智能小车B设计分析方案
智能小车系统项目设计方案
智能小车系统项目设计方案第一章引言1.1 智能车研究背景1.1.1发展历史智能小车系统是迷你版的智能汽车，二者在信息提取，信息处理，控制策略及系统搭建上有很多相似之处，可以说智能小车系统将为智能汽车提供很好的试验和技术平台，从而推动智能汽车的发展。
智能汽车是未来汽车的发展方向，将在减少交通事故、发展自动化技术、提高舒适性等许多方面发挥很重要的作用；同时智能汽车是一个集通信技术，计算机技术，自动控制，信息融合技术，传感器技术等于一身的行业，它的发展势必促进其他行业的发展，在一定程度上代表一个国家在自动化智能方面的水平[1]。
汽车在走过的100多年的历史中，从没停止过智能化的步伐，进入20世纪90年代以来，随着汽车市场竞争激烈程度的日益加剧和智能运输系统（ITS）的兴起，国际上对于智能汽车及其相关技术的研究成为热门，一大批有实力有远见的大公司、大学和研究机构开展了这方面的研究。
很多美国、日本和欧洲等国家都十分重视并积极发展智能车系统，并进行了相关实验，取得了很多成就。
我国的相关研究也已经开展，清华大学成立了国最早的研究智能汽车和智能交通的汽车研究所，在汽车导航、主动避撞、车载微机等方面进行了广泛而深入的研究，2000年智能交通系统进入实质性实施阶段，国防科大研制出第四代无人驾驶汽车，西北工业大学、交通大学、大学等也展开了相关研究。
这一新兴学科正在吸引越来越多的研究机构和学者投入其中。
1.1.2 智能车的应用前景智能车系统有着极为广泛的应用前景。
结合传感器技术和自动驾驶技术可以实现汽车的自适应巡航并把车开得又快又稳、安全可靠；汽车夜间行驶时，如果装上红外摄像头，就能实现夜晚汽车的安全辅助驾驶；此外，智能车系统还可以工作在仓库、码头、工厂或危险、有毒、有害的工作环境里，并能担当起无人值守的巡逻监视、物料的运输、消防灭火等任务。
在普通家庭轿车消费中，智能车的研发也是很有价值的，比如雾天能见度差，人工驾驶经常发生碰撞，如果用上这种设备，激光雷达会自动探测前方的障碍物，电脑会控制车辆自动停下来，撞车就不会发生了。
智能小车设计活动方案
智能小车设计活动方案活动目标本次设计活动旨在通过智能小车设计，培养学生的逻辑思维、创新能力和动手实践能力，让学生在设计过程中深入了解机械、电子、编程等多个领域知识，并通过合作与交流提高团队协作能力。
活动时间和地点•时间：活动预计持续2周时间，每天2小时，共计10节课时。
•地点：校内实验室或者教室，确保有足够的操作空间和设备支持。
活动内容第一周1. 智能小车概述在本节课中，学生将了解智能小车的定义、功能和应用领域。
老师通过采用简明的讲解方式，让学生快速了解智能小车的背景知识。
2. 零部件介绍本节课学生将学习智能小车所需零部件的名称、功能和使用方法，如：电机、传感器、控制面板等。
并介绍如何选择合适的零部件以及选择的依据。
3. 小车底盘组装学生在这节课中会亲手进行小车底盘的组装。
老师提前准备好各种零部件和工具，引导学生进行组装操作。
在此过程中，学生能够熟悉各类零部件的使用方法和相互之间的关联。
4. 小车传感器应用学生学习传感器的作用与分类，并进行传感器的连接与测试。
通过实际操作，学生能够更好地理解传感器的原理和功能，为智能小车的后续功能拓展做好准备。
5. 小车电路连接在这节课上，学生将学习如何进行小车电路的连接。
包括电机与驱动器的连接、传感器与控制面板的连接。
通过实际操作，学生能够掌握电路连接的方法和技巧。
第二周6. 小车控制程序编写学生将学习如何使用编程语言编写小车的控制程序。
从简单的动作控制开始，逐步引导学生实现更复杂的功能，如避障、跟随等。
学生可以发挥自己的创造力进行功能的扩展。
7. 小车遥控功能在这一节课上，学生将学习如何给小车添加遥控功能。
学生将自行设计遥控器，并通过编程与小车进行通信。
学生可以通过亲自控制小车来验证他们的设计和程序是否正确。
8. 小车赛道设计学生将分组进行小车竞速设计。
每个小组设计一个赛道，包括直线、弯道等。
学生需要考虑赛道的难度和安全性，并使用传感器和控制程序来实现小车在赛道上快速而稳定地行驶。
智能小车系统设计与制作
智能小车系统设计与制作摘要：智能小车采用STM32F103RBT6为主芯片，电机驱动采用高压、大电流双全式驱动器L298芯片，八路循迹反射式光电TCRT5000进行循迹，通过LM358比较电路比较，再进行波形整形，通过触摸屏上的按钮来任意的控制智能小车的方向，用DSl8B20温度传感器采集小车所处环境的温度，小车与上位机之间的通讯采用NRF24L01通讯，电源部分则用双电源供电，运行更可靠。
小车可按照预先设定好的轨道进行循迹，遇到障碍物自行躲避，达到无线遥控、自动循迹的功能。
关键词：STM32F103RBT6；循迹；NRF24L01无线通信；DS18B20温度传感器; 触摸屏智能作为现代社会的新产物，是以后的发展方向，它可以按照预先设定的模式在一定的运行环境中自行的运作，无需人为的操作，便可以完成预期达到的或更高的要求。
随着人们物质生活水平的提高，汽车也越来越普及，而交通事故也相应的增加，在人身财产、生命安全方面造成了一定的负面影响。
目前，智能车领域的研究已经能够在具有一定标记的道路上为司机提供辅助驾驶系统甚至实现无人驾驶，这些智能车的设计通常依靠特定的道路标记完成识别，通过推理判断模仿人工驾驶进行操作，大大降低了事故的发生率。
碰到障碍物，小车会自动的躲避障碍物，就不会有那么多得交通事故。
智能小车是机器人的一个分支，现如今机器人已经不是人类它体现了人类长期以来的一种愿望。
目前已在工业领域得到广泛的应用，而且正以惊人的速度不断向军事、医疗、服务、娱乐等非工业领域扩展。
智能小车的设计结合了最基本的计算机控制技术、单片机技术、传感器技术、智能控制技术、机电一体化技术、无线通信技术及机器人技术，能有效的把大学所学知识进行综合应用。
一、系统总体设计本课题要求：设计一款小车，它具备按规定轨迹自主寻迹运行能力、接收无线遥控信号命令并进行遥控运行的能力、躲避障碍物的能力、能够采集环境的温度或湿度数据并发送至主机的功能。
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。
智能小车系统项目设计方案
智能小车系统项目设计方案
一、项目简介
本项目是一个智能小车系统，它将基于微控制器、传感器、执行器以及其他设备组成，可以实现自主运动、自动避障、跟随导航以及其他各种智能化功能，使小车实现自主导航。
二、项目开发计划
1.硬件设计
（1）微控制器：本系统将采用单片机作为控制器，具有完善的计算能力和多路的输入输出能力，可以实现复杂的作业任务。
（2）传感器：本项目采用多种传感器，包括超声波传感器、红外接近传感器、底部接近传感器等，以实现自动避障、跟随导航等功能。
（3）执行器：本系统采用两个电机作为运行的执行器，两个电机分别连接到单片机的两个IO口，可以实现小车的前后左右运动。
2.软件设计
（1）程序设计：本项目采用C语言设计软件，设计出满足硬件要求的软件，实现小车的运行控制、自动避障和跟随导航等功能。
（2）测试：程序编写完后，需要进行软件测试，以确保程序是否能正常运行，确保该系统的可靠性。
三、项目总结
本项目是一个智能小车系统的研发项目，主要依靠单片机以及其他多种传感器和执行器构成。
毕业设计智能小车
毕业设计智能小车毕业设计智能小车近年来，随着科技的不断进步和发展，智能化已经渗透到我们生活的方方面面。
从智能手机到智能家居，从智能穿戴设备到智能交通工具，无处不体现着智能科技的力量。
而在毕业设计中，我选择了一个与智能化密切相关的主题——智能小车。
智能小车是一种集机械、电子、计算机等多种技术于一体的智能交通工具。
它能够通过传感器感知周围环境，通过计算机进行数据处理和判断，并通过执行器实现自主导航和行驶。
在这个项目中，我将设计一个能够自主行驶、避开障碍物、遵守交通规则的智能小车。
首先，我将通过搭建一个传感器系统来实现智能小车的环境感知功能。
传感器系统可以包括激光雷达、摄像头、红外线传感器等多种传感器，用于感知车辆周围的障碍物、道路状况等信息。
通过这些传感器，智能小车可以获取到实时的环境数据，并通过算法进行分析和处理。
接着，我将设计一个智能控制系统，用于处理传感器获取到的数据，并做出相应的决策。
智能控制系统可以采用深度学习、机器学习等人工智能算法，通过训练和学习，使得智能小车能够根据不同的情况做出合理的行驶决策。
例如，在遇到红灯时，智能小车会主动停下来等待绿灯；在遇到行人时，智能小车会减速或停车等待行人通过。
同时，我还将为智能小车设计一个自主导航系统，使其能够在未知环境中自主行驶。
自主导航系统可以通过地图、定位系统和路径规划算法来实现。
智能小车可以通过地图获取到当前位置和目标位置，并通过路径规划算法确定最优行驶路径。
在行驶过程中，智能小车可以通过定位系统实时获取自身位置，从而实现精确的导航和行驶。
此外，为了提高智能小车的安全性和稳定性，我还将设计一个底盘控制系统，用于控制车辆的速度、转向等参数。
底盘控制系统可以通过电机和舵机等执行器来实现。
通过合理的控制算法和参数调整，可以使得智能小车在行驶过程中更加平稳和稳定，提高行驶的安全性和舒适性。
最后，在整个设计过程中，我将注重实践和测试，不断优化和改进智能小车的性能。
智能小车设计报告
智能小车设计报告一、项目背景随着科技的不断发展，智能化已经成为了当今社会的主流趋势。
在交通运输领域，智能小车已经开始逐渐发展起来。
智能小车能够通过自动驾驶、自主导航等技术帮助人们更加便捷地出行，同时也能够减少人为操作的误差，降低事故风险。
因此，我们决定对智能小车进行设计和研发。
二、项目目标我们的智能小车设计目标如下：1.实现自主导航功能2.具备自动驾驶功能3.能够在复杂环境中稳定运行4.保障乘客的安全三、项目设计1.外观设计我们的智能小车采用了流线型设计，使得整车具有较好的空气动力学性能。
车辆的前部装有摄像头、激光雷达等传感器，用于检测道路的情况，以及周围的环境信息。
另外，车身的侧部也配备了传感器，用于检测附近的车辆和障碍物。
2.导航系统设计我们的导航系统采用了先进的激光雷达技术，通过激光雷达扫描道路，构建精确的地图，然后通过定位系统实现导航。
在导航过程中，我们还采用了预测算法，根据历史数据和当前车况，预判未来路况，从而提前调整行车方向和速度，以确保车辆的稳定性和安全性。
3.自动驾驶系统设计我们的自动驾驶系统采用了卷积神经网络和深度强化学习算法，用于实现车辆的智能驾驶。
该系统能够在不同的复杂场景中自主决策，实现车辆的自动加速、减速、换道等动作，保障车辆的安全。
四、测试和优化我们的智能小车经过多轮测试，在不同的道路和环境中进行了全面测试。
在测试过程中，我们发现了一些问题，包括道路识别错误、行驶过程中偏移等问题。
针对这些问题，我们进行了改进和优化，并最终将车辆的性能做到了最优化。
五、总结通过本次的设计和测试，我们成功地实现了智能小车的自主导航和自动驾驶功能。
我们的智能小车能够在复杂环境中稳定运行，为人们出行提供了更加便捷的选择，并保障了乘客的安全。
未来，我们将继续进行技术研发和产品改进，不断提升智能小车的性能和可靠性。
智能循迹小车设计方案
智能循迹小车设计方案摘要本文介绍了智能循迹小车的设计方案。
智能循迹小车是一种能够根据预设的路径自动行驶的小车。
它可以通过传感器感知周围环境，并根据预设的路径进行行驶。
在本文中，我们将讨论智能循迹小车的系统设计、硬件实现以及软件算法。
1. 引言智能循迹小车是近年来智能交通领域的一个热门研究方向。
它可以应用于无人驾驶、物流配送等领域，具有广阔的应用前景。
本文将介绍智能循迹小车的设计方案，以供相关研究人员参考。
2. 系统设计智能循迹小车的系统设计由硬件和软件两部分组成。
2.1 硬件设计智能循迹小车的硬件设计主要包括以下几个方面：•电机驱动：智能循迹小车需要有强大的驱动力来行驶。
通常采用直流电机作为驱动装置，并配备电机驱动器。
•路径感知：智能循迹小车需要能够感知预设的路径。
通常使用红外线传感器或摄像头进行路径感知。
•避障功能：智能循迹小车还需要具备避障功能，以避免与障碍物发生碰撞。
通常使用超声波传感器或红外线传感器进行障碍物的检测。
•控制系统：智能循迹小车的控制系统通常采用微控制器或单片机进行控制。
它可以根据传感器的反馈信息，控制电机驱动器的转动。
2.2 软件设计智能循迹小车的软件设计主要包括以下几个方面：•路径规划算法：智能循迹小车需要能够根据预设的路径进行行驶。
路径规划算法会根据传感器感知到的环境信息，计算出最优的行驶路径。
•控制算法：智能循迹小车的控制算法会根据路径规划算法的结果，控制电机驱动器的转动。
它可以实现小车沿着路径稳定行驶，并及时调整行驶方向。
•避障算法：智能循迹小车的避障算法会根据传感器感知到的障碍物信息，判断是否需要进行避障操作。
它可以实时监测障碍物，并及时采取措施进行避让。
3. 硬件实现智能循迹小车的硬件实现通常需要进行电路设计和机械结构设计。
电路设计主要包括电机驱动电路、传感器接口电路以及控制系统电路的设计。
可以使用电路设计软件进行模拟和调试，确保电路的性能和稳定性。
机械结构设计主要包括车身设计、电机安装以及传感器安装等。
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C 智能小车设计报告
摘要
本设计为实现两车交替超车领跑的功能，采用STC89C52单片机为控制核心，通过L298驱动电机转动完成小车，通过红外传感器ST188来检测路面黑线，完成小车在行车道上的各种正常行驶，通过光电开关避免两车相撞，从而实现两小车交替超车领跑的功能，并通过按键设置控制小车行驶状态，其中红外传感器和光电开关在小车上的放置情况，保证了小车的寻黑线和避障碍的完成。
关键词：STC89C52、L298、红外传感器ST188、光电开关
1 方案设计与论证
1.1设计要求
本系统要求两辆小车分别在行车道正常行驶一圈；甲乙两车按题目要求的所示位置同时起动，乙车通过超车标志线后在超车区实现超车功能，并先
于甲车到达终点，则两车前后位置交替，继续做下一圈的超车领跑。
1.2各部分方案论述
1.2.1 控制模块
采用STC89C52RC单片机，实现小车的智能控制，其中工作电压5V，8K 字节ROM,512字节RAM,通用I/O 口32个，3个定时器/计数器。
1.2.2电源模块
采用9V锂电池，经稳压电路到工作电压5V.
1.2.3 直流电机驱动模块
方案一：采用分立元件组成的平衡式驱动电路，这种电路可以由单片机直接对其进行操作，但由于分立元件占用的空间比较大，还要配上两个继电器，考虑到小车的空间问题，此方案不够理想。
方案二：采用L298N驱动直流电机，基于L298N芯片的PWM控制系统模块，让电机具有调速的功能，小车便可以完成调速速、转向功能。
则需按此方案较好。
1.2.4 调速模块方案一：采用电阻网络或数字电位器调整电动机的分压来调速。
但电阻
网络只能实现有级调速，而且数字电阻的元器件价格比较昂贵。
尤其是所使
用的电动机电阻很小，但电流很大，分压不仅会降低效率，实现也很困难。
方案二：采用继电器对电动机的开或关进行控制，通过开关的切换对小车的速度进行调节。
此方案电路较简单，但继电器的响应时间有限，机械结构易损坏，寿命不长，可靠性也不太好。
方案三：采用脉冲宽度调制电路。
用单片机控制信号的高低电平时间完成调速，用对两个信号的不同控制完成电机的转向和起停的控制。
这种电路由于工作在管子的饱和截止状态下，效率非常高，经实验发现，此方法调速简单可行，方便可靠。
基于上述理论分析，拟选择方案三。
1.2.5避障模块
方案一：采用超声波测距。
超声波传感器测距时有足够的精度，可以达到1cm的近距离，对远距离也有较快的响应信号。
但是，本题目的要求是绕过障碍物，这就要求小车在较远距离时即做出绕障的反应，因此没有必要采用精确近距的超声波传感器。
方案二：采用光电开关e18d8Onk。
本设计采用的光电开关有效距离为可达到45cm, 所有能反射光线的物体均可被检测，所以小车前方只要有障碍，马上就可以检测到，且没有电路简单，便于操作，所以拟采用此方案。
1.2.6 黑带检测模块
方案一：采用发光二级管，用光敏二极管接受。
由于光敏二极管受可见光的影响较大，稳定性差。
方案二：采用反射式红外光电传感器（ST188>,利用红外线发射管发射红外线，红外线二极管进行接收，采用红外线发射，外面可见光对接收信号的影响较小，再用电压比较器对信号进行调整。
本方案也易于实现，较可靠，因此采用。
2 理论分析与计算
2.1黑带检测原理
利用光的反射原理，当光线照射在白纸上，反射量比较大，反之照在黑线上对光吸收，反射回去的量比较少，这样就可以利用红外发光二极管与接收端来判断黑线的位置，当遇到黑线时候，经过LM339比较器输出高电平，反之遇到白线为低电平。
2.2 超车原理利用光电开关判断两车之间的相对位置，也可以认为是一辆车是另一辆车的
“障碍物”，即当一辆小车在在另一辆小车光电开光的检测范围内时候，让小车
离开，避免两车相撞，从而判断在超车的时候两辆小车之间是否完成超车与被超车的功
能。
2.2两车之间的通信方法
利用两辆小车上的光电开关，判断两车的位置关系。
2.3光电开关
利用被测物体对红外光束的遮光或反射，由同步回路选通而检测物体的有无，其物
体不限于金属，对所有能反射光线的物体均可检测。
2.4节能方面
第一，小车的模块不多，在功耗方面也相对少。
第二，小车的所有模块中，传感器
模块数量的都比较多，且单个某种传感器模块的功耗也相对比较少，所以总体的功耗相对
比较少。
第三基于L298芯片的PWM系统，方便了电机的控制，一定程度上减少小车行驶
路程，挺高电机使用效率，从而功耗也相对减少。
3单元电路设计与计算
3.2硬件设计
系统的组成大致有以下几部分:
3.1模块电路图
图3.1-红外传感器电路i
INb
ENA
EC
OCTI汁
Bl
PL J
W ?L T7T
?L5 12.
----- 1
^4 £N8 aim IN4i
陶"—[51 GND CSESB
—
I
图3.2-L298电机驱动电
路
4程序设计
4.1小车交替超车领跑设计流程如下:
4.2小车在行车道内正常行驶一圈设计流程如下:
4.3巡线设计流程如下：
其中图4.1的S1, S2, S3为红外传感器在小车上的位置,流程图中遇黑线为1，反
之白线为0。
4.34超车设计流程如下:
其中图4.1的S4, S5为光电开关在小车上的位置,流程图中遇到障碍物为0，反之
没有障碍物为1。
EL标击■'
图4.1 — ST188在车上位置
5系统测试
5.1测试设备
跑道、秒表。
5.2基本要求
题目要求1:小车从七点出发沿熏这黑线在行车道内行驶一圈至终点。
实际测量结果：小车可以准确无误的到达终点。
题目要求2、3:甲、乙两车按题目要求位置同时起动，乙车通过超车标志线后在超车区内实现超车功能并先于甲车到达终点标志线，即第一圈实现乙车超过甲车并记录行驶时间。
数据如下表1
表1小车完成超车的时间
最后平均时间t=
5.4测试结果分析
由上述测量结果可以看出智能小车系统很好的完成了题目要求的基本要求和发挥部分内容。
全程时间的测试具有较低的误差，在寻迹的过程中基本上达到了不脱离引车道的良好效果，成功超车，进行准确的停车。
6结论
本系统利用多个红外传感器，保证小车能够稳定的在行车道内行驶，利用L298作为电机的驱动，达到了小车行驶过程调节速度，转向的要求，利用光电开关，解决了小车在超车区超车的问题。
整体电路设计合理，采用了模拟仿真技术绘图，高精度仪器制作，功能电路实现良好，系统性能优良、稳定，较好的达到了题目要求的各项基本要求，较好的完成了智能小车系统。
7 参考文献
[1] 万福君,潘松峰, 刘芳等MCS-51 单片机原理、系统设计与应用[M] 北京：清华大学出版社，2008 年
[3] 薛小玲，刘志群，贾俊荣单片机借口模块应用与开发实力详解[M] 北京：北京航空航天大学出版社2018 年
[2] 徐伟,沈建良单片机快速入门[M] 北京：北京航空航天大学出版社，2008 年。