毕业设计红外线避障小车的设计
红外线小车避障实训报告
一、实训目的本次实训旨在让学生了解红外线避障技术的原理，掌握红外线避障小车的制作方法，培养学生的动手能力、实践能力和创新精神。
二、实训内容1. 红外线避障原理红外线避障技术是利用红外线发射器和接收器检测前方障碍物，并根据距离调整小车行驶速度和方向的技术。
当红外线发射器发出的红外线遇到障碍物时，部分红外线会被反射回来，被接收器接收，从而实现避障功能。
2. 红外线避障小车制作（1）材料与工具材料：红外线发射器、红外线接收器、STC89C52单片机、电机驱动模块、电源模块、车轮、支架等。
工具：万用表、焊接工具、电烙铁、线路板等。
（2）制作步骤① 设计电路图：根据红外线避障原理，设计电路图，确定各元器件的连接方式。
② 制作线路板：根据电路图，制作线路板，并进行元器件焊接。
③ 安装元器件：将红外线发射器、接收器、单片机、电机驱动模块等元器件安装在车体上。
④ 编写程序：编写单片机程序，实现红外线避障功能。
⑤ 调试与测试：调试程序，测试小车避障效果。
三、实训过程1. 学习红外线避障原理，了解红外线发射器和接收器的工作原理。
2. 根据红外线避障原理，设计电路图，确定元器件连接方式。
3. 制作线路板，进行元器件焊接。
4. 编写单片机程序，实现红外线避障功能。
5. 调试程序，测试小车避障效果。
四、实训结果与分析1. 实训结果通过本次实训，成功制作了一台红外线避障小车，小车能够根据前方障碍物的距离调整行驶速度和方向，实现避障功能。
2. 分析（1）红外线避障原理：红外线避障技术利用红外线发射器和接收器检测前方障碍物，当红外线遇到障碍物时，部分红外线会被反射回来，被接收器接收，从而实现避障功能。
（2）电路设计：电路设计合理，元器件连接正确，程序编写正确，实现了红外线避障功能。
（3）程序调试：程序调试过程中，发现问题并及时解决，提高了小车避障效果。
五、实训总结1. 通过本次实训，使学生掌握了红外线避障技术的原理和制作方法。
基于单片机的红外避障小车本科毕业设计(论文)
□ 优 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格
评定成绩：□优□良□中□及格□不及格
教研室主任（或答辩小组组长）：（签名）
年 月 日
教学系意见：
系主任：（签名）
年 月 日
摘要
随着科学技术的进步，智能化和自动化技术越来越普及，各种高科技技术也广泛应用于智能小车河机器人玩具制造领域，使智能机器人越来越多样化。智能小车是一个多种高新技术的集成体，融合了机械，计算机硬件，软件，电子，人工智能等多种科学技术的知识，可以涉及到当今许多前言领域的技术。
2、是否完成指定的论文（设计）任务（包括装订及附件）？
□ 优 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格
二、论文（设计）水平
1、论文（设计）的理论意义或对解决实际问题的指导意义
□ 优 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格
2、论文的观念是否有新意？设计是否有创意？
□ 优 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格
This design is mainly composed of single-chip microcomputer control system module, motor drive module, the infrared obstacle avoidance module, voice control module, system with STC89C52RC single-chip microcomputer as the core, through the obstacle avoidance module and voice control module receives information to control the motor running. System by 7 1.5 V dry cell by step-down circuit down into a stable dc 5 V for single chip microcomputer and engine power. This paper introduces the principle of infrared obstacle avoidance, the introduction of overall system design and related software. Software part adopts the modular design thinking, the process includes the main program, motor driver, signal detection procedures, through the car runs the operation of the detected information call to turn left, go straight, or stop function to control the car.
毕业设计论文-红外线控制电动小车
毕业设计论文-红外线控制电动小车1 引言1.1 研究背景与意义随着现代电子技术和自动化技术的飞速发展，红外线遥控技术因其操作简便、抗干扰能力强、低功耗等特点在众多领域得到了广泛应用。
电动小车作为现代交通工具的一种，其控制系统的智能化、远程化成为研究热点。
红外线控制电动小车将红外线遥控技术与电动小车相结合，使得小车操作更为便捷，控制更为精确，尤其在特殊环境下，如危险区域的远程探测和物品搬运，具有显著的应用价值。
1.2 研究目的与内容本文旨在设计并实现一种基于红外线控制的电动小车。
研究内容包括：红外线控制技术的原理及其在电动小车上的应用；电动小车的硬件设计，主要包括电动机选型与驱动、电源与控制系统设计；电动小车的软件设计，包括红外线接收与解码、速度与方向控制算法等。
1.3 研究方法与论文结构本研究采用理论与实验相结合的方法，首先对红外线控制技术进行概述，分析电动小车的结构与功能需求，进而设计并实现相应的硬件和软件系统。
论文结构如下：第二章介绍红外线控制技术的基本原理及发展应用；第三章详细阐述电动小车的硬件与软件设计；第四章进行系统测试与分析；第五章对论文研究进行总结，指出不足，并对未来发展进行展望。
2. 红外线控制技术概述2.1 红外线基本原理红外线是一种电磁波，位于可见光与微波之间，波长范围约为700纳米到1毫米。
红外线的发现归功于天文学家威廉·赫歇尔在19世纪早期的实验。
红外线具有热效应，能够被许多物体吸收并转化为热能，这一特性使其在通信和控制技术中得到了广泛应用。
红外线遥控技术基于红外线的传输特性，通过发射和接收红外线信号来实现远距离控制。
其基本原理是利用红外发射二极管发射调制后的红外信号，经过空气传播后，由红外接收器接收并解调，最终将信号传送到控制电路进行处理。
2.2 红外线遥控技术的发展与应用红外线遥控技术自20世纪60年代问世以来，已广泛应用于家电遥控、工业控制、智能家居等领域。
红外避障机器人毕业设计
摘要随着红外物理与技术的不断发展, 红外探测技术已广泛地应用于军事、煤矿的安全生产等各个领域。
把目标或目标区域的红外辐射聚焦在探测器上红外接收光学系统的基本作用, 通常情况下其结构类似于普通的接收光学系统, 但由于工作波段为红外波段, 其光学材料和镀膜必须和它的工作波长相匹配。
针对题目的要求，我们设计了一款简易的红外避障小车。
电路设计主要有以下四个模块：传感器模块（红外发射和接收器），控制模块（AT89S52），执行模块（伺服电机），电源模块。
传感器模块主要通过对左、右红外传感器的信号分别进行采集，传送给控制模块。
控制模块对采集来的信号进行处理，做出比较后把控制信号传送给执行模块。
配合正确的软件设计，小车能够在设计的赛道中准确快速地完成行走任务。
关键词：红外；避障；传感器AbstractAll bodies has its own infrared radiation characteristics. For studying the various objects of infrared radiation, people use ideal ─absolute blackbody radiation body (hereinafter referred to as in bold) the benchmark. Can absorb all the incident radiation and not the reflection of the object is called in bold. Good absorber must have also been good radiation body, so the blackbody radiation efficiency is highest, the radiation rate than a 1. Any real objects of radiation emission quantity and the same temperature blackbody emission of quantity of launch than, called the object than radiation rate, its value is always less than 1. The object than radiation rate, and the material object types, characteristics, temperature, surface other factors, such as the wavelength.According to the topic request, we design a simple infrared obstacle avoidance of the car. The circuit design basically has the following four modules: sensor module (infrared transmitter and receiver), control module (AT89S52 devices), executive module (servo motor), power supply module. Sensor module mainly through to the left and right of the infrared sensor signal,respectively the collection, transfer to the control module. Control module to the acquisition of signal processing, make more the control after signals to execute module. The software design includes basic car to walk, walk, the combination of infrared obstacle avoidance program design, such as walking strategy improvement, through to the infrared signal processing to achieve the best car walk path.Cooperate with the right software design, the car can in the design of the track accurately and rapidly finish walking task.Keywords: infrared; Obstacle avoidance; sensor目录第一章绪论 (1)1.1红外线研究背景 (1)第二章红外避障机器人的设计方案 (3)2.1主要设计任务 (3)2.2任务分析与方案设计 (3)2.2.1 任务分析 (3)2.2.2 方案设计 (3)第三章硬件电路设计 (5)3.1红外传感器电路设计 (5)3.1.1红外发射二极管的选择 (5)3.1.2红外接收器的选择 (7)3.2控制电路设计 (10)3.3人机接口单元 (11)3.3.1 LCD1602显示 (11)3.3.2串口电路设计 (12)3.4执行电路设计 (13)3.4.1 伺服电机 (13)3.4.2 伺服电机的信号控制 (14)3.5电源电路设计 (14)3.6赛道设计 (15)第四章软件设计 (16)4.1机器人基本行走命令 (16)4.1.1基本巡航动作 (16)4.1.2匀加速/减速运动 (17)4.2红外探测 (19)4.2.1测试红外发射探测器 (19)4.2.2红外发射程序 (20)4.3关于行走赛道的硬件调试与改进 (22)第五章结束语 (23)5.1结论和展望 (23)致谢 (24)第一章绪论1.1 红外线研究背景在科学探索和紧急抢险中经常会遇到对与一些危险或人类不能直接到达的地域的探测，这些就需要用机器人来完成。
毕业设计+智能循迹避障小车设计说明
单片机系统课程设计轮式移动机器人的设计学院：通信与电子工程学院班级：电子131：初清晨学号：2013131013同组成员：孟庆阳轩指导老师：王艳春日期： 2015年12月24日组员分工1、组长：轩，实物焊接，报告整理，程序设计2、组员：孟庆阳，实物焊接，仿真测试，报告整理3、组员：初清晨，实物焊接，报告整理，仿真测试目录摘要0第一章绪论11.1智能小车的意义和作用 (1)1.2智能小车的现状 (2)第二章方案设计与论证22.1 主控系统 (2)2.2 电机驱动模块 (3)2.3 循迹模块 (4)2.4 避障模块 (5)2.5 机械系统 (6)2.6电源模块 (6)第三章硬件设计63.1 AT89S52单片机的简介 (7)3.2总体设计 (10)3.3驱动电路 (11)3.4信号检测模块 (12)3.5主控电路 (13)第四章软件设计134.1主程序框图 (13)4.2电机驱动程序 (14)4.3循迹模块 (15)4.4避障模块 (18)结束语23致23附录一循迹加红外避障综合程序25附录二实物图29摘要随着计算机、微电子、信息技术的快速进步，智能化技术的开发速度越来越快，智能度越来越高，应用围也得到了极大的扩展。
智能作为现代的新发明，是以后的发展方向，它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用途。
智能电动小车就是其中的一个体现。
设计者可以通过软件编程实现它的行进、循迹、停止的精确控制以与检测数据的存储、显示，无需人工干预。
因此，智能电动小车具有再编程的特性，是机器人的一种。
本设计采用AT89S52单片机加电机驱动电路和红外遥控与循迹模块还有红外接收一体化传感器设计而成，采用模块化的设计方案，运用红外遥控器控制小车的前进、后退、左转、右转、启动和停止。
关键词：智能小车；STC89C52单片机；L9110；红外对管Intelligent tracking and obstacle-avoid carAbstract：Based infrared detection of black lines and theroad obstacles, and use a STC89C52 MCU as the controlling core for the speed and direction, A electronic drived, which can automatic track and avoid the obstacle, was designed and fabricated. In which, the car is drived by the L298N circuit, its speed is controlled by the output PWM signal from the STC89C52.Keywords: Smart Car; STC89C52 MCU; L298N;Infrared Emitting Diode第一章绪论1.1智能小车的意义和作用自第一台工业机器人诞生以来，机器人的发展已经遍与机械、电子、冶金、交通、宇航、国防等领域。
避障小车毕业论文
避障小车毕业论文避障小车的研究与设计摘要避障小车是一种可以自主避开障碍物的智能小车，其具有重要的应用价值。
本文从机器人控制原理、图像处理技术以及硬件设计等方面出发，对避障小车的设计及其实现方法进行了详细论述。
在硬件设计方面，本文采用了单片机控制器进行控制，采用了基于超声波和红外线的避障传感器，以及直流电机进行驱动。
在软件系统设计方面，本文采用了C语言进行编写，针对避障小车实现了避障、控制、传感器数据处理等功能。
通过实验验证，本文的避障小车能够比较准确地避开障碍物，具有一定的实用价值。
关键词：机器人控制原理、图像处理、硬件设计、软件设计、避障小车AbstractThe obstacle-avoiding robot car is an intelligent car that can autonomously avoid obstacles, with significant application value. This paper elaborates on the design and implementation methods of the obstacle-avoiding small car from the aspects of robot control principle, image processing technology, and hardware design. Interms of hardware design, this paper uses a single-chip microcontroller for control, obstacle-avoiding sensors based on ultrasonic and infrared, and DC motors for driving. In the software system design aspect, this paper uses C language for writing, and realizes the functions of obstacle avoidance, control, and sensor data processing for the obstacle-avoiding small car. Through experiments, the obstacle-avoiding small car in this paper can accurately avoid obstacles and has practical value.Keywords: robot control principle, image processing, hardware design, software design, obstacle-avoiding car引言随着人工智能的发展，智能小车在日常生活和工业环境中得到了广泛的应用。
基于单片机的红外遥控智能小车毕业设计报告
毕业设计（论文）题目：基于单片机的红外遥控智能小车西安邮电学院毕业设计(论文)任务书学生姓名指导教师职称工程师学院电子工程学院系部光电子技术专业光电信息工程题目基于单片机的红外遥控智能小车任务与要求任务：以51单片机为控制核心，实现具有自动避障、加速、减速等功能的红外遥控智能小车。
要求：1 搜集资料，熟悉单片机开发流程；熟悉红外传感器等相关器件；掌握单片机接口和外围电路应用；具备一定的单片机开发经验。
2 学会电路设计、仿真等相关软件的使用；3 具备一定的硬件调试技能。
4 学会查阅资料；5 学会撰写科技论文。
开始日期2010年3月22日完成日期2010年6月27日主管院长(签字) 年月日西安邮电学院毕业设计 (论文) 工作计划学生姓名赵美英指导教师崔利平职称工程师学院电子工程学院系部光电子技术专业光电信息工程题目基于单片机的红外遥控智能小车工作进程主要参考书目（资料）1、何立民，单片机应用系统设计,北京：航天航空大学出版社；2、李广弟，单片机基础,北京：北京航空航天大学出版社,2001；3、何立民，MCS-51系列单片机应用系统设计系统配置与接口技术，北京航空航天大学出版社，1990.01；4、赵负图，传感器集成电路手册,第一版,化学工业出版社,2004；5、Atmel.AT89S51数据手册.主要仪器设备及材料1．普通计算机一台，单片机开发环境；2．电路安装与调试用相关仪器和工具。
（如示波器、万用表、电烙铁、镊子、钳子等）。
论文（设计）过程中教师的指导安排每周四进行交流与总结；其余时间灵活安排，及时解决学生问题。
对计划的说明依学生实际情况，适当调整工作进度。
西安邮电学院毕业设计(论文)开题报告电子工程学院光电子技术系（部）光电信息工程专业2006 级光电0601班课题名称：基于单片机的红外遥控智能小车学生姓名：赵美英学号：05064028指导教师：崔利平报告日期： 2010年3月25日说明：本报告必须由承担毕业论文(设计)课题任务的学生在毕业论文(设计) 正式开始的第1周周五之前独立撰写完成，并交指导教师审阅。
基于单片机的红外避障小车毕业设计(论文) 精品
驾驶员本身的状态信息，必要时发出预警信息。主要包括碰撞预警系统和驾驶员状态监控系统。碰撞预警系统可以给出前方碰撞警告、盲点警告、车道偏离警告、换道/并道警告、十字路口警告、行人检测与警告、后方碰撞警告等.驾驶员状态监控系统包括驾驶员打吨警告系统、驾驶员位置占有状态监测系统等。
本设计主要由单片机控制系统模块、电机驱动模块、红外避障模块、声控模块组成，系统以STC89C52RC单片机为核心，通过避障模块和声控模块接受到的信息来控制电机运行。系统通过7节1.5V干电池通过降压电路降成5V稳定直流电对单片机和发动机进行供电。本文介绍了红外避障的原理、系统整体设计及相关软件的介绍。软件部分采用模块化设计思路，整个程序包括主程序，电机驱动程序，信号检测程序，通过小车运行时检测到的运行信息来调用左转、直行或停止函数来控制小车。
其实物图和原理图如下图
红外传感器E18-D80NK-N实物图
红外传感器E18-D80NK-N内部原理图
电器特性：
红色：VCC；黑色：GND；黄色：OUT。
U:5VDC
This design is mainly composed of single-chip microcomputer control system module, motor drive module, the infrared obstacle avoidance module, voice control module, system with STC89C52RC single-chip microcomputer as the core, through the obstacle avoidance module and voice control module receives information to control the motor running. System by 7 1.5 V dry cell by step-down circuit down into a stable dc 5 V for single chip microcomputer and engine power. This paper introduces the principle of infrared obstacle avoidance, the introduction of overall system design and related software. Software part adopts the modular design thinking, the process includes the main program, motor driver, signal detection procedures, through the car runs the operation of the detected information call to turn left, go straight, or stop function to control the car.
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摘要随着生产自动化的发展需要，机器人已经越来越广泛地应用到生产自动化上，随着科学技术的发展，机器人的传感器种类也越来越多，其中红外传感器已经成为自动行走和驾驶的重要部件。
红外的典型应用领域为自主式智能导航系统，机器人要实现自动避障功能就必须要感知障碍物，感知障碍物相当给机器人一个视觉功能。
智能避障是基于红外传感系统，采用红外传感器实现前方障碍物检测，并判断障碍物远近。
由于时间和水平有限，我们暂选最基本的避障功能作为此次设计的目标。
本设计通过小车这个载体再结合由AT89S51为核心的控制板可以达到其基本功能，再辅加由漫反射式光电开关组成的避障电路、555组成的转速控制电路、电源电路、差分驱动电路就可以完善整个设计。
关键词：避障光电开关红外线漫反射差分控制Infrared obstacle avoidance carAbstractWith the development needs of the production automation, robots have been more and more widely applied to the automation of production, with the development of science and technology, the robot more and more types of sensors, including infrared sensors has become an important component of the automatic walking and driving .Infrared Typical applications for autonomous intelligent navigation systems, robotics to achieve automatic obstacle avoidance must be perceived obstacles, perceived obstacles to the robot quite a visual function. Intelligent obstacle avoidance system based on infrared sensor, infrared sensor front obstacle detection and determine the obstacle distance.Due to the limited time and the level of our most basic obstacle avoidance temporary as the design goal.Design by car carrier recombination by AT89S51 as the core of the control panel can achieve its basic functions, supplemented plus diffuse photoelectric switch obstacle avoidance circuit 555 comprising a speed control circuit, power circuit, a differential drive circuit. You can improve the entire design.Keywords: obstacle avoidance photoelectric switch infrared diffuse reflectance differential control目录前言 (V)第1章课题研究价值 (VI)第1.1节选题背景 (VI)第2章课题设计 (VII)第2.1节设计要求 (VII)第2.2节总体设计 (VII)第3章方案论证 (IX)第3.1节单片机选择论证 (IX)第3.2节传感器设计方案 (IX)第3.3节控制算法设计方案 (X)第4章智能小车硬件设计 (XII)第4.1节智能小车硬件分配 (XII)第4.2节 AT89S51单片机简介 (XV)第4.3节电路设计 (XVIII)第5章智能小车软件设计 .......................................................... X XIV 第5.1节总体流程图.................................................................. X XIV 第5.2节最少拍控制算法 .......................................................... X XVI第6章开发流程 (XXIX)第6.1节编译环境 (XXIX)第6.2节下载调试 (XXXI)第6.3节单片机的I/O分配 (XXXI)结论 (XXXIII)附录A ................................................................................... X XXIV 附录B .................................................................................. X XXVII 附录C ................................................................................. X XXVIII 参考文献 .......................................................................................... X LII 致谢 ......................................................................................... X LIII前言随着生产自动化的发展需要，机器人已经越来越广泛地应用到生产自动化上，随着科学技术的发展，机器人的传感器种类也越来越多，其中红外传感器已经成为自动行走和驾驶的重要部件。
红外的典型应用领域为自主式智能导航系统，机器人要实现自动避障功能就必须要感知障碍物，感知障碍物相当给机器人一个视觉功能。
智能避障是基于红外传感系统，采用红外传感器实现前方障碍物检测，并判断障碍物远近。
由于时间和水平有限，我们暂选最基本的避障功能作为此次设计的目标。
本设计通过小车这个载体再结合由AT89S51为核心的控制板可以达到其基本功能，再辅加由漫反射式光电开关组成的避障电路、555组成的转速控制电路、电源电路、差分驱动电路就可以完善整个设计。
第1章课题研究价值第1.1节选题背景国内外随着计算机技术，控制技术，信息技术的快速发展，工业的生产和管理进入了自动化，信息化和智能化的时代，智能化已经成为时代发展的需要。
第三代单片机包括了Intel公司发展MCS-51系列的新一代产品，如8ｘC152﹑80C51FA/FB﹑80C51GA/GB﹑8ｘC451﹑8ｘC452,还包括了Philips ﹑Siemens﹑ADM﹑Fujutsu﹑OKI﹑Harria-Metra﹑ATMEL等公司以80C51为核心推出的大量各具特色﹑与80C51兼容的单片机。
新一代的单片机的最主要的技术特点是向外部接口电路扩展，以实现Microcomputer完善的控制功能为己任，将一些外部接口功能单元如A/D﹑PWM﹑PCA(可编程计数器阵列)﹑WDT(监视定时器)﹑高速I/O口﹑计数器的捕获/比较逻辑等。
这一代单片机中，在总线方面最重要的进展是为单片机配置了芯片间的串行总线，为单片机应用系统设计提供了更加灵活的方式。
Philips公司还为这一代单片机80C51系列8ｘC592单片机引入了具有较强功能的设备间网络系统总线----CAN(Controller Area Network BUS).新一代单片机为外部提供了相当完善的总线结构，为系统的扩展与配置打下了良好的基础。
该项目可以应用于机车头自动寻迹，工厂自动化，仓库管理，可提高劳动生产效率，改善劳动环境。
在柔性自动化生产线，智能仓库管理及物流配送等领域，当生产环境恶劣时，工人不能完成的任务如物料运输和装卸等，可采用智能寻迹小车完成相应的任务。
基于生产现场和日常生活的实际需要，研究和开发智能寻迹小车系统具有十分重要的意义。
第2章课题设计第2.1节设计要求在本次设计中，要求所设计的小车具有自动避障的功能，能在红外探头探测到前方有障碍物的时候先进行后退大约2秒再进行向左转180度角，第二次探测到前方障碍物的时候再后退大约2秒再进行向右转180度角，这样循环下去。
很明显，我要设计的小车是要能遇见障碍物自动窥探到障碍物并立即倒退和转动方向重新行驶，当然小车行驶速度不会有太大的变化。
第2.2节总体设计图2.1 系统框架图说明智能避障小车能避障主要是由前方的两对红外发射与接收探头来完成的。
根据光有反射的特性。
所以说当红外发射出来的光线遇到物体时，就会形成反射的光线，而这个经反射的红外光线刚好被红外接收探头接收到。
当红外接收探头接收到信号后，再将信号送到单片机由单片机内部程序来控制电机，由电机完成小车的前进，转向。
第3章方案论证第3.1节单片机选择论证在单片机选择提供两种选择一种是8031另一种是AT89S51。
选用8031单片机系统8031单片机内不带程序存储器ROM，使用时用户需外接程序存储器8255和一片2764，来进行扩展。
电路复杂。
选用AT89S51单片机系统AT89S51里有4K程序存储器是FLASH工艺的，这种工艺的存储器用户可以用电的方式瞬间擦除、改写。
不用扩展外部存储器。
显而易见，这种单片机对开发设备的要求很低，开发时间也大大缩短。
由此可见选用AT89S51单片机。
第3.2节传感器设计方案在传感器方案的选择中，有以下两种方案供参考：方案一：使用CCD传感器来采集路面信息。
使用CCD传感器，可以获取大量的图像信息，可以全面完整的掌握路径信息，可以进行较远距离的预测和识别图像复杂的路面而且抗干扰能力强。
但是对于本项目来说，使用CCD传感器也有其不足之处。
首先使用CCD传感器需要有大量图像处理的工作，需要进行大量数据的存储和计算。
因为是以实现小车视觉为目的，实现起来工作量较大，电路复杂。
方案二：使用光电传感器来采集路面信息。