循迹避障小车论文答辩PPT
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智能循迹小车答辩课堂PPT
智能寻迹小车硬件设计
图4 H桥式电路
直流电机驱动电路图:
智能寻迹小车硬件设计
图 5 电机驱动电路
1.主程序流程图：
智能寻迹小车软件设计
开始 系统初始化
否 X、Y 路口信号？
是
小车执行X、Y路口命令 实现S路线行驶
奇数圈 否
偶数圈 否
寻迹
是 左拐
是 左拐
寻迹
是 straight 直走
否
是
left
左拐
场地示意图
设计要求
图1
功能介绍
设计要求
• 万向轮在前，可沿引导线逆时针方向运行一周，全程时间不
超过3分钟；
• 万向轮在前，可沿引导线逆时针方向运行两周，并且每周从E
到F必须经过不同的S形路径；
• 万向轮在前，小车每一圈行驶的S形路线要与上一圈行驶的路
线不同。
小车总体结构
智能寻迹小车的总体设计方案
电机模块比较
• 采用直流减速电机，配合L298N驱动芯片组合。 • 采用步进电机，配合L298N驱动芯片组合。
智能寻迹小车硬件设计
循迹模块:
利用红外线对于不同颜色具有不同的反射性质的特点。在小车行驶 过程中传感器的红外发射二极管不断发射红外光，当红外光遇到白色地 面时发生漫发射，红外对管接收管接受到反射光；如果遇到黑线则红外 光被吸收，则红外对管接收管接收不到信号（反射光）.
➢选题背景 ➢系统设计要求 ➢智能寻迹小车总体设计方案 ➢智能循迹小车硬件设计 ➢智能循迹小车软件设计 ➢结论
目录
选题背景
自第一台工业机器人诞生以来，制造能替代人工作的机器一直是人类 的梦想。
中国自1978年把“智能模拟”作为国家科学技术发展规划的主要研究 课题，开始着力研究智能化。
智能小车毕业设计答辩ppt课件
病原体侵入机体，消弱机体防御机能 ，破坏 机体内 环境的 相对稳 定性， 且在一 定部位 生长繁 殖，引 起不同 程度的 病理生 理过程
结论
本设计方案按照任务书的要求，以AT89C250单片机 为控制核心，结合红外光寻迹传感器，电机控制模 块实现小车的自动寻迹功能（按路面的黑色轨道行 驶），基本完成各项指标，实现小车智能化
制作的PCB图
通过protel2004画出原理图之后在制作PCB图如下：
病原体侵入机体，消弱机体防御机能 ，破坏 机体内 环境的 相对稳 定性， 且在一 定部位 生长繁 殖，引 起不同 程度的 病理生 理过程
小车形成
PCB图熨在覆 铜板上
腐蚀覆铜板
覆铜板打孔
焊接元器件
病原体侵入机体，消弱机体防御机能 ，破坏 机体内 环境的 相对稳 定性， 且在一 定部位 生长繁 殖，引 起不同 程度的 病理生 理过程
小车流程图
左边
红外检测
中间
单片机 AT89C2051 驱动电机
运行
右边
病原体侵入机体，消弱机体防御机能 ，破坏 机体内 环境的 相对稳 定性， 且在一 定部位 生长繁 殖，引 起不同 程度的 病理生 理过程
系统设计选择
u选择Atmel公司的AT89C2051单片机作为主控制器。AT89C2051是一 个低功耗，高性能的8位单片机，32个IO口， 2个16位可编程定时计数 器。
病原体侵入机体，消弱机体防御机能 ，破坏 机体内 环境的 相对稳 定性， 且在一 定部位 生长繁 殖，引 起不同 程度的 病理生 理过程
电路原理图
通过protel2004软件画出来的原理图如下：
病原体侵入机体，消弱机体防御机能 ，破坏 机体内 环境的 相对稳 定性， 且在一 定部位 生长繁 殖，引 起不同 程度的 病理生 理过程
循迹避障小车答辩讲解PPT文档23页
40、人类法律，事物有规律，这富 ❖ 丰富你的人生
71、既然我已经踏上这条道路，那么，任何东西都不应妨碍我沿着这条路走下去。——康德 72、家庭成为快乐的种子在外也不致成为障碍物但在旅行之际却是夜间的伴侣。——西塞罗 73、坚持意志伟大的事业需要始终不渝的精神。——伏尔泰 74、路漫漫其修道远，吾将上下而求索。——屈原 75、内外相应，言行相称。——韩非
循迹避障小车答辩讲解
36、如果我们国家的法律中只有某种 神灵， 而不是 殚精竭 虑将神 灵揉进 宪法， 总体上 来说， 法律就 会更好 。—— 马克·吐 温 37、纲纪废弃之日，便是暴政兴起之 时。— —威·皮 物特
38、若是没有公众舆论的支持，法律 是丝毫 没有力 量的。 ——菲 力普斯 39、一个判例造出另一个判例，它们 迅速累 聚，进 而变成 法律。 ——朱 尼厄斯
71、既然我已经踏上这条道路，那么，任何东西都不应妨碍我沿着这条路走下去。——康德 72、家庭成为快乐的种子在外也不致成为障碍物但在旅行之际却是夜间的伴侣。——西塞罗 73、坚持意志伟大的事业需要始终不渝的精神。——伏尔泰 74、路漫漫其修道远，吾将上下而求索。——屈原 75、内外相应，言行相称。——韩非
循迹避障小车答辩讲解
36、如果我们国家的法律中只有某种 神灵， 而不是 殚精竭 虑将神 灵揉进 宪法， 总体上 来说， 法律就 会更好 。—— 马克·吐 温 37、纲纪废弃之日，便是暴政兴起之 时。— —威·皮 物特
38、若是没有公众舆论的支持，法律 是丝毫 没有力 量的。 ——菲 力普斯 39、一个判例造出另一个判例，它们 迅速累 聚，进 而变成 法律。 ——朱 尼厄斯
循迹避障智能小车设计23页PPT
循迹避障智能小车设计
16、人民应该为法律而战斗，就像为 了城墙 而战斗 一样。 ——赫 拉克利 特 17、人类对于不公正的行为加以指责 ，并非 因为他 们愿意 做出这 种行为 ，而是 惟恐自 己会成 为这种 行为的 牺牲者 。—— 柏拉图 18、制定法律法令，就是为了不让强 者做什 么事都 横行霸 道。— —奥维 德 19、法律是社会的习惯和思想的结晶 。—— 托·伍·威尔逊 20、人们嘴上挂着的法律，其真实含 义是财 富。— —爱献你的人生
71、既然我已经踏上这条道路，那么，任何东西都不应妨碍我沿着这条路走下去。——康德 72、家庭成为快乐的种子在外也不致成为障碍物但在旅行之际却是夜间的伴侣。——西塞罗 73、坚持意志伟大的事业需要始终不渝的精神。——伏尔泰 74、路漫漫其修道远，吾将上下而求索。——屈原 75、内外相应，言行相称。——韩非
16、人民应该为法律而战斗，就像为 了城墙 而战斗 一样。 ——赫 拉克利 特 17、人类对于不公正的行为加以指责 ，并非 因为他 们愿意 做出这 种行为 ，而是 惟恐自 己会成 为这种 行为的 牺牲者 。—— 柏拉图 18、制定法律法令，就是为了不让强 者做什 么事都 横行霸 道。— —奥维 德 19、法律是社会的习惯和思想的结晶 。—— 托·伍·威尔逊 20、人们嘴上挂着的法律，其真实含 义是财 富。— —爱献你的人生
71、既然我已经踏上这条道路，那么，任何东西都不应妨碍我沿着这条路走下去。——康德 72、家庭成为快乐的种子在外也不致成为障碍物但在旅行之际却是夜间的伴侣。——西塞罗 73、坚持意志伟大的事业需要始终不渝的精神。——伏尔泰 74、路漫漫其修道远，吾将上下而求索。——屈原 75、内外相应，言行相称。——韩非
51循迹避障小车论文答辩ppt课件
成标准的Hex文件。
3
；.
Proteus它具有强大的EDA工具软件的仿
真功能，且还具有仿真单片机及其他外围
器件的功能。
10
结论：
本课题研究的内容主要是智能小车的循迹系统。以实验组装小车为基 础，使用了4个光电传感器来探测周围环境，同时对采集到的数据信 息进行融合。取得了以下成果：
1
小车可以实现按照预定轨道在无外部环境影响或改变时， 小车将一直在轨道上循迹。当小车探测到前进前方的障 碍物时，可以自动暂停，人为撤开障碍物后，仍能够继
基于51单片机的循迹避障小车的设计
指导老师：*** 报 告 人 ：*** 班 级 ：******
日期：2019.06.21
；.
1
1
选题背景
2
循迹小车总体设计
3 循迹小车硬件设计
4
循迹小车软件设计
5
论文总结
；.
2
选题背景:
智能车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个特定的环境里自 动的运作，无需人为管理，便可以完成预期所要达 到的或是更高的目标。
续自动循迹。
2
本设计以AT89C51为主控芯片，很好的将循迹模块，避障 模块、电源模块、电机驱动模块等紧密结合起来，通过程 序控制，使各模块正常运转并相互反馈。
本设计还有巨大的发挥空间，可以达到更好的智能化效
3
果。我相信如果实验条件和时间的允许下肯定能进一步 的对本设计进行完善。同时，通过本次设计我掌握了很
多以前；不. 熟练的东西，使我在理论和实践上又进了一步。
11
展望：
智能循迹避障小车属于应用开发项目，涉及了多种学科，由于本课题 的试验性和不完善性。智能循迹小车在以下两个方面还有提升的空间：
广西大学论文答辩(智能小车)24页PPT
31
软件设计流程图
2
主程序设计
3 调速及方向控制程序设计
4
检测黑线程序设计
5
寻光模块程序设计
需解决的主要问题
1. 如何控制小车前进、后退和转弯 2. 如何实现对场地边缘的检测 3. 如何通过探测发现对手并攻击 4. 如何使系统安全、稳定和可靠
模块程序设计法
❖本系统软件采用模块化结构，由主程 序﹑调速及方向控制模块子程序、黑 线检测子程序﹑寻光模块子程序﹑寻 迹模块子程序（附加）构成。
N
是否检测到黑线
Y
退回圈内
旋转搜索目标
N
Y
是否发现目标
寻光模块程序设计
❖ 具体程序如下：
❖ sbit Light=P3^2; //定义端口
❖ void Cxun(void)
❖ { while(1)
❖ { if(Sense6==1&&Sense8==1)
❖ { Light=1;
//设置端口初始值
❖
P0=0x09; //00000110 旋转搜索
后退，小车右转
❖ [3]一个电机速度大于另一个电机速度 ❖ CCAP0H=55; CCAP1H=155; //左轮快，右轮慢，
小车右转
检测黑线程序设计
❖程序设计思想 ：
小车前进
N
是否检测到黑线
Y
停车
后退一小段
旋转相应角度
寻光模块程序设计
❖ 在检测黑线程序的基础上，略作修改即可实现寻光功 能。
小车前进
查阅资料
常去图书馆 上网搜索 和同学讨论 向老师请教
设计过程介绍
硬件电路制作
检测黑线模块 双面板制作 检测目标模块
循迹避障小车答辩讲解23页文档
45、自己的饭量自己知道。——苏联
循迹避障小车答辩讲解
26、机遇对于有准备的头脑有特别的 亲和力 。 27、自信是人格的核心。
28、目标的坚定是性格中最必要的力 量泉源 之一， 也是成 功的利 器之一 。没有 它，天 才也会 在矛盾 无定的 迷径中 ，徒劳 无功。- -查士 德斐尔 爵士。 29、困难就是机遇。--温斯顿．丘吉 尔。 30、我奋从任何源泉吸 收都不可耻。——阿卜·日·法拉兹
42、只有在人群中间，才能认识自 己。——德国
43、重复别人所说的话，只需要教育； 而要挑战别人所说的话，则需要头脑。—— 玛丽·佩蒂博恩·普尔
44、卓越的人一大优点是：在不利与艰 难的遭遇里百折不饶。——贝多芬
循迹避障小车答辩讲解
26、机遇对于有准备的头脑有特别的 亲和力 。 27、自信是人格的核心。
28、目标的坚定是性格中最必要的力 量泉源 之一， 也是成 功的利 器之一 。没有 它，天 才也会 在矛盾 无定的 迷径中 ，徒劳 无功。- -查士 德斐尔 爵士。 29、困难就是机遇。--温斯顿．丘吉 尔。 30、我奋从任何源泉吸 收都不可耻。——阿卜·日·法拉兹
42、只有在人群中间，才能认识自 己。——德国
43、重复别人所说的话，只需要教育； 而要挑战别人所说的话，则需要头脑。—— 玛丽·佩蒂博恩·普尔
44、卓越的人一大优点是：在不利与艰 难的遭遇里百折不饶。——贝多芬
智能循迹碰撞小车ppt
避障智能小车创新训练
3.2 电机驱动
电机驱动电路图
避障智能小车创新训练
3.3 电源模块
12V电源转5V电源电路原理图
避障智能小车创新训练
3.3传感器
3.3.1 红外线反射型传 感器
用于机器人避障，可以手动调节测距的 范围，红外线的工作原理是，当电源接通 后，红外线传感器就开始工作，机器人距 离障碍物达到所设定的范围时，传感器接 收到反射回来的红外线达到一定程度后， 传感器内部通过三极管放大作用，输出低 电平，我们可以利用CPU判断后，执行相 应的程序，达到绕开障碍物的目的。
转弯。
避障智能小车创新训练
• 五 实验与调试
前方没有障碍物，智能小车正常直行
前方有障碍物，智能车先向后退，然后向右拐弯 左边有障碍物，智能车先向后退，然后向右拐弯
右边有障碍物，智能车先向后退，然后向左拐弯
当一侧温度升高时，小车会向温度高的一侧转弯 前方有坍塌或悬崖，智能小车先向后退，然后向没有坍塌或悬崖方向转弯
序烧写测试综合软件。它可以通过普 通的串口（COM）烧写单片机的程序。
软件运行稳定
避障智能小车创新训练
智能车实现功能：
在小车前进过程中，正常情况下小车直行。红外传感器主要负责 探测前方是否有障碍，而两侧的碰撞传感器主要负责探测两侧受否 有障碍。如果遇到障碍，小车就会向右旋转，避开有障碍的路线， 超声波传感器主要是避免小车从边缘掉下，有避崖功能。火焰传感 器主要是感知温度，如果一侧温度升高，小车就会向温度高的一侧
避障智能小车创新训练
3.3.2 碰撞传感器
本实验所使用的碰撞传感器的原理是正 常状态下输出高电平;当触碰触头时,输出低 电平。当碰撞时，小车通过控制舵机来实现 左转、右转、前进和后退来寻找正确的线路。 在该方案中，碰撞传感器只作为一个辅助传 感器，在红外传感器的探测死角起作用，用 来辅助转弯。
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多以前不熟练的东西，使我在理论和实践上又进了一步。
展望：
智能循迹避障小车属于应用开发项目，涉及了多种学科，由于本课题 的试验性和不完善性。智能循迹小车在以下两个方面还有提升的空间：
1
环境信息采集功能：环境信息采集的实时性和完 整性。
2
增加避障控制功能：包括避障的精确性和灵活度这两 个指标。
Thank You For Your Attention!
第三代 智能型小车
以多种外部传感器构成感官系统，通过采集外部的环境信 息，精确地描述外部环境的变化。
第二代 离线编程型小车
第一代 可编程的在线型小车
装有简单的传感器，可以感觉到自身的的运动位置，速度等 其他物理量，电路是一个闭环反馈的控制系统，能适应一定 的外部环境变化。
不装载任何传感器，只是采用简单的开关控制，通过编程 来设置循迹小车的路径与运动参数。
麻省理工学院2019年 论文答辩
基于51单片机的循迹避障小车的设计
指导老师：*** 报 告 人 ：*** 班 级 ：******
日期：2019.06.21
1
选题背景
2
循迹小车总体设计
3 循迹小车硬件设计4源自循迹小车软件设计5
论文总结
选题背景:
智能车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个特定的环境里自 动的运作，无需人为管理，便可以完成预期所要达 到的或是更高的目标。
13
续自动循迹。
2
本设计以AT89C51为主控芯片，很好的将循迹模块，避障 模块、电源模块、电机驱动模块等紧密结合起来，通过程 序控制，使各模块正常运转并相互反馈。
本设计还有巨大的发挥空间，可以达到更好的智能化效
3
果。我相信如果实验条件和时间的允许下肯定能进一步 的对本设计进行完善。同时，通过本次设计我掌握了很
循迹避障小车控制系统结构框图
预
实时检测路径，并按照指定路线行驶
期
功 能
实时检测障碍物，并绕过继续行驶
晶振电路:
复位电路:
本设计选用12MHZ无源晶振、2 个22pF电容，使得一个机器周 期是1μs。晶振的作用是为系 统提供基本的时钟信号，两个 电容则是起到并联谐振的作用。
当系统上电后，由于电容充电， 使RST持续一段高电平时间。当 单片机已在运行之中时，按下复 位键也能使RST持续一段时间的 高电平，从而实现上电且开关复 位的操作。
成标准的Hex文件。
3
Proteus它具有强大的EDA工具软件的仿 真功能，且还具有仿真单片机及其他外围 器件的功能。
结论：
本课题研究的内容主要是智能小车的循迹系统。以实验组装小车为基 础，使用了4个光电传感器来探测周围环境，同时对采集到的数据信 息进行融合。取得了以下成果：
1
小车可以实现按照预定轨道在无外部环境影响或改变时， 小车将一直在轨道上循迹。当小车探测到前进前方的障 碍物时，可以自动暂停，人为撤开障碍物后，仍能够继
循迹避障小车特点:
循迹避障小车是指装备如电磁，光学或其他自动导
1
引装置，通过电脑程序来控制，沿设定的引导路径 行驶，无需驾驶员操作，并能避过途中的障碍物。
循迹避障小车的另一个特点是高度自动化，可以
2
根据设计要求、生产工艺流程等改变而灵活改变 行驶路径，而且改变运行路径的费用与传统的输
送带和流水线线相比非常低廉。
循迹和避障模块
循迹模块：
信号端为检测信号输出，当遇到黑线，黑线 吸收大量的红外线，反射的红外线很弱，光 敏三极管不导通，信号端输出高电平；当遇 到白线，与黑线相反，反射的红外线很强， 使光敏三极管导通，信号输出低电平。
避障模块：
该传感器是一种红外光电管，是一种集发 射与接收于一体的光电式传感器。前方无 障碍输出高电平，有障碍输出口（黄色） 电平会从高电平变成低电平，背面图有一 个电位器可以调节障碍的检测距离。
L298N是一个内部有两个H桥
1
的驱动芯片，这样电机的运转 只需要用三个信号控制：两个
方向信号和一个使能信号。
L298N驱动芯片和直流电机接线图
如果OUT1信号为“0”，OUT2 信号为“1”，并且使能信号是
2 “1”，那么三极管Q1和Q4导通， 电流从左至右流经电机；如果 OUT1信号变为：“1”，而 OUT2信号变为“0”，那么Q2和
3
此外，循迹小车依靠蓄电池提供动力，具有清洁生产、 运行过程中无噪音、无污染的特点，不仅自身节能环 保，还能代替人从事危险任务。
高级智能车的应用实例
Google 无人驾驶汽车
Amazon 物流搬运车
中国“玉兔”月球车
美国“好奇号”火星探测器
迹小车总体设计:
本系统采用简单明了的设计
方案。以AT89C51为主控芯片， 主要包括避障模块、电源模块 、电机驱动模块等。通过循迹 及避障传感器来采集周围环境 信息来反馈给CPU，通过主控的 处理，来控制电机的运转，从 而实现循迹与避障的功能，达 到智能行驶。
Q3将导通，电流则反向流过电机。
循迹小车软件设计:
本设计采用C语言来编译程序。模块化结构程序的设计，可
1
以使系统软件便于调试与优化，也使其他人更好地理解和 阅读系统的程序设计。运用了模块化程序的结构对软件进
行设计，使得程序变得更加直观易懂。
Keil C51单片机软件开发系统可用于编辑C或汇编
2
源文件。然后分别由C51编译器编译生成目标文 件（.OBJ）。目标文件与库文件一起经连接定位 生成绝对目标文件（.ABS）。目标文件最终转换