮和后轮的状态分析，得到小车的运行状态与输入信号的对照表，如表1所示.表1小车运行状态与输入信号对照表2.3语音识别控制电路模块与自动循迹、自动避障两个功能的实现相比，语音识别控制的实现则较为复杂和困难，凌阳科技推出了以单片机SPCE061A 为核心的精简开发仿真实验板，具备单片机最小系统电路、电源电路、音频电路（含MIC 输入部分和DAC 音频输出部分）、复位电路等，采用电池供电，极大的方便了该系统的设计.由此，系统语音识别控制电路则不需要设计，只需利用该实验板上的资源，进行软件设计即可实现语音的识别控制.2.4避障电路模块障碍检测的基本原理是小车不断的发射光或波，同时不断检测所发射的光或波的反射情况，以此来检测前方是否有障碍物[5].设计采用超声波传感器组，具有体积小、灵敏度高、检测距离远、对障碍物要求不高等诸多优点.超声波发射器向某一方向发射波，在发射时刻开始计时，超声波在空气中传播，途中碰到障碍物就立即返回来，超声波接收器收到发射波就立即停止计时[6].超声波在空气中的传播速度为340m/s ，根据计时器记录时间t ，就可以计算出发射点距离障碍物的距离s ，即s =340t/2.当计算的距离小于程序中设定的障碍安全IOB11IOB10IOB9IOB8后电机前电机小车0000101*10001010*100100111*01011001*停转正转反转正转正转反转反转停转*停转停转停转正转反转正转反转*停转停前进倒退左前进右前进右后退左后退禁止电机驱动模块循迹模块避障模块语音控制模块SPCE061A电源IOB9R12KR3200Q 1NPN8050Q 3PNP8550Q 5PNP8550VCCJP112Q 6NPN8050Q 4NPN8050R4200Q 2NPN8050IOB8R22K江西理工大学学报2011年10月54距离时，则认为遇到障碍，这个距离可以方便的在程序中调节，使得障碍检测变得更加灵活.2.5循迹电路模块循迹是小车在行进过程中不断对线轨进行光电检测，来达到沿着线轨自动行走的目的[7-8].设计利用光电式传感器TCRT5000，采用红外探测法对线轨进行光电检测，TCRT5000是一种自带发光二极管和光敏二极管的光电对管，小车在行进过程中，发光二极管不断的发射红外线，同时光敏二极管不断的对红外线进行检测，红外线遇到黑色线轨则会被吸收而不会被光敏二极管接收到，遇到白色线轨由于不会被吸收而发射回来，从而被光敏二极管接受到，由此来控制小车的行进.所设计的循迹电路如图3所示.图3循迹电路3系统软件设计系统的软件设计主要包括对语音模块、避障模块以及循迹模块的设计.设计中，所使用的软件开发平台是IDE 集成开发环境，采用凌阳单片机，用C 语言和汇编语言进行编程，并采用模块化的编程思想，以便于管理和修改.具体则通过主程序调用语音模块、避障模块以及循迹模块等各子程序来加以实现.主程序流程见图4所示.4系统调试为测试小车的性能，对小车的语音识别、障碍物检测以及自动循迹效果进行测试，测试结果如表2、表3所示.表2语音识别测试结果对小车的语音识别模块进行了5次测试，识别结果较理想，正确识别率较高.表3自动避障测试结果另外，经多次测试，小车在自动寻迹模式下，可沿角度不大于10°的线规行走.5结束语系统分别对智能小车的硬件和软件进行设计，实现了小车的语音识别与控制、自动避障以及自动循迹等功能，所设计的小车具有体积小、灵活性强等特点，软件设计采用模块化编程思想，便于修改、管理以及移植.实验证明小车能够很好的实现语音的识别与控制、自动避障以及自动循迹三大功能.参考文献：[1]刘军，刘广瑞．基于H8/3048F 控制的智能小车[J]．微计算机信息，2009，9(2)：48-49.[2]林志翔，肖宝森．新型多功能智能小车的设计与应用[J]．现代电子技术，2011，34(6)：134-136.[3]刘维，王祖麟．基于LPC2138的智能金属探测小车设计[J]．江西理工大学学报，2008，29(1)：31-33.[4]罗亚非．凌阳16位单片机应用基础[M]．北京：北京航空航天大学出版社，2003.[5]杨桂林.基于AT89S52的智能小车的设计[J]．微计算机信息，2010，26(7)：124-125．[6]龙桂铃，徐磊，侯英龙．基于单片机的智能车避障的实现[J]．计算机与数字工程，2011，39(3)：182-184.[7]吴斌华．基于路径识别的智能车系统设计[J]．电子技术应用，2007，22(1)：36-38.[8]苏敏，梁银丽，汪道辉．基于路径记忆算法的智能小车控制系统的设计[J]．哈尔滨理工大学学报，2011，16(1)：64-68.实验次数第1次第2次第3次第4次第5次语音识别成功率/%8286879086实验次数第1次第2次第3次第4次第5次障碍检测成功率/%9897979996图4主程序流程图语音播放“欢迎进入控制系统”开始初始化语音播放“请选择模式”Key1按下Key2按下Key3按下语音模式避障模式循迹模式R10100TCRT5000R8300R94.7KT19013C7104U446521NE555N873？？1RST VCC THRCVOLT DISC TRIDGND OUT 第32卷第5期李玉晓，等：基于SPCE061A 的多功能智能小车的设计55。
基于智能小车的模块化教学系统设计
D O I :１０．１６７９１/j ．c n k i ．s j g．２０１８．０８．０４７㊀基于智能小车的模块化教学系统设计崔承毅,王开宇,高庆华,李㊀赞,王㊀林(大连理工大学电工电子实验中心,辽宁大连㊀１１６０２３)摘㊀要:针对综合设计型课程,设计了一款蓝牙无线智能小车系统.智能小车以I A P １５W ４K ５８S ４微处理器为核心,功能设计模块化,包括电机驱动模块㊁显示模块㊁超声波模块㊁语音模块和无线蓝牙模块等.学生可以利用不同的模块进行功能扩展,实现语音㊁避障㊁循迹等功能.上位机程序使用手机A P P ,通过向小车发送蓝牙无线命令来实现对小车速度及方向等的控制.该系统应用于实践教学当中,学生实验兴趣较高,取得了较好的教学效果.关键词:综合设计型实验;模块化;智能小车;蓝牙中图分类号:G ６４３．４２３㊀㊀文献标识码:A㊀㊀文章编号:１００２Ｇ４９５６(２０１８)０８Ｇ０１９２Ｇ０４D e s i g n o fm o d u l a r t e a c h i n g s y s t e mb a s e d o n i n t e l l i ge n t c a r C u i C h e n g y i ,W a n g K a i y u ,G a oQ i n g h u a ,L i Z a n ,W a n g Li n (E l e c t r i c a l a n dE l e c t r o n i cE x p e r i m e n t a l C e n t e r ,D a l i a nU n i v e r s i t y o fT e c h n o l o g y ,D a l i a n１１６０２３,C h i n a )A b s t r a c t :I nv i e wo f t h e c o m p r e h e n s i v e d e s i g n c o u r s e ,aB l u e t o o t hw i r e l e s s i n t e l l i g e n t c a r s y s t e mi s d e s i g n e d ．T h e i n t e l l i g e n t c a r i sw i t h I A P １５W ４K ５８S ４m i c r o p r o c e s s o r a s t h e c o r e ,a n d t h e f u n c t i o n d e s i g n i sm o d u l a r i z e d ,w h i c h i n c l u d e st h e m o t o r d r i v i n g m o d u l e ,d i s p l a y mo d u l e ,u l t r a s o n i c m o d u l e ,v o i c e m o d u l e ,w i r e l e s s B l u e t o o t hm o d u l e ,e t c ．S t u d e n t s c a nu s ed i f f e r e n tm o d u l e s t oe x pa n da n da c h i e v e t h e f u n c t i o n so f t h ev o i c e ,ob s t ac l e a v o id a n ce ,t r a c k i n g ,e t c ．T h eu p p e rc o m p u t e r p r o gr a m u s e st h e m o b i l e p h o n e A P Pt oc o n t r o l t h e s p e e d ,d i r e c t i o n ,e t c ．,o f t h e c a r b y s e n d i n g t h eB l u e t o o t hw i r e l e s s c o m m a n d t o t h e c a r ．W h e n t h i s s y s t e mi s a p p l i e d t o p r a c t i c e t e a c h i n g ,s t u d e n t s i n t e r e s t i ne x p e r i m e n t i sh i g h e r ,a n db e t t e r t e a c h i n g r e s u l t sh a v eb e e n a c h i e v e d ．K e y wo r d s :c o m p r e h e n s i v e d e s i g ne x p e r i m e n t ;m o d u l a r i z a t i o n ;i n t e l l i g e n t c a r ;B l u e t o o t h 收稿日期:２０１８Ｇ０１Ｇ０３基金项目:中央高校基本科研业务费专项资金 基于环保监控的远程软件无线电动态可重构研究 (D U T １６Q Y ３２);辽宁省自然基金 基于无线定位环境的基带处理可重构性研究 (２０１６０２１６６);大连理工大学教育教学改革基金项目资助(Y B ２０１７０１５)作者简介:崔承毅(１９７４ ),男,辽宁大连,硕士,工程师,主要研究方向为嵌入式系统应用．E Ｇm a i l :c u i c h e n g yi ＠d l u t ．e d u ．c n ㊀㊀随着科技的日益进步,社会对高校的素质教育提出了越来越高的要求,而实践教学是提高学生综合素质的重要环节[１Ｇ６].智能小车是智能机器人的一种,可以辅助汽车自动驾驶的设计,完成危险环境的数据采集㊁图像传送,实施防爆㊁灭火等功能,涉及交通运输㊁军事㊁生活服务等众多领域,在现实生活中发挥着越来越重要的作用[７Ｇ８].为了提高单片机综合设计课程的教学质量,针对电类高年级学生,设计了智能小车综合设计实验项目.智能小车具有蓝牙无线通信控制功能,可以通过手机A P P 发送无线控制命令,实现对小车的启动㊁停止㊁转弯㊁调速等控制,并设计了显示㊁循迹㊁语音等功能.１㊀系统总体设计基于单片机的智能小车框图如图１所示.上位机软件使用 蓝牙串口调试助手 等手机A P P ,通过蓝牙无线通信与下位机通信,下位机单片机采用S T C 公司生产的单时钟/机器周期(１T )的新一代８０５１单片机I A P １５W ４K ５８S ４,该单片机片内集成８路P WM (P u l s eW i d t h M o d u l a t i o n ,P WM ),可以很方便地应用于小车调速控制[９Ｇ１１].电机驱动采用电机驱动芯片L ２９８N ,驱动小车的左右２个直流电机;利用L C D 来显示小车的运行状态信息;扩展部分可实现循迹㊁避障㊁语音等功能.I S S N１００２Ｇ４９５６C N １１Ｇ２０３４/T ㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀实㊀验㊀技㊀术㊀与㊀管㊀理E x p e r i m e n t a lT e c h n o l o g y a n d M a n a g e m e n t ㊀㊀㊀㊀㊀㊀第３５卷㊀第８期㊀２０１８年８月V o l ．３５㊀N o ．８㊀A u g．２０１８图１㊀智能小车系统框图２㊀系统的硬件功能设计２．１㊀电机驱动电机驱动使用专用电机驱动芯片L ２９８N ,其典型电路如图２所示.L ２９８N 内部设有２路驱动电路,可以分别驱动小车的左㊁右２个轮子.单片机通过I N １㊁I N ２控制小车的左轮电机,通过I N ３㊁I N ４控制右轮电机.前进时,单片机发送P WM 波控制２路电机以相同速度向前运行;改变２路电机的转向实现小车的后退;当２路P WM 波频率不同时,可以实现小车的转弯;同时改变２路P WM 波的占空比可以控制小车的速度[１２].图２㊀L ２９８N 电机驱动电路图２．２㊀蓝牙无线通信智能小车与手机A P P 进行蓝牙无线通信,采用H C Ｇ０５蓝牙串口通信模块来实现.其工作模式有命令响应模式和自动连接模式.模块工作于命令响应模式时,用户可以向模块发送A T 指令为模块设置名称㊁密码㊁波特率㊁工作模式等参数.模块在自动连接工作模式下又可分为主(m a s t e r )㊁从(s l a v e )和回环(l o o pＧb a c k )３种工作方式.在本系统中,蓝牙模块工作在从模式,当手机蓝牙与H C ０５模块配对成功以后,H C ０５模块当全双工串口使用,单片机通过串口接收手机发送的命令来实现对小车的控制,蓝牙模块与单片机串口２的连接如图３所示.图３㊀蓝牙模块与单片机连接示意图２．３㊀显示功能显示功能是电子系统的重要组成部分,用户可以根据当前的显示内容,得到设备的运行状态.学生在设计过程中,显示模块可以选择L C D １６０２或L C D １２８６４,显示内容可以是学生的班级㊁姓名及小车运行状态㊁参数等信息,由学生自主设计.学生设计的L C D １２８６４显示内容如图４所示.图４㊀L C D １２８６４状态信息显示２．４㊀语音功能语音功能使得电子产品更加人性化㊁便捷化,在许多应用领域都有着不可替代的作用.学生在设计语音功能时,可在小车运行过程中增加各种音效,如在倒车的时候发出: 倒车请注意 或者 滴!滴!滴! 等.语音功能使用基于I S D １８２０的语音模块来实现,其典型应用电路如图５所示.I S D １８２０芯片具有录音㊁播放功能,语音播放可使用边沿或电平触发方式,可通过改变R O S C 采样电阻的阻值调整录音时间,采样时间为８~２０s,时间越短音质越好[１３].２．５㊀循迹功能红外循迹模块采用红外对管方式,通过对循迹黑线进行探测,进而实现循迹功能[１４Ｇ１５].红外对管的典型应用电路如图６所示.因为循迹黑线能有效吸收红外光,当红外发光二级管位于黑线上方时,其发出的光被黑色吸收,接收端光电三极管的基级无法接收到反射光,三极管不导通,因此比较器的反向输入端为低电平,低于同相端电压,比较器输出高电平;反之,当红外发光二级管没有位于黑线上方时,发射光被反射回来,光电三级管导通,比较器反向端输入的是高电平,高于同相端电压,比较器输出低电平.３９１崔承毅,等:基于智能小车的模块化教学系统设计图５㊀I S D １８２０典型电路图图６㊀红外对管的典型电路图单片机通过比较器的输出,判断红外探测对管是否位于循迹线上.在设计循迹功能时,一般使用３路红外对管,中间１路探测黑线,左右２路判断是否在黑线之外,单片机通过综合３路红外对管的探测情况来控制小车的路线,从而实现循迹功能.２．６㊀超声波避障利用超声波测距功能,可以实现小车躲避障碍物的功能.超声波模块使用H C ＧS R ０４模块,模块包括超声波发射器㊁接收器及控制电路,其接口包括V C C ㊁G N D ㊁T R I G ㊁E C H O４个端口,与单片机连线如图７所示.图７㊀超声波模块与单片机连接示意图当测距时,单片机通过P ３．５发送至少１０u S 的高电平信号到T R I G ,触发测距;超声波模块收到触发信号后,自动发送８个４０k H z 的方波,并检测返回信号;当有信号返回时,通过端口E C H O 返回P ３．６引脚一个高电平,高电平的持续时间就是超声波从发送到返回的时间.其工作过程如图８所示.图８㊀超声波模块工作过程通过测量发射信号到收到回响信号的时间间隔,可以得到测距公式为:S 测得距离＝(T 高电平持续时间∗３４０m /s )/２(１)㊀㊀为了防止发射信号对回响信号的影响,测量周期应为６０m s 以上.３㊀智能小车在实践教学中的应用实验要求学生一人一组,在４８学时内设计蓝牙智能小车系统.实验教学过程中,硬件功能模块化,实验内容层次化.３．１㊀模块化的功能设计实验教学过程中,将系统中的各功能单元模块化,让学生自由组合,学生可以像搭积木一样进行硬件电路的功能扩展,从而设计实现功能丰富㊁完善的电子应用系统.这种实践教学方法脱离了传统实验箱的束缚,学生可以根据自己的能力㊁兴趣等进行系统的功能设计和拓展,充分发挥学生自主性和能动性.实验教学过程中,为学生提供的硬件模块有电机驱动模块㊁蓝牙无线通信模块,L C D 模块㊁语音模块㊁超声波模块及红外循迹模块等.３．２㊀层次化实验教学为了使不同能力的学生都得到很好的锻炼,实验将项目分为基本功能和拓展功能２部分.基本功能要求使用手机A P P 控制小车的前进㊁后退㊁转弯㊁调速,具有L C D 显示功能,保证大多数学生都能够完成,使学生动手能力得到有效的锻炼;感兴趣㊁有能力的学生可以在此基础上,设计避障㊁循迹㊁语音等扩展功能,充分发挥学生的特长,锻炼学生的创新实践能力.为了满足学生拓展功能设计需求,允许学生延长实验时间来设计实现功能丰富的作品.３．３㊀实验教学效果智能小车实验项目趣味性强,可拓展功能多,特别４９１实㊀验㊀技㊀术㊀与㊀管㊀理适合锻炼学生的动手能力和工程实践能力.实验中,学生实验兴趣较高,各尽所能,设计的作品多种多样,取得了良好的实验效果,部分学生作品如图９所示.图９㊀部分学生作品学生的拓展功能设计如图１０ １２所示,包括超声波避障㊁语音功能㊁自制P C B ㊁自编A P P 程序㊁红外循迹等拓展功能的设计.图１０㊀增加了超声波避障㊁语音功能的智能小车图１１㊀自制P C B ㊁自编A P P 的智能小车４㊀结语智能小车在综合实训和创新实践等教学环节中广泛应用,该项目涵盖的知识点多,软硬件相结合,适合锻炼学生对单片机㊁模电㊁数电㊁传感器㊁无线通信等知识的综合运用.在实践教学中,智能小车采用模块化图１２㊀循迹㊁超声波避障㊁语音功能的小车的设计方式,为学生提供充分的自主发挥空间,较好地调动了学生实验的主动性和积极性,并针对学生能力不同的特点,层次化实践教学内容,使每位学生的锻炼效果最大化.实验中,学生的兴趣较高㊁主动性强,实验教学质量得到了一定的提升.参考文献(R e f e r e n c e s)[１]王增宝,赵修太,付帅师,等．改革实验教学模式提高大学生的实验兴趣与创新能力[J ]．实验室科学,２０１５,１８(１):９１Ｇ９３．[２]张立立,杨文谷,李大宇,等．基于开放实验培养学生创新思维模式的探索[J ]．实验技术与管理,２０１６,３３(７):２９Ｇ３２．[３]崔业梅,李元熙,杨国华．嵌入式实训教学设备的研制与教学改革[J ]．实验室研究与探索,２０１７,３６(９):６６Ｇ６９,２１５．[４]魏芬,邓海琴．项目教学法在单片机实践教学中的探索与实践[J ]．实验室科学,２０１６,１９(１):１１９Ｇ１２１．[５]杨飞,吴敏,谢宜净．基于智能汽车竞赛的自动控制实验创新研究[J ]．实验技术与管理,２０１４,３１(１０):４７Ｇ５０．[６]胡青,余嘉,苏玉刚．面向工程实践能力培养的嵌入式实验教学改革[J ]．实验技术与管理,２０１７,３４(９):１６０Ｇ１６３．[７]于明军,韩铮,王云,等．智能车嵌入式实训系统项目设计[J ]．实验室科学,２０１７,２０(８):２４Ｇ２６．[８]叶金鑫．基于模糊P I D 的智能小车控制算法研究[J ]．实验科学与技术,２０１６,１４(１):４６Ｇ４７,６２．[９]何宾．S T C 单片机原理及应用[M ]．北京:清华大学出版社,２０１５．[１０]丁向荣．单片微机原理与单片机应用技术[M ]．北京:电子工业出版社,２０１２．[１１]李友全．５１单片机轻松入门:C 语言版:基于S T C １５W ４K 系列[M ]．北京:北京航空航天大学出版社,２０１５．[１２]吴振宇,宋曦,李胜铭．智能车调试实验平台设计与应用[J ]．实验技术与管理．２０１５,３２(６):７５Ｇ７８,８９．[１３]乐丽琴,贺旭阳．基于５１单片机的万能语音备忘录的设计[J ]．电子设计工程,２０１６,２４(１０):８３Ｇ８５．[１４]高振新,孙建红．基于M S P ４３０的智能循迹运料小车设计[J ]．实验室研究与探索,２０１６,３５(８):７１Ｇ７４,９７．[１５]黄云朋,赵晨,许宝忠,等．差速式循迹车的设计[J ]．实验室科学,２０１７,２０(２):５１Ｇ５３．５９１崔承毅,等:基于智能小车的模块化教学系统设计。
智能小车设计 (2)
智能小车设计引言智能小车是一种具备自主导航和智能控制功能的机械装置，广泛应用于工业、农业、物流和家居等领域。
本文将介绍智能小车的设计原理、硬件组成和软件控制等方面内容，以帮助读者了解智能小车的基本知识和设计过程。
设计原理智能小车的设计原理基于嵌入式系统和机器人技术。
它通过激光雷达、摄像头、超声波传感器等传感器获取周围环境信息，利用这些信息进行地图构建和路径规划，从而实现自主导航功能。
同时，智能小车还可以通过电机驱动轮子进行移动，通过各种控制算法实现具体的功能需求。
硬件组成智能小车的硬件组成主要包括以下几个模块：1. 控制中心控制中心是智能小车的大脑，它可以是一个单片机、处理器或者微控制器。
控制中心负责接收传感器的数据，进行数据处理和决策，并通过电机驱动实现小车的运动控制。
2. 传感器模块传感器模块是智能小车的感知器官，它可以包括激光雷达、摄像头、超声波传感器等。
这些传感器可以实时获取周围环境的信息，如障碍物位置、地图构建等，并将这些信息传输给控制中心进行处理。
3. 电机驱动模块电机驱动模块用于控制小车的运动。
一般情况下，智能小车使用直流电机或步进电机作为动力源，通过电机驱动器实现精确的运动控制。
控制中心可以根据传感器模块获取的环境信息控制电机的转动方向和速度，从而实现小车的导航和移动。
4. 电源模块电源模块为智能小车提供所需的电能。
根据小车的功耗情况，可以选择使用锂电池、酸性电池或者太阳能电池等不同类型的电源。
电源模块需要能够提供稳定的电压和电流，以保证智能小车的正常运行。
软件控制智能小车的软件控制是实现其智能功能的关键。
软件控制主要涉及以下几个方面：1. 嵌入式软件嵌入式软件是指运行在智能小车控制中心的软件，它主要负责接收传感器数据、进行数据处理和决策，并控制电机驱动模块实现小车的运动。
嵌入式软件一般使用C/C++语言编写，具备高效性和实时性。
2. 算法设计算法设计是智能小车设计的核心。
包括地图构建算法、路径规划算法、避障算法等。
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基于模块化控制的多功能智能小车设计作者：何光锋王凌云徐加鹏来源：《现代电子技术》2013年第16期摘要：介绍一款采用8位单片机Mega128设计的具有寻迹、金属检测、避障、趋光及距离测量等五大功能的多功能智能小车。
该多功能智能小车系统采用模块化控制。
通过嵌入模糊控制算法，实现小车精准寻迹；采用超声波检测障碍物使小车提前做出反应，绕过障碍物；设计灵敏度可调的趋光系统，驱动小车趋光进库；通过金属传感器检测金属块；利用霍尔器件测量小车行驶的路程；最终将金属块个数，行驶时间及路程显示在液晶屏上，实现了友好的人机界面。
实验表明，智能小车系统能够顺利完成种各功能，在各独立控制模块上能达到较高的稳定性和精度要求。
关键词：智能小车；多功能；模块化控制；寻迹；避障中图分类号： TN911⁃34 文献标识码： A 文章编号： 1004⁃373X（2013）16⁃0137⁃030 引言智能小车形式多样，控制方法多变，创新性强，因此在电子竞赛和科技创新方面一直受到热捧。
每年的“飞思卡尔”智能小车比赛中就分有电磁组，光电组，摄像头组，分别通过电磁传感器，光电传感器，摄像头来采集信号，检测小车的循迹能力和运行速度；遥控小车也是在小车上装上无线模块来接收遥控端发来的信号，从而实现小车的智能化控制；灭火机器人则是在避障小车的基础上加入趋光模块和温度传感器，使小车趋向火源灭火。
鉴于目前基于智能小车的设计，大多都是功能单一的寻迹小车，避障小车或遥控小车，在此将设计一种将红外对管寻迹、金属检测、超声波避障、硅光电池趋光和距离测量集成在同一个系统中的多功能智能小车，实现其多任务处理功能。
同时，本系统针对各模块采用优化控制方案，以期望得到更精准控制。
整个智能小车系统具有高效率、高准确度、低成本等特点。
当前对智能小车系统的控制方法也是多种多样，常见的有路径记忆法[1]，模糊控制法[2]，图像识别法[3]等。
这些方法对于单任务的小车控制都能达到理想的效果。
在本文所设计的智能小车系统中，将充分考虑小车的多任务性，采取模块化控制方法来实现小车的多功能控制，并在模块化的基础上嵌套模糊控制的方法，使小车既满足多功能要求，又能实现各控制模块独立、稳定运行。
1 系统结构设计系统设计一般包括硬件设计和软件设计。
本系统中硬件设计由电源模块、驱动模块、寻迹模块、金属检测模块、超声波避障模块、硅光电池趋光模块和显示模块构成，系统的整体结构如图1所示。
1.1 驱动模块由单片机产生两路PWM波，通过L298N电机驱动芯片控制两个直流电机，分别驱动动左轮和右轮。
直走时两路PWM波频率相位相同，当需要转弯时，改变PWM波控制相应的电机反转，另一电机正转。
两边形成差速即可实现转弯。
调整反转的的时间，可以控制转弯的大小和快慢，改变PWM波的占空比可以控制小车的速度。
1.2 寻迹模块该模块主要利用光电对管来检测小车赛道上的黑线。
当光电对管内的发光二极管位于黑线上时，发光二极管发出的光被黑色吸收，不能被反射回来，此时，接收端上的光电三级管基极电压为零，三极管不能导通，输出低电平，与之相连的比较器同相端的也为低电平，最终输入单片机对应引脚一个低电平。
单片机检测到输入的低电平就会对电机进行相应的处理，驱动小车转弯，使得这个光电对管偏离黑线。
一旦离开黑线，光电三级光就能够接受到光照，三极管导通输出高电平，给单片机引脚输入一个高电平，单片机检测到该高电平后给相应电机正转命令，小车恢复直线行驶。
依此循环，最终小车就能沿着黑线所设定的的轨迹行驶。
设计寻迹模块时，为了减小环境光的干扰，可以在放大器的反向端接入一个滑线变阻器，通过调节电阻的大小，改变比较器的阈值电压，从而改变传感器的灵敏度。
当较弱的环境光进入到光电三极管的基极，三极管的集电极会有电压，但只要调大滑线变阻器接入的阻值，使得环境光照射时，集电极电压低于阈值电压，此时光电对管仍然输出低电平，这样就达到了消除环境光的目的。
该电路接入的阻值越大，阈值越高，就越不容易受环境光的影响，但灵敏度也就越低，反应越慢。
相反，就越容易受环境光影响，灵敏度越高，反应越快。
同时，为了使小车能适应不同弧度的路线，在循迹模块中嵌入了模糊控制算法。
首先建立一个模糊集合X={左偏，左较偏，左很偏，右偏，右较偏，右很偏}，定义模糊规则：当左侧第一个光电对管位于黑线上时，定义小车右偏，小车左轮停转，右轮正常转动；当左侧第二个光电对管位于黑线上时，定义小车右较偏，小车左轮小幅度反转，右轮正常转动；当左侧第三个光电对管位于黑线上时，定义小车右很偏，小车左轮大幅度反转，右轮正常转动。
同理，对右侧光电对管定义模糊规则。
通过模糊控制小车就能适应多变的路线。
1.3 金属检测模块把金属传感器固定在小车底部，当小车经过金属片时，金属传感器的输出端会产生一次电频跳变，将跳变信号输入到单片机的外部中断，每一次跳变，触发一次中断，单片机就会控制蜂鸣器发声报警。
将中断次数记录下来送到液晶显示，就能得到检测的金属片个数。
1.4 超声波避障模块用单片机给超声波发生器输入端输入一列脉冲触发信号，超声波发生器的发射端就会产生一列对应频率的超声波，当声波遇到障碍物（3 m以内）时就会反射回来，被接收端接受，其输出端输出一系列PWM波。
记录这列PWM波的高电平持续时间，并忽略小车在此段时间内的位移，就可计算出小车到障碍物的距离，当距离达到某一设定值时，控制电机使小车转弯，绕过障碍物。
本系统中充分利用Mega128单片机的中断捕捉功能，将超声波发生器产生的输出回响信号输入到单片机，首先设置下降沿触发捕捉中断，定时器计时开始，当中断触发时马上更改触发方式为上升沿触发，再次响应中断时记录此时定时器的值T1同时原计数值清零，此时记录的高电平时间T1即为声波在空中传播的时间。
再次更改触发方式为下降沿触发，实现动态实时测量。
与传统的中断响应测量相比，中断捕捉具有快速、精准的优点假设单片机晶振为M，分频系数为N，声音的传播速度为V。
声波传播的时间为（单位：s）：[t=T1×MN×106]因此，可以按照下式计算出距离障碍物的距离L1：[L1=V×t2]1.5 硅光电池趋光模块为了使小车具有更理想的趋光效果，本系统采用硅光电池作为传感器。
当光源照射到硅光电池的表面，硅光电池的电阻值会发生变化，光照强度越大，电阻值越小。
在小车前端的左中右分别装上一个硅光电池，将光管电池接在相同的参考电压源上，将其两端的电压送入单片机的采样通道转化成数字量，通过比较三路采样值的大小就能判断出哪个方向上的光照强度大，从而控制小车直走或转弯，进而趋向光源。
由于使用了硅光电池采样方案，系统的灵敏度可以被有效调节。
程序设定只有当采样电压达到了某一规定值时，才来比较三路采样电压。
调整这一规定电压值就可以改变系统的趋光灵敏度了，根据环境设定合适的规定值就能较好的避开环境光的干扰。
1.6 测距模块在电机的转轴上安装两块小磁铁，并将霍尔传感器固定在转轴正上方的车身上，当电机转动，磁铁经过霍尔元件时，霍尔传感器的输出端就会产生电频跳变，通过记录电频跳变的次数N，即可根据行驶距离公式L2= [N×2πR2]测量出小车行驶的距离。
其中R表示车轮半径。
所测距离可通过液晶屏显示出来。
2 软件设计在硬件设计基础上，通过在单片机中烧写程序来控制小车功能的实现。
本系统中采用模块化控制方法，将各个独立的功能作为一个独立的子程序，在主程序中按照逻辑顺序来调用各子程序。
这样使得程序条理清晰，提高了程序的执行效率，也便于程序修改和调试，主程序设计流程如图2所示。
如循迹模块中所述，在程序1中，采用模糊控制算法，控制小车沿着轨道行驶，不至于失控。
子程序2判断小车与障碍物间的距离，控制小车转弯避障。
子程序3根据硅光电池采集的光照强度，控制小车左右轮转动，确保小车进库成功。
程序采用动态扫描，实时监测，使得小车一直处于动态调整中。
3 实物测试及结果分析为了测试小车的性能，按照比赛要求为小车设计了如图3所示的小车赛道。
测试地点选择在四周较开阔、自然光较弱的地方，小车从起点沿着黑色的牵引线行走，离开牵引线后避开障碍物，开始趋光进库。
在牵引线下方放有若干枚用于检测的硬币，小车经过时检测到硬币并报警，将记录的硬币个数显示到液晶屏上。
由于在寻迹模块的硬件设计中加入了灵敏度调节，并在软件设计中采取了模糊控制算法，因此，小车寻迹测试结果比较理想，能按照设计路线行驶。
测试结果如表1所示。
在避障模块中，由于超声波模块对反射物体的形状和表面积都有要求，当放置的障碍物不满足要求时，就会接收不到反射信号，造成避障失败。
同时在测试时周围还站有人，也能形成反射源，对测试造成干扰。
测试结果如表2所示。
表3所示为趋光模块测试结果。
比较，比目前广泛使用的光敏电阻只比较高低电平更灵敏精确，从而提高了系统的准确性。
但同光敏电阻一样自然光的影响不能完全避免，因此仍然不能达到100%的准确。
4 结语本系统使用一片8位单片机，采用模块化设计思想，实现了智能小车多功能的设计。
设计时将多种传感器综合到一个系统中，并把采集到的多路信号送入单片机进行分析处理、作出判断。
同时，系统还设计了友好的人机交换界面，可方便地读出检测到的金属片数量、行驶路程和行驶时间。
由于运用模块化控制方法，各模块相互影响较小，因此还可对系统进行二次开发，在本系统上增加更多模块，实现其他扩展功能，例如在系统上增加语音芯片，可实现语音播报功能；加上摄像头和无线模块可实现小车的探测功能等。
参考文献[1] 周斌，刘旺.智能车赛道记忆算法的研究[J].电子产品世界，2006（15）：160⁃166.[2] 王芳.基于MC9S12DG128B单片机模糊控制的直流电机调整系统的设计[J].自动化技术与应用，2007，26（11）：83⁃85.[3] 朱寒阳，周海波，邵开来.智能小车中图像采集和处理的研究和实现[J].科技通报，2011，27（5）：754⁃756.[4] 韩大鹏，韦庆.机器人控制器的一种模块化设计方法[J].微计算机信息，2005，21（5）：3⁃4.[5] 朱晓波，岳大军，张广志.基于多传感器智能小车的设计与研究[J].山西电子技术，2011（5）：5⁃6.[6] 姚培，张李坚，周晶香.基于单片机控制的智能寻迹避障小车[J].机电信息，2010（12）：192⁃193.。