智能迷宫小车方案

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智能迷宫小车方案

智能迷宫小车方案

首届ST-EMBED电子设计大赛参赛作品:走迷宫的小车A Robot System Based On WirelessCommunication参赛学校:华中科技大学参赛学生:肖骁、刘焱、孙静超、姚聪、吴正华指导老师:钟国辉参赛队号:2006年1月27日华中科技大学电子与工程系Dian团队走迷宫的小车摘要:本系统采用ST公司ARM7芯片STR710FZT6为核心进行设计,合理利用了该芯片上丰富的资源,实现小车智能蔽障、寻迹,信息无线传输等功能,从而在远端PC上对获取的信息进行实时显示。

本系统针对现实中出现的对于未知区域实时探测的需求,适当进行了简化,利用迷宫进行模拟。

其中,有一台智能小车,和一个PC端。

小车在迷宫行进的过程中,会自动蔽障、选择路线,并通过无线模块将行进的信息实时传送给远端PC机,从而在PC端显示出小车在迷宫中行进的路线。

为了达到在迷宫中行走的目的,我们要设计蔽障和迷宫算法,为了使小车的信息能够实时传输到远端PC机,就需要设计一套较为实用和可靠的无线通信协议。

关键词:蔽障,迷宫算法,无线通信协议A Robot System Based On WirelessCommunicationAbstract:This system uses STR710FZT6 ARM7 chip as a core and its rich resources to achieve a smart car with functions of intelligent languishing impaired, motion, wireless transmission of information and others, PC on the remote will obtain the information for real-time display. In view of the reality of the system for real-time detection of unknown regional demand, we make a proper conduct of a simplified, using simulation maze. Among them, they have a smart car, and a PC terminal. In the process, the smart car will automatically languishing barriers, choose route and the road line will be through wireless module and real-time transmission of information to distant PC which shows it. In order to achieve the purpose, we have to design languishing impaired and maze algorithm, and also with the purpose of making Dolly have the ability of real-time transmission of information to distant PC, we should design a more practical and reliable wireless communication protocol.Keywords: languishing impaired, maze algorithm, wireless communication protocol.目录1 引言 (4)2 功能概述及方案设计 (6)2.1功能概述 (6)2.2 具体方案设计 (7)2.2.1 系统总体方案设计 (7)2.2.2小车控制模块设计 (7)2.2.2.1 小车车体的设计 (7)2.2.2.2 小车控制器模块 (8)2.2.2.3 电源模块 (8)2.2.2.4 稳压模块 (8)2.2.2.5 电机驱动模块 (8)2.2.2.6 小车控制模块设计 (8)2.2.2.7 车速检测模块设计 (8)2.2.3 超声波模块设计 (9)2.2.4 无线通信模块设计 (10)2.2.4.1 硬件选型 (11)2.2.4.2 通信协议介绍 (15)2.2.4.3 利用ARM芯片上的资源 (18)3 系统硬件设计 (19)3.1硬件设计概述 (19)3.2 电机驱动模块设计 (19)3.3 测速模块设计 (19)3.4 超声波模块设计 (20)3.5 无线通信模块 (21)3.6 电源模块硬件设计 (22)4 系统软件设计 (24)4.1 下位机控制模块 (24)4.1.1 模块描述 (24)4.1.2 系统资源使用情况 (25)4.1.3 主控模块设计 (25)4.1.4小车控制模块 (26)4.1.5 超声波模块 (26)4.1.6 无线通信模块 (26)4.2 PC机处理模块 (26)5 现在所完成的工作 (27)6 结束语 (27)1 引言当今社会,科学技术日新月异,时代前进的步伐越迈越宽,应用自动化设备,计算机处理,现代化通讯,数字化信息,现代化显示设备等高新技术而建立的现代化智能,监控等系统已经得到充分的发展与应用,智能机器人也就应运而生。

智能小车中的迷宫算法

智能小车中的迷宫算法

智能小车中的迷宫算法2008-10-27 15:20智能小车中的迷宫算法看了周立功上面的电脑鼠走迷宫的视频感觉非常有趣,一直都做个小车玩,可没材料,只能看着视频上的小车路行轨迹整出来了这个算法,我不知道真正的算法是怎么实现的,这只是我自己想的一个算法,而且没有完整的小车程序,有空买了小车的再整理总程序。

/pro_ydkz/MicroMouse615.asp这是视频地址。

先看看那大体的迷宫图,随便画的,不是很准确,红色的是小车的运行轨迹,蓝色小圈表示要保存的节点,右下角是起始点:首先是数据结构,对于整个程序来说,首先要做的是把整个图存下来,有过数据结构基础的这个应该不难,图一般是以结点的方式存储,也就是图中的蓝色小圈,结点的存储格式也是很重要的,我前后尝试了好几种才确定下来。

节点有两中逻辑相连方式,一个是图形连接,对应* lt_north,*lt_west,*lt_south,*lt_east,一个是线性连接,对应*frontpoint和*nextpoint,线性连接是为了容易判断当前小车所到结点是否已经记录,也为了后面迷宫算法的树形实现。

如下:Struct mappoint{Float point_x,point_y; //我是以坐标形式存储,这事相对坐标Bool ltb_north,ltb_west,ltb_south,ltb_east; //这是记录每个结前后左右是否有相通结Mappoint * lt_north,*lt_west,*lt_south,*lt_east; //这是前后左右相通节点的地址Mappoint *frontpoint,*nextpoint; //这是前一结点和后一结点的地址}看着很简单,但他确实很简单,但你也得尝试几次才会知道怎样组织最合适。

下面是算法了,首先是程序的流程,可怜的我到现在还没用过超声波传感器和伺服电机,所以只能假设了,伺服电机貌似得用时钟中断控制,超声波假设也是轮询寄存器。

走迷宫的智能小车

走迷宫的智能小车
◆ 右手法则 : 以右边为优先的前进方向 ,然后是直线方向 、 左边方向 。 ◆ 左手法则 : 以左边为优先的前进方向 ,然后是直线方向 、 右边方向 。 ◆ 中左法则 : 以直线为优先的前进方向 ,然后是左边方向 、 右边方向 。 与此类 似的还有中右法则。 ◆ 乱数法则 : 取随机值作为前进方向 。
6
关于走迷宫的智能小车
浅析设计:在此我们假设使用左手法则在假设路径下
为了记忆迷宫的详细信息,需要对迷宫进行标记,或许你可以采用结构体数 组来记录这些信息。
struct Dat { int x,y; //所处位置 char dir;//路况 }dat[?];
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关于走迷宫的智能小车
其它: 怎样走直线? 如何精确转弯? 速度如何控制? 传感器如何选择? 。。。
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传感器如何选择?
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精确转弯
◆ 采用三轮小车,四轮小车······ ◆原因:······
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速度如何控制?
@车模控制@传感器
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祝每一位参பைடு நூலகம்者,取得好成绩!
走迷宫的智能小车
2
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关于智能小车
◆ 基本构成: 车体、传感器、控制中心、电机驱动、电源等 ◆ 何谓智能:。。。 ◆ 赋予智能:
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关于走迷宫的智能小车
原理:采用部分迷宫探索的策略,试探性的寻找出口。 小车在巷道内行走 , 如果最后无路可走 ,则该巷为 “ 死巷” ; 小车在巷道内行走的方向最多只有 3个( 前 、 左 、 右) , 如果 存在 2 个或 2 个以上的方向可以行走 ,称为 “ 交叉” 。 遇有 交叉时 , 在行走方向的选择上可有如下几种选择法则 :

智能小车方案

智能小车方案

智能小车寻迹与避障方案总体方案:整个电路系统分为寻迹检测、避障检测、控制、驱动四个模块。

首先利用检测模块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。

检测模块:在该模块中包括有速度信息检测和位置信息检测两个子模块,分别检测小车当前的位置信息和速度信息,并将检测到的信息传给MCU,其核心是传感器。

控制模块:控制模块包括信息处理和控制,其核心是MCU,MCU接收到检测来的信号,对信号进行处理后作出判断,并发出控制命令。

驱动模块:该模块包括了驱动电机,当接收到MCU的命令后便执行相应的操作,同时检测模块又检测到电机的状态信息,反馈给MCU 。

从而整个系统构成一个闭环系统,在运行过程中,系统自动调节而达到正确行驶的目的。

智能小车寻迹与避障系统框图一.方案论证与选择1.1小车方案方案一:三轮智能小车。

三轮智能小车的结构简单,易于操作,前轮的方向由舵机控制。

但该方案的缺点也十分明显,在小车在行驶过程中的稳定性不足,并且行驶速度过慢。

方案二:四轮智能小车。

四轮智能小车相对于三轮智能小车在结构上更为复杂,但其稳定性得到明显加强。

两个电机分别控制小车的两个后轮,驱动小车前进。

同时四轮小车在转弯的控制性上更好。

综合以上信息,在本次试验中,四轮驱动小车的性能更为优越,也更符合设计的目的和要求。

所以此次智能小车方案选择四轮小车作为小车模型。

1.2电源管理模块方案一:三端固定输出电压式稳压电源L7805:运用其器件内部电路来实现过压保护、过流保护、过热保护,这使它的性能很稳定。

能够实现1A以上的输出电流器件具有良好的温度系数。

L7805有多种电压输出值5V~24V,因此它的应用范围很广泛,可以运用本地调节来消除噪声影响,解决了与单点调节相关的分散问题,输出电压误差精度分为±3%和±5%。

而且它的价格低廉。

方案二:LM1117是一个低压差电压调节器系列。

智能循迹小车设计方案

智能循迹小车设计方案

智能循迹小车设计方案一、设计目标:1.实现智能循迹功能,能够沿着预定轨迹自动行驶。

2.具备避障功能,能够识别前方的障碍物并及时避开。

3.具备远程遥控功能,方便用户进行操作和控制。

4.具备数据上报功能,能够实时反馈运行状态和数据。

二、硬件设计:1.主控模块:使用单片机或者开发板作为主控模块,负责控制整个小车的运行和数据处理。

2.传感器模块:-光电循迹传感器:用于检测小车当前位置,根据光线的反射情况确定移动方向。

-超声波传感器:用于检测前方是否有障碍物,通过测量障碍物距离来判断是否需要避开。

3.驱动模块:-电机和轮子:用于实现小车的运动,可选用直流电机或者步进电机,轮子要具备良好的抓地力和摩擦力。

-舵机:用于实现小车的转向,根据循迹传感器的信号来控制舵机的角度。

4.通信模块:-Wi-Fi模块:用于实现远程遥控功能,将小车与遥控设备连接在同一个无线网络中,通过网络通信进行控制。

-数据传输模块:用于实现数据上报功能,将小车的运行状态和数据通过无线通信传输到指定的接收端。

三、软件设计:1.循迹算法:根据光电循迹传感器的反馈信号,确定小车的行进方向。

为了提高循迹的精度和稳定性,可以采用PID控制算法进行修正。

2.避障算法:通过超声波传感器检测前方障碍物的距离,当距离过近时,触发避障算法,通过调整小车的行进方向来避开障碍物。

3.遥控功能:通过Wi-Fi模块与遥控设备建立连接,接收遥控指令并解析,根据指令调整小车的运动状态。

4.数据上报功能:定时采集小车的各项运行数据,并通过数据传输模块将数据发送到指定的接收端,供用户进行实时监测和分析。

四、系统实现:1.硬件组装:根据设计要求进行硬件的组装和连接,确保各个模块之间的正常通信。

2.软件编程:根据功能要求,进行主控模块的编程,实现循迹、避障、遥控和数据上报等功能。

3.调试测试:对整个系统进行调试和测试,确保各项功能正常运行,并进行性能和稳定性的优化。

4.用户界面设计:设计一个用户友好的界面,实现对小车的远程控制和数据监测,提供良好的用户体验。

F智能迷宫小车

F智能迷宫小车

F题智能迷宫小车【本科组】一、任务设计并制作一个智能迷宫小车,小车能在迷宫中自动从起点寻找路线走到终点。

二、要求1.基本要求(1)电动小车必须是自动的,不能使用遥控器,启动后不能再改变策略;(2)电动小车从起点出发,能在迷宫中自动直行、转弯、后退;(3)电动小车从起点出发,能在迷宫中按上图布局对各路径遍历,并自动走到终点;(4)电动小车到达终点后能有明显的声或光提示;(5)电动小车从起点到终点的时间不超过8分钟;2.发挥部分(1)电动小车从起点到终点的时间不超过3分钟。

(2)提高小车速度和让小车不碰壁,缩短从起点到终点的时间。

(3)改变迷宫布局,电动小车可以从起点开始对迷宫搜索一遍以后回到起点,然后从起点开始,电动小车能选择最佳路径以最快速度到达终点,整个过程时间不超过5分钟。

(4)其他。

三、说明(1)迷宫由8×8个﹑22cm×22cm大小的正方形单元所组成,迷宫布局可变。

(2)迷宫的隔墙高10cm,厚1.2~1.6cm,隔墙建议采用三合板制作,隔墙单元尺寸为22*10*1.2cm,两个隔墙所构成的通道的实际宽度为22-1.6=20.4cm。

隔墙将整个迷宫封闭。

(三合板的厚度在1.2-1.6cm之间选择,但两个隔墙之间的宽度不小于20.4cm。

图中方格细线在测试时没有的,只是为了说明方便)(3)迷宫隔墙的侧面为白色,迷宫的地面为黑色,在迷宫终点处离地5cm高度有一点亮的红色发光二极管,做为辅助识别终点的标志。

(4)一旦竞赛迷宫的布局揭晓,操作员不能将任何有关迷宫布局的信息再传输给电动小车。

(5)当比赛官方认为某电动小车的运行将破坏或损毁迷宫时,有权停止其运行或取消其参赛资格。

(6)小车哪外届不得有任可连线,不得采用人工遥控,起动后不得再操作小车。

四、评分标准。

自学习式走迷宫智能小车

自学习式走迷宫智能小车

自学习式走迷宫智能小车一、作品介绍设计目标:自学习式走迷宫小车,可以工作于两种模式。

一种是小车自己先试探找出一条走出迷宫的路线,在小车试探时通过一定的算法记下可以通过的路径参数(转过的角度和前进的距离等),下次走迷宫时直接按照记忆的路径参数走,避免再一次的试探或走进死胡同,提高通过的效率。

另一种模式是由人引导小车走一条效率最高的路径,在小车走迷宫时同时记忆路径参数(转过的角度和前进的距离等),然后让小车按照记忆的路径参数走迷宫,同样提高走迷宫的效率。

经过我们小组一个暑假的共同努力,现在小车已经能走出迷宫,下一步我们准备完成记忆路径参数的算法。

(1)小车:由学校提供的宝贝小车,小车两个轮子是360度可连续旋转舵机,直接由控制器MSP430149普通I/O口驱动。

(2)控制器:用TI公司的MSP430149做主控制器。

用P1,P2口的中断功能接受传感器的检测信号,控制器根据接受的检测信号控制舵机,实现小车的前进、后退、转弯、微调。

(3)传感器:选用六个红外数字传感器,左右负责检测左右岔口,前后检测前后障碍物,还有两个用于小车偏离迷宫中心时调整小车,使小车基本上一直处于迷宫中心位置。

(4)供电:用六节可充电电池组,先用LM117-5稳至5V给小车舵机和传感器供电,再用LM117-3.3稳至3.3V给单片机供电。

(5)电平转换:传感器输出的是5V的电压,不能直接传输给MSP430单片机,先用一个分压电阻分得少许电压,然后用1N5819肖特基二极管把电压限制在3.3V左右,直接用电阻分压也可以。

二、心得体会我们最大的感触就是理论和实际相差蛮大的,很多理论上成立的东西,实际实现时往往会遇到这样那样的问题。

我们开始用1N5819上拉3.3V,考虑到1N5819最大压降为0.3V,所以传输给单片机的电压不会高于3.6V,实际测时有可能达到3.8V甚至更高。

最后我们在1N5819之前加了一个分压电阻,传感器传输给单片机的电压不会超过3.6V。

小车走迷宫技术

小车走迷宫技术

小车走迷宫技术在当今科技迅猛发展的时代,小车走迷宫技术已经成为了研究者们关注的焦点。

小车走迷宫技术的发展不仅仅对人类生活产生了巨大的影响,同时也在智能机器人、自动驾驶等领域有着广泛的应用前景。

本文将探讨小车走迷宫技术的原理、算法和应用。

一、小车走迷宫技术的原理在理解小车走迷宫技术之前,我们需要了解迷宫的定义。

迷宫是一种具有复杂通道和岔道的、用来考验解决者智力的游戏或者谜题。

小车走迷宫技术旨在设计一种算法和控制系统,使得小车能够在迷宫中找到通往终点的路径。

小车走迷宫技术主要依靠传感器、控制器和导航算法来实现。

传感器用于感知迷宫中的环境信息,例如距离、方向、障碍物等。

控制器根据传感器的反馈信息,控制小车的移动、转向等动作。

导航算法则是小车寻找路径的关键,常见的有盲目搜索算法、启发式搜索算法等。

二、小车走迷宫技术的算法1. 盲目搜索算法盲目搜索算法是最简单的迷宫求解算法之一。

它通过遍历迷宫的所有可能路径,逐一检查是否通往终点。

常见的盲目搜索算法有深度优先搜索(DFS)和广度优先搜索(BFS)。

DFS按照深度优先的原则进行搜索,先沿着一条路径一直搜索到底;BFS则按照广度优先的原则进行搜索,先搜索所有可能的下一步选择。

2. 启发式搜索算法启发式搜索算法是一种更加智能化的算法,它不仅考虑当前的状态,还会考虑目标状态。

常见的启发式搜索算法有A*算法和Dijkstra算法。

A*算法通过预测到达目标状态的代价来进行搜索,只选择代价最低的路径进行扩展;Dijkstra算法则根据节点之间的距离来进行搜索,每次选择距离最短的节点进行扩展。

三、小车走迷宫技术的应用1. 智能机器人领域小车走迷宫技术在智能机器人领域有着广泛的应用。

通过搭载小车走迷宫技术,智能机器人可以在复杂的环境中自主探索、寻找目标物体或者执行任务。

例如,可将智能机器人应用于家庭服务机器人,让其能够快速找到指定物品,提高生活效率。

2. 自动驾驶领域小车走迷宫技术对自动驾驶也有着重要意义。

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首届ST-EMBED电子设计大赛参赛作品:走迷宫的小车A Robot System Based On WirelessCommunication参赛学校:华中科技大学参赛学生:静超、肖骁、刘焱、孙姚聪、吴正华指导老师:钟国辉参赛队号:2006年1月27日华中科技大学电子与工程系Dian团队走迷宫的小车摘要:本系统采用ST公司ARM7芯片STR710FZT6为核心进行设计,合理利用了该芯片上丰富的资源,实现小车智能蔽障、寻迹,信息无线传输等功能,从而在远端PC上对获取的信息进行实时显示。

本系统针对现实中出现的对于未知区域实时探测的需求,适当进行了简化,利用迷宫进行模拟。

其中,有一台智能小车,和一个PC端。

小车在迷宫行进的过程中,会自动蔽障、选择路线,并通过无线模块将行进的信息实时传送给远端PC机,从而在PC端显示出小车在迷宫中行进的路线。

为了达到在迷宫中行走的目的,我们要设计蔽障和迷宫算法,为了使小车的信息能够实时传输到远端PC机,就需要设计一套较为实用和可靠的无线通信协议。

关键词:蔽障,迷宫算法,无线通信协议A Robot System Based On WirelessCommunicationAbstract:This system uses STR710FZT6 ARM7 chip as a core and its rich resources to achieve a smart car with functions of intelligent languishing impaired, motion, wireless transmission of information and others, PC on the remote will obtain the information for real-time display. In view of the reality of the system for real-time detection of unknown regional demand, we make a proper conduct of a simplified, using simulation maze. Among them, they have a smart car, and a PC terminal. In the process, the smart car will automatically languishing barriers, choose route and the road line will be through wireless module and real-time transmission of information to distant PC which shows it. In order to achieve the purpose, we have to design languishing impaired and maze algorithm, and also with the purpose of making Dolly have the ability of real-time transmission of information to distant PC, we should design a more practical and reliable wireless communication protocol.Keywords: languishing impaired, maze algorithm, wireless communication protocol.目录1 引言 (4)2 功能概述及方案设计 (6)2.1功能概述 (6)2.2 具体方案设计 (7)2.2.1 系统总体方案设计 (7)2.2.2小车控制模块设计 (7)2.2.2.1 小车车体的设计 (7)2.2.2.2 小车控制器模块 (8)2.2.2.3 电源模块 (8)2.2.2.4 稳压模块 (8)2.2.2.5 电机驱动模块 (8)2.2.2.6 小车控制模块设计 (8)2.2.2.7 车速检测模块设计 (8)2.2.3 超声波模块设计 (9)2.2.4 无线通信模块设计 (10)2.2.4.1 硬件选型 (11)2.2.4.2 通信协议介绍 (15)2.2.4.3 利用ARM芯片上的资源 (18)3 系统硬件设计 (19)3.1硬件设计概述 (19)3.2 电机驱动模块设计 (19)3.3 测速模块设计 (19)3.4 超声波模块设计 (20)3.5 无线通信模块 (21)3.6 电源模块硬件设计 (22)4 系统软件设计 (24)4.1 下位机控制模块 (24)4.1.1 模块描述 (24)4.1.2 系统资源使用情况 (25)4.1.3 主控模块设计 (25)4.1.4小车控制模块 (26)4.1.5 超声波模块 (26)4.1.6 无线通信模块 (26)4.2 PC机处理模块 (26)5 现在所完成的工作 (27)6 结束语 (27)1 引言当今社会,科学技术日新月异,时代前进的步伐越迈越宽,应用自动化设备,计算机处理,现代化通讯,数字化信息,现代化显示设备等高新技术而建立的现代化智能,监控等系统已经得到充分的发展与应用,智能机器人也就应运而生。

同时,在建设以人为本的和谐社会的过程中,智能服务机器人能够完成考古发掘,海底揭密,宇宙探索等危险作业,以保证人身安全。

《国家中长期科学和技术发展规划纲要》一文指出:智能服务机器人是在非结构环境下为人类提供必要服务的多种高技术集成的智能化装备。

以服务机器人和危险作业机器人应用需求为重点,研究设计方法、制造工艺、智能控制和应用系统集成等共性基础技术。

重点研究低成本的自组织网络,个性化的智能机器人和人机交互系统、高柔性免受攻击的数据网络和先进的信息安全系统。

2006━2020年,既是国家中长期技术发展计划实现阶段,也是我们最具有活力和最激情洋溢的时段。

于是,我们五个人认识到自己的位置,都对智能机器人的研发和制作有着强烈的好奇心,有着共同爱好和理想,想用自己的青春和智慧挥写这段焕发青春活力的乐谱。

凭借参加本次大赛的机会,我们能够对嵌入式系统的开发有进一步的学习和理解。

ST公司的ARM7芯片STR710FZT6具有丰富的资源,内嵌256+16KB的FLASH和64KB的SRAM。

APB桥它有2个分立的桥:APB1是针对快速外设,例如I2C、 UART、USB、CAN、SPI、HDLC;APB2是针对慢速外设,例如EIC、 XTI、GPIOs、ADC12、Timer、RTC、Watchdog。

特色:APB桥控制着外设时钟开启和控制所有外设的复位。

EIC的特色:多个中断通道的硬件操作,中断优先级、自动向量化;32个可屏蔽中断,映射在ARM的中断查询引脚IRQ;每一个IRQ中断都有16个可编程优先级别;支持硬件中断嵌套(15级);2个可屏蔽中断,映射到ARM的快速中断查询引脚FIQ,既无优先级也不会自动向量化,等等。

我们的系统主要分为控制小车模块、超声波模块、无线通信模块。

前两模块主要是用到控制IO口和定时器,后一模块主要用到SPI总线和串口。

所以我们的系统没有外扩存储器,也没有USB等,对这块ARM的利用率不高,但我们看重的是这块芯片的性价比以及强大的可扩展性,因此选择这块ARM芯片是满足我们要求的。

2 功能概述及方案设计2.1功能概述我们设计的“走迷宫的小车”这一套系统主要是让小车自主的从迷宫的入口走到出口,并把行走的轨迹传输给电脑,绘制出走出迷宫的路线。

在这一过程中,小车通过前、左、右三个超声波模块实现对周围障碍物的实时测距来实现避障功能;在小车的行走过程中,也会实时地把小车的移动距离、速度等信息通过无线传输反馈给电脑;在转弯的时候就会把转弯的角度、移动距离等信息反馈给电脑,让电脑根据所接受到的信息绘制小车的行走路线。

另外,无线传输这一模块还具有自动组网的功能,在多台小车之间也可以通信,这样,多台小车同时探测这一迷宫能大大的提高效率。

若一下图为迷宫,则完成效果图如下:2.2 具体方案设计2.2.1 系统总体方案设计我们将系统分为小车控制模块、超声波模块、无线通信这三个大模块。

其中小车控制模块包括小车以及轮胎上的红外对管模块;无线通信又包括小车这一端和与电脑相连的一端。

图1.系统框图2.2.2小车控制模块设计2.2.2.1 小车车体的设计我们是购买玩具电动车。

购买的玩具电动车具有组装完整的车架车轮、电机及其驱动电路。

玩具电动车具有如下特点:首先,玩具电动车电机都是现成的,在上面架一块板子就可以放下电路板,各种传感器的安装也较方便。

其次,所购买的电动车是由两电机控制的,一个负责左边两轮子,另一个负责右边两轮子。

这样可以进行原地90-180度转弯。

2.2.2.2 小车控制器模块控制器模块采用的是ST 公司的一片ARM 芯STR710FZT6,该芯片大大满足我们的需要,片上资源很多,扩展性很好。

2.2.2.3 电源模块采用12V 蓄电池为直流电机供电,将12V 电压降压、稳压到5V ,为外围芯片供电,再降压稳压到3.3V 给ARM 芯片供电。

蓄电池具有较强的电流驱动能力以及稳定的电压输出性能,所以我们采用锂电池供电。

2.2.2.4 稳压模块我们利用lm7805这块芯片将12V 的锂电池降压到5V ,再利用lm117这块芯片将5V 降压到3.3V 。

2.2.2.5 电机驱动模块采用专用芯片L298N 作为电机驱动芯片。

L298N 是一个具有高电压大电流的全桥驱动芯片,它相应频率高,一片L298N 可以分别控制两个直流电机,而且还带有控制使能端。

用该芯片作为电机驱动,操作方便,稳定性好,性能优良。

2.2.2.6 小车控制模块设计小车的控制是由专用芯片L298N 来完成的,我们用六个IO 口来控制小车的运动,其中两个IO 口是产生PWM 波,控制电机的速度;另外四个IO 口又分成两组,分别控制两个电机的正反转,来实现小车的变速前进、转弯等动作。

2.2.2.7 车速检测模块设计对于小车的车速检测及距离确定的一般原理是这样的:小车的行驶过程是一个连续的时间过程,它的时间、路程、速度都是连续的。

我们用t 表示时间,S 表示路程,υ表示瞬时速度,那么它们的数学定义为:s vdt =⎰,ds v dt=,小车的平均速度为:s v t= 。

将上面的式子离散化,假设在一个很短的时间t 内小车行驶了S 的路程,则小车的即时速度Ns Lm=•。

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