智能超声波避障小车汇总
pwm调速循迹避障小车的总结与体会
PWM调速循迹避障小车是一种基于单片机控制系统的智能小车，具有很高的实用价值和教学意义。
在实际应用中，PWM调速循迹避障小车可以应用于智能家居、智能物流等领域，为人们的生活和工作带来便利。
在设计和制造PWM调速循迹避障小车的过程中，我们经历了许多挑战和收获了许多成果。
在此，我将共享我对PWM调速循迹避障小车的总结与体会。
一、总结1. PWM调速原理PWM即脉冲宽度调制，是一种用来调节模拟电路的技术。
在PWM 调速循迹避障小车中，我们通过改变电机工作周期内的通电时间来控制电机的转速，从而实现小车的速度调节。
2. 循迹原理循迹是指小车根据预设的路径行驶，通常使用红外线传感器、摄像头等设备来实现。
在PWM调速循迹避障小车中，我们利用红外线传感器来检测小车周围的环境，根据检测结果来调整小车的行驶方向，实现循迹功能。
3. 避障原理避障是指小车在行驶过程中遇到障碍物时，能够及时停车或绕行，避免发生碰撞。
在PWM调速循迹避障小车中，我们通过超声波传感器等设备来检测前方障碍物的距离，根据检测结果来控制小车的行驶，实现避障功能。
4. 控制系统PWM调速循迹避障小车的控制系统由单片机、传感器、驱动电路和执行机构等部分组成。
通过单片机对传感器检测结果的分析和处理，再通过驱动电路和执行机构的协调工作，实现对小车的调速、循迹和避障控制。
二、体会1. 技术挑战在设计和制造PWM调速循迹避障小车的过程中，我们遇到了许多技术挑战，比如传感器的精度和稳定性、控制算法的优化等。
通过不断的尝试和改进，我们最终克服了这些挑战，成功实现了小车的功能。
2. 团队合作制造PWM调速循迹避障小车是一个涉及多个领域知识的复杂任务，需要团队成员之间的合作和协调。
在这个过程中，我们学会了有效的交流和合作，培养了团队精神，提高了解决问题的能力。
3. 实践意义通过制造PWM调速循迹避障小车，我们不仅加深了对相关知识的理解，还锻炼了动手能力和解决实际问题的能力。
智能避障小车报告
智能避障小车报告智能避障小车报告一、引言智能避障小车是一种具有自主导航和避障功能的智能机器人，它利用传感器和算法来感知周围环境并做出相应的动作，以避免与障碍物发生碰撞。
本报告旨在对智能避障小车的设计原理、工作原理以及应用领域进行介绍和分析。
二、设计原理智能避障小车的设计原理包括感知系统、决策系统和执行系统三个部分。
1. 感知系统：感知系统主要负责获取环境信息，常用的感知器件包括超声波传感器、红外线传感器、摄像头等。
超声波传感器可以测量小车与障碍物之间的距离，红外线传感器可以检测障碍物的存在与否，摄像头可以获取环境图像。
2. 决策系统：决策系统根据感知系统获取的信息，通过算法进行分析和处理，决定小车的行动。
常用的算法包括避障算法、路径规划算法等。
避障算法通常基于感知数据计算出避障方向和速度，路径规划算法则是根据目标位置和环境地图计算出最优路径。
3. 执行系统：执行系统根据决策系统的指令控制小车的运动，包括驱动电机、舵机等部件。
驱动电机控制小车的前进、后退和转向，舵机控制车头的转动。
三、工作原理智能避障小车的工作原理如下：1. 感知环境：小车利用传感器获取环境信息，例如超声波传感器测量距离，红外线传感器检测障碍物，摄像头获取图像。
2. 数据处理：小车的决策系统对感知到的数据进行处理和分析，计算出避障方向和速度，或者根据目标位置和环境地图计算出最优路径。
3. 控制执行：决策系统根据计算结果发出指令，控制执行系统驱动电机和舵机，控制小车的运动。
如果遇到障碍物，小车会自动避开，如果目标位置发生变化，小车会自动调整路径。
四、应用领域智能避障小车在许多领域都有广泛的应用。
1. 家庭服务机器人：智能避障小车可以在家庭环境中执行一些简单的任务，如送餐、打扫卫生等。
2. 仓储物流：智能避障小车可以在仓库中自主导航，收集和组织货物，减少人力成本和提高效率。
3. 自动驾驶汽车：智能避障小车的避障和导航算法可以应用于自动驾驶汽车，提高安全性和稳定性。
10.智能小车-超声波避障实验
实验十：树莓派平台-------超声波避障实验1、实验前准备图1-1 树莓派主控板图1-2 超声波模块2、实验目的SSH服务登录树莓派系统之后，编译运行超声波避障可执行程序后，按下启动按键K2，启动超声波避障功能，当前方有障碍物时则相应的转向避障。
3、实验原理超声波模块是利用超声波特性检测距离的传感器。
其带有两个超声波探头，分别用作发射和接收超声波。
其测量的范围是3-450cm。
图3-1 超声波发射和接收示意图图3-2 超声波模块引脚该模块的工作原理：先使用树莓派的wiringPi编码引脚31向TRIG脚输入至少10us的高电平信号,触发超声波模块的测距功能。
如下图3-3所示：图3-3 超声波模块发送触发信号测距功能触发后，模块将自动发出 8 个 40kHz 的超声波脉冲，并自动检测是否有信号返回，这一步由模块内部自动完成。
一旦检测到有回波信号则ECHO引脚会输出高电平。
高电平持续的时间就是超声波从发射到返回的时间。
此时可以使用时间函数计算出echo引脚高电平的持续时间，即可计算出距被测物体的实际距离。
公式: 距离=高电平时间*声速(340M/S)/2。
4、实验步骤4-1.看懂原理图图4-1 树莓派主控板电路图4-2 超声波接线头图4-3树莓派40pin引脚对照表4-2 由电路原理图可知超声波的Trig引脚接在接在主控板上的wiringPi编码上的31口（SCL_C）上，而Echo接在主控板上的30口（SDA_C）上。
4-3 程序代码如下：输入：gcc avoid_ultrasonic.c -o avoid_ultrasonic -lwiringPi -lpthread ./avoid_ultrasonic接着另开一个终端./initpin.sh初始化引脚。
智能循迹避障小车简版
智能循迹避障小车智能循迹避障小车---1. 引言智能循迹避障小车是一种能够根据环境中的信息自主移动的车辆，通过具备循迹和避障的能力，能够在不需要人工干预的情况下自主导航。
这种小车通常使用各种传感器来感知周围环境，使用算法来处理感知数据，并根据处理结果做出移动决策。
本文将介绍智能循迹避障小车的原理、设计和应用。
2. 原理智能循迹避障小车的原理主要包括感知、决策和执行三个部分。
2.1 感知感知是指小车通过各种传感器感知周围环境的过程。
常用的传感器包括红外线传感器、超声波传感器和摄像头等。
红外线传感器可以用来检测前方是否有障碍物，超声波传感器可以用来测量障碍物的距离，摄像头可以用来获取场景图像。
通过这些传感器，小车可以获得关于障碍物位置、距离和形状等信息。
2.2 决策决策是指小车根据感知到的环境信息做出移动决策的过程。
在决策过程中，通常会使用机器学习算法进行数据分析和模式识别，以便更准确地判断障碍物的位置和形状，并制定相应的移动策略。
例如，如果感知到前方有障碍物，小车可以选择绕过障碍物或者停下来等待。
2.3 执行执行是指小车根据决策结果执行相应的移动动作的过程。
根据决策结果，小车可以通过调整轮速或者改变行驶方向的方式来避开障碍物。
利用电机和轮子的组合，小车可以实现前进、后退、转向等多种运动。
3. 设计智能循迹避障小车的设计包括硬件设计和软件设计两个方面。
3.1 硬件设计硬件设计主要包括选取合适的传感器和执行器，并搭建相应的电子电路。
可以选择使用Arduino等单片机作为控制中心，连接红外线传感器、超声波传感器、摄像头以及电机和轮子等组件。
通过编程控制各个组件之间的通信和协作，实现小车的感知、决策和执行功能。
3.2 软件设计软件设计主要包括对传感器数据的处理和决策算法的实现。
可以使用C/C++等编程语言编写程序，通过读取传感器数据、分析数据并做出相应的决策。
常用的算法包括机器学习、图像处理和路径规划等。
智能避障小车试验报告与总结
智能避障小车试验报告与总结专业班级：12自动化-3******学号：**********随着科学技术的发展，机器人的感觉传感器种类越来越多，其中视觉传感器成为自动行走和驾驶的重要部件。
视觉的典型应用领域为自主式智能导航系统，对于视觉的各种技术而言图像处理技术已相当发达，而基于图像的理解技术还很落后，机器视觉需要通过大量的运算也只能识别一些结构化环境简单的目标。
视觉传感器的核心器件是摄像管或CCD，目前的CCD已能做到自动聚焦。
但CCD传感器的价格、体积和使用方式上并不占优势，因此在不要求清晰图像只需要粗略感觉的系统中考虑使用接近觉传感器是一种实用有效的方法。
STC12C5A60S2/AD/PWM系列单片机是宏晶科技生产的单时钟/机器周期(1T)的单片机，是高速/低功耗/超强抗干扰的新一代8051单片机，指令代码完全兼容传统8051,但速度快8-12倍。
内部集成MAX810专用复位电路,2路PWM,8路速10位A/D转换(250K/S),针对电机控制，强干扰场合。
我们采用的就是STC12C5A60S2这种单片机。
避障系统可以采用反射式光电开关或者超声波传感器对前方的障碍物进行检测，前者结构简单，应用方便灵活，但不能获知障碍物与小车间的具体距离；后者结构复杂，但可以测得障碍物与小车间的直线距离。
本系统采用反射式光电开关E3F-DS10C4来检测障碍物。
E3F-DS10C4是漫反射式光电开关，NPN三线输出方式，三线分别为电源线、输出线、地线。
它的灵敏度也可以调节，检测距离比较远，可以达到20cm。
红外发射管，发射50hz调制的38k信号。
当遇到障碍物时，发生漫反射，红外接收头接收到这一信号时，输出端输出50hz的信号。
判断这一信号，即可判断，遇到了障碍物。
避障传感器基本原理，利用物体的反射性质。
在一定范围内，如果没有障碍物，发射出去红外线，因为传播距离越远而逐渐减弱，最后消失，或者反射回来的光很弱时，输出端呈低电平光电开关的检测不受外界干扰。
智能避障小车实验报告与总结.doc
智能避障小车实验报告与总结.doc
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一、实验目的
本次实验的目的主要是为了开发一款智能避障小车，能够在遇到障碍物的时候自动的
调整小车的行驶线路，从而实现自动避障的功能。
二、实验简介
本次实验是借助Arduino组装智能避障小车，小车拥有机械减速装置和两个安装在小
车前面的发射装置，用来发射超声波信号来检测障碍物，当安装在小车前面的发射装置检
测到障碍物的时候，小车会自动的重新调整走行线路，避免进入发射装置检测到的障碍物。
三、实验流程与原理
1. 硬件接线：
硬件从实验清单上将所需电子元件按照所需顺序连接上Arduino开发板，包括：
发射装置、接收装置、步进电机、电机驱动板和超声波传感器。
2. 编程：
编程采用Arduino IDE，将发射装置发射的超声波信号，接收装置接收的反射信号使用超声波模块采集，并且利用Arduino的程序控制电机驱动板，从而调节小车的行驶方向，最终实现自动避障的功能。
3. 运行实验：
将程序上传到Arduino板上，观察小车的避障功能，当小车行驶到障碍物的时候，小车会自动的重新调整方向，避免进入发射装置检测到的障碍物。
四、实验结果与总结
本次实验，通过无线式避障小车，能够在行驶过程中自动检测到障碍物并调整行驶方
向自动避障，且能排除许多可能发生的外界干扰，满足了自动避障的要求，从而达到了实
验目标。
基于STM32的智能循迹避障小车
基于STM32的智能循迹避障小车智能循迹避障小车是一种集现代化感知、识别、控制技术于一体的智能移动装备，具有智能感知环境、辨别地形、自主规避、遥控操作等功能。
该设计基于STM32的智能循迹避障小车是一种小型、可控、智能的模型车辆，可以在智能系统的嵌入式控制下完成识别、规划和移动等功能。
下面，我们来详细了解一下这一小车的设计原理和实现方法。
一、设计原理1.感知与识别智能循迹避障小车依靠红外线接收传感器、超声波传感器和跟随模块等方法实现环境信息感知。
其中，红外线接收传感器主要用于测距、循迹和防碰撞，是智能车的核心部件之一。
超声波传感器则主要用于测距和障碍物检测。
最后，跟随模块则可以实现人机交互和远程控制等功能。
2.规划与运动智能循迹避障小车依靠STM32F103系列控制器实现系统核心控制和数据处理功能。
控制器通过程序设计，可令小车具备自主规划和运动等功能。
例如，小车运动状态由传感器所获取的数据信息时刻检测，智能程序实现自主决策和执行，从而实现智能移动。
3.控制与响应智能循迹避障小车具备多种控制方式，包括自主模式、手动控制模式和远程控制模式。
采用自主模式时，小车可以根据程序预设的路径自主运动。
采用手动控制模式时，用户可以通过遥控器控制小车的方向、速度等参数。
采用远程控制模式时，用户可以通过远程控制设备对小车的状况进行实时监控和调整。
二、实现方法1.硬件设计小车核心板采用STM32F103C8T6控制器，主频为72MHz，容量为64KB。
其它外设包括有超声波传感器、红外线接收传感器、电机驱动模块、步进电机和轮子等。
整个系统电路图如下图所示。
2.软件设计该项目采用Keil5.13开发平台，编程语言为C语言。
系统程序分为三部分，分别是超声波测距和障碍检测、红外线感知和循迹、电机控制和小车移动。
(1)超声波测距和障碍检测超声波测距和障碍检测程序主要实现对前方距离的测量和对障碍物的检测。
程序流程如下：初始化模块和时钟；配置GPIO口；设置定时器并启动；发送触发脉冲；接收回波并计算距离。
基于STM32的智能循迹避障小车
基于STM32的智能循迹避障小车智能循迹避障小车是一种基于STM32微控制器的智能机器人车，它具有智能避障、循迹导航等功能。
它通过使用红外传感器、超声波传感器等传感器来感知周围环境，并通过STM32微控制器来实现对传感器数据的处理和控制小车的运动。
本文将介绍基于STM32的智能循迹避障小车的原理、设计和制作过程。
一、智能循迹避障小车的原理1.1 系统架构智能循迹避障小车主要由STM32微控制器、电机驱动模块、传感器模块和电源模块组成。
STM32微控制器用于控制小车的运动和感知周围环境；电机驱动模块用于控制小车的电机运动；传感器模块用于感知周围环境，包括红外传感器、超声波传感器等；电源模块用于为整个系统提供电源供应。
1.2 工作原理智能循迹避障小车主要工作原理是通过传感器模块感知周围环境的障碍物和地面情况，然后通过STM32微控制器对传感器数据进行处理，再控制电机驱动模块完成小车的运动。
在循迹导航时，小车可以通过红外传感器感知地面情况，然后根据传感器数据进行反馈控制，使小车能够按照预定路径行驶；在避障时，小车可以通过超声波传感器感知前方障碍物的距离，然后通过控制电机的速度和方向来避开障碍物。
2.1 硬件设计智能循迹避障小车的硬件设计主要包括电路设计和机械结构设计。
电路设计中，需要设计STM32微控制器和传感器、电机驱动模块的连接电路，以及电源模块的电源供应电路；机械结构设计中，需要设计小车的外观和结构，以及安装电机、传感器等模块的位置和方式。
2.2 软件设计智能循迹避障小车的软件设计主要包括STM32程序设计和智能控制算法设计。
STM32程序设计中，需要编写STM32微控制器的程序，包括对传感器数据的采集和处理，以及对电机的控制；智能控制算法设计中，需要设计循迹导航算法和避障算法，以使小车能够智能地进行循迹导航和避障。
2.3 制作过程制作智能循迹避障小车的过程主要包括电路焊接、机械结构装配、程序编写和调试等步骤。
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智能超声波避障小车
姓名：
班级：
学号：
目录
摘要 (3)
一、总体方案概述 (3)
二、总体电路原理图 (3)
三、各模块功能介绍 (4)
（一）、超声波测距模块 (4)
（二）、步进电机控制模块 (5)
（三）、单片机控制模块 (6)
四、系统软件设计 (6)
五、应用前景 (7)
六、参考文献 (8)
摘要：
现今发达的交通在给人们带来便捷的同时也带来了许多的交通事故。
发生交通事故的因
素有很多。
当然，如果我们的汽车能够更加智能，就是说事先能预测并显示前面障碍物离车的距离，当障碍物距离很近时汽车会自动采取一些措施避开障碍物，这样就能够在很大程度上避免这些事故的发生。
在本论文中，我们将会看到能够实现这一功能的智能小车。
关键字：超声波、测量、避障、单片机
一、总体方案概述
本小车使用一台AT89S51单片机作为主控芯片，它通过超声波测距来获取小车距离障碍物的距离，并且用数码管实时的显示出来，在小车与障碍物的距离小于安全距离（用软件设定）时，小车会发出“在距您车前方x（数码显示的实时距离）米的地方有一障碍物，请您注意避让”的语音提示，并且拐弯，以避开障碍物，同时会点亮相应侧边的发光二极管作为提示信号。
在避开障碍物后，小车会沿直线前进。
本系统设计的简易智能小车分为几个模块：单片机控制系统、超声波路面检测系统、前进、转弯控制电机以及方向指示灯系统。
它们之间的相互关系如下图1所示。
二、总体电路原理图
图1：智能小车简要原理框架图
三、各模块功能介绍
（一）、超声波测距模块
首先利用单片机输出一个40kHz的触发信号，把触发信号通过TRIG管脚输入到超声波测距模块，再由超声波测距模块的发射器向某一方向发射超声波，在发射时刻的同时单片机通过软件开始计时，超声波在空气中传播，途中碰到障碍物返回，超声波测距模块的接收器收到反射波后通过产生一个回应信号并通过ECHO脚反馈给单片机，此时单片机就立即停止计时。
时序图如图1所示。
由于超声波在空气中的传播速度为340m/s，根据计时器记录的时间t，就可以计算出发射点距障碍物的距离，即：S=VT/2，通过单片机来算出距离。
图1：超声波模块时序图
（二）、步进电机控制模块
此模块是用来作为小车前进的动力和控制小车的避障。
步进电机是通过脉冲来驱动的，其步距角和转速只与输入的脉冲频率有关，频率越快，其转速越快，因此，只需要控制驱动步进电机的脉冲频率来控制步进电机的工作，而步进电机的驱动脉冲可以通过单片机来输出。
但由于步进电机工作时需要较大的工作电流，因此需要用步
图4：步进电机驱动模块原理图
进电机驱动芯片来驱动，如图4所示，我们用ULN2803芯片来驱动步进电机，并且用单片机的P0 I/O口来给ULN2803芯片输入不同频率的脉冲，再通过ULN2803来驱动步进电机。
本小车使用的是两个四相五线的步进电机来驱动。
我们知道，四相五线步进电机共有五根线，其中红色的接电源的正极，剩下的四根分别接在了ULN2803芯片的四个输出端，其对应的输入端则接在了单片机的P1.0~P1.3端口，要使电机工作，则只需让四个I/O口依次输出高电平。
电机励磁表如下所示：
小车的前面两个轮子分别用两个步进电机来驱动，当两个步进电机的转速一样的时候，车
子将沿直线前进，而两个步进电机的转速不一样的时候，车子就会拐弯，例如，左边的步进电机转速比右边的快的话，车子将向右边拐弯，只要控制好两个步进电机的转速比和不同转速的时间，就可以精确的控制小车的避障行为。
（三）、单片机控制模块
此模块是小车的最重要部分，它控制着超声波测距模块、数码管显示模块、步进电机控制
模块、语音提示模块、速度自控模块和信号提示模块的工作。
单片机通过计时器记录超声波发射和接受的时间差，来计算出小车距离障碍物的距离，控制P1口的高低电平来控制数码管显示，通过输出不同频率的脉冲来控制步进电机的工作，通过SPI 协议与ISD1760语音芯片进行通信，来控制语音芯片的定点放音，实现语音提示功能。
四、系统软件设计
本设计系统软件采用模块化结构，由主程序、电机驱动子程序﹑中断子程序﹑算法子程序构成。
主程序流程图如图2所示。
其中：避障中断服务子程序完成对超声波探测器产生的外部中断进行处理，如果超出预定的危险距离就左转进行避障。
图6：单片机最小系统
图7：程序流程图
五、应用前景
本智能小车系统最诱人的前景就是可用于未来的智能汽车上了。
当驾驶员因疏忽或打瞌睡时这样的智能汽车的设计就能体现出它的作用。
如果汽车偏离车道或距障碍物小于安全距离时，汽车就会发出报警，提醒驾驶员注意，如果驾驶员没有及时作出反应，汽车就会自动减速或停靠于路边。
这样的小车还可以用于月球探测等的无人探月车，帮助我们传达月球上更多的信息，让我们更加的了解月球，为将来登月做好充分准备。
这样的小车在科学考察探测车上也有广阔的应用前景。
在科学考察中，有许多很危险且人们无法涉足的地方，这时，智能科学考察车就能够派上用场，在它上面装上摄像机，代替人们进行许多无法进行的工作。
六、参考文献
[1] 郭天祥.新概念51单片机C语言教程——入门、提高、开发、拓展全攻略.北京：电子工业出版社，2009
[2] 宋戈，黄鹤松，员玉良，蒋海峰.51单片机应用开发范例大全.北京：人民邮电出版社，2010
[3] 阎石.数字电子技术基础（第四版）.北京：高等教育出版社，1998
[4] 刘伏文，王春华.MCS-51单片机存储器结构详解.电子制作，2007,(10)
[5] 网络文献。