基于智能可视化的小车定位寻迹系统
智能寻迹小车实验报告
DIY达人赛基于STC89C52单片机智能寻迹小车实验报告参赛队伍:队员：2014年4月一、引言我们所处的这个时代是信息革命的时代，各种新技术、新思想层出不穷，纵观世界范围内智能汽车技术的发展，每一次新的进步无不是受新技术新思想的推动。
随着汽车工业的迅速发展，传统的汽车的发展逐渐趋于饱和。
伴随着电子技术和嵌入式技术的迅猛发展，这使得汽车日渐走向智能化。
智能汽车由原先的驾驶更加简单更加安全更加舒适，逐渐的向智能驾驶系统方向发展。
智能驾驶系统相当于智能机器人，能代替人驾驶汽车。
它主要是通过安装在前后保险杠及两侧的红外线摄像机，对汽车前后左右一定区域进行不停地扫描和监视。
计算机、电子地图和光化学传感器等对红外线摄像机传来的信号进行分析计算，并根据道路交通信息管理系统传来的交通信息，代替人的大脑发出指令，指挥执行系统操作汽车。
1、来源汽车的智能化是21 世纪汽车产业的核心竞争力之一。
汽车的智能化是以迅猛发展的汽车电子为背景，涵盖了控制、模式识别、传感技术、电子、电气、计算机、机械等多个学科交叉的科技。
2、智能汽车国外发展情况从20 世纪70 年代开始，美国、英国、德国等发达国家开始进行无人驾驶汽车的研究，目前在可行性和实用化方面都取得了突破性的进展。
目前日本、欧美已有企业取得实用化成果。
与国外相比，国内在智能车辆方面的研究起步较晚，规模较小，开展这方面研究工作的单位主要是一些大学和研究所，如国防科技大学、清华大学、吉林大学、北京理工大学、长安大学、沈阳自动化所等。
我国从20 世纪80 年代开始进行无人驾驶汽车的研究，国防科技大学在1992 年成功研制出我国第一辆真正意义上的无人驾驶汽车。
先后研制出四代无人驾驶汽车。
第四代全自主无人驾驶汽车于2000 年 6 月在长沙市绕城高速公路上进行了全自主无人驾驶试验，试验最高时速达到75.6Km/h。
3、我们的小车我们做的是基于STC８９C52单片机开发，主要是研究3 轮小车的路径识别及其遥控运动。
(2024年)智能循迹小车设计
通过红外、超声波等传感器感知周围环境信息，将感知数据传输给微控制器进行处理，微控制器根据预设算法控制执行器调整小车行驶状态，实现循迹功能。
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随着工业自动化的发展，智能循迹小车在生产线、仓库等场景中的应用需求不断增加。
自动化需求
教育领域需求
娱乐领域需求
智能循迹小车作为教学实验平台，在高等教育、职业教育等领域具有广泛应用前景。
高精度定位技术
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THANKS
感谢您的观看。
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模块测试
集成测试
仿真测试
实地测试
将所有模块集成在一起进行测试，验证系统整体功能是否正常。
使用仿真软件对智能循迹小车进行仿真测试，模拟实际运行环境。
在实际场地对智能循迹小车进行测试，验证其在实际环境中的性能表现。
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系统联调
将硬件和软件集成在一起进行系统联调，确保系统整体运行稳定可靠。
智能循迹小车设计
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目录
项目背景与意义系统总体设计循迹算法研究控制系统设计调试与测试项目成果展示总结与展望
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CHAPTER
项目背景与意义
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定义
智能循迹小车是一种基于微控制器、传感器和执行器等技术的自主导航小车，能够按照预定路径进行自动循迹。
电机类型
选用直流电机或步进电机，根据实际需求进行选择。
保护措施
加入过流保护、过热保护等电路，确保电机和驱动电路的安全运行。
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智能循迹小车-电子设计大赛优选全文
智能寻迹小车总结报告08电本3袁坤朱昊汪武杰1.设计任务：设计并制作了一个智能电动车，通过车前方的感光模块引导小车沿黑色路径运行，并记录小车整个运动过程的时间。
（1）感光模块引导小车运动：小车黑色轨迹白色背景图1如图1，小车运行在以白色背景的黑色轨迹上。
小车在整个运行过程中沿黑色轨迹运动，当黑色轨迹向左转时，小车能够自动左转弯，左转弯灯亮；当黑色轨迹向右转时，小车能够自动右转弯，右转弯灯亮。
（2）小车能记录整个运行过程的时间：在小车开始运行时，单片机控制计时，当小车收到停止指令后，计时器停止计时，并通过小车上的数码管显示小车整个运行过程的时间。
2.程序框图寻迹小车的主程序如下3.系统的具体设计与实现根据设计任务要求，并且根据我们自己的需要而附加的功能，该电路的总体框图可分为几个基本的模块，框图如（图2）所示：红外传感模块3.1设计中选用红外传感器来准确检测黑色寻迹线。
共设置2个传感器,传感器检测到黑色的寻迹线时，输出逻辑电平1，检测不到黑色寻迹线时，输出逻辑电平0。
在小车正前方中间安装两个标号是1号和2号的传感器用于定位寻迹线中心线，如图。
实物图：由电路图可以看出，在整个运行过程中，红外线发射管一直工作，发出红外线，由于黑色对红外线的反射量很小，而白色背景对红外的反射量很大，这样经过红外接收管的电压值的不同，可以判断出小车的运行情况。
当小车在黑色轨迹上正常运行时，1号和2号传感器输出1，当小车右偏时，2号由输出1转变为0，此时单片机驱动电机模块，调控小车左右两轮的转速，调整车身向左转；当小车左偏时，1号由输出1转变为0，单片机调控小车车身向右转。
传感器部分是小车的“眼睛”，只有通过它的引导小车才能正常在轨道上运行。
在小车的调试过程中，遇到了一些问题。
第一，两个传感器中的红外管有时一直感光，有时感光很差；第二，在黑线上运行时，在一些弯路传感器可以判断出来，一些反应迟钝，并且恢复直行的时候，传感器却依然保持上一状态运行。
寻迹小车智能控制系统的设计与制作毕业设计论文
毕业设计（论文）任务书题目寻迹小车智能控制系统的设计与制作主要内容、基本要求、主要参考资料等：1、主要内容1）利用摄像头采集道路行车线基本信息；2）分析车体的空间位置；3）提出车速控制及优化方案；4）舵机调节控制方案的设计与实现。
2、基本要求设计四轮小车自动行驶方案，优化道路边线自动识别算法及基本调速方案，完成实物制作。
3、参考资料[1] 河南工程学院本科毕业设计管理规范。
[2] 姚佳. 智能小车的避障及路径规划[D].东南大学，2005.[3] 毛建国，顾筠.移动机器人避障规划的一种实现方法[J].重庆工学院学报(自然科学版);2009，(09):213-216.[4] 史久根，徐胜生. 基于文化粒子群算法的机器人路径规划算[C].2011中国仪器仪表与测控技术大会论文集，2011。
完成期限：指导教师签名：专业负责人签名：年月日目录摘要 (I)ABSTRACT (II)1 绪论 (1)1.1 智能循迹小车概述 (1)1.1.1 循迹小车的发展历程回顾 (1)1.1.2 智能循迹分类 (2)1.1.3 智能循迹小车的应用 (3)1.2 智能循迹小车研究中的关键技术 (4)2总体设计方案 (5)2.1 整体设计方案 (5)2.1.1 无线遥控器的设计方案 (5)2.1.2 循迹小车的设计方案 (6)2.2 系统设计步骤 (6)2.3 确定整体控制系统方案 (7)3 系统的硬件设计 (8)3.1 单片机电路 (8)3.1.1 单片机的简介 (8)3.1.2 单片机的主要特点 (9)3.2 路径检测模块 (10)3.2.1 TSL1401线性CCD简介 (10)3.2.2 线性CCD的主要工作原理 (11)3.2.3 环境光影响问题 (12)3.3 无线模块 (12)3.3.1 无线NRF24L01简介 (12)3.3.2 无线NRF24L01的工作原理 (13)3.4 避障模块 (15)3.4.1 超声波HC-SR04简介 (15)3.4.2 超声波的主要工作原理 (15)3.5 显示模块 (17)3.5.1 NOKIA5110液晶显示简介 (17)3.5.2 液晶的主要工作原理 (18)3.6 电机驱动电路 (19)3.7 红外测速电路 (22)4 系统的软件设计 (24)4.1 程序设计框图 (24)4.2 AD程序 (25)4.3 nokia5110程序 (27)4.4 NRF24L01无线程序 (30)4.5 TSL1401线性CCD程序 (31)4.6 超声波HC_SR04程序 (32)4.7 电机驱动程序 (33)5 制作安装与调试 (35)5.1 小车的安装 (35)5.2 小车的调试 (35)5.3 智能小车的功能 (36)结束语 (37)致谢 (38)参考文献 (39)附录一小车循迹控制系统原理图 (40)附录二无线遥控器原理图 (41)附录三部分程序代码 (42)寻迹小车智能控制系统的设计与制作摘要本文论述了基于单片机的智能循迹小车的控制过程。
寻迹小车智能控制系统的设计方案
寻迹小车智能控制系统的设计方案1 绪论进入二十一世纪，随着计算机技术和科学技术的不断进步，机器人技术较以往已经有了突飞猛进的提高，智能循迹小车即带有视觉和触觉的小车就是其中的典型代表。
1.1 智能循迹小车概述智能循迹小车又被称为Automated Guided Vehicle，简称AGV，是二十世纪五十年代研发出来的新型智能搬运机器人。
智能循迹小车是指装备如电磁，光学或其他自动导引装置，可以沿设定的引导路径行驶，安全的运输车。
工业应用中采用充电蓄电池为主要的动力来源，可通过电脑程序来控制其选择运动轨迹以及其它动作，也可把电磁轨道黏贴在地板上来确定其行进路线，无人搬运车通过电磁轨道所带来的讯息进行移动与动作，无需驾驶员操作，将货物或物料自动从起始点运送到目的地。
AGV的另一个特点是高度自动化和高智能化，可以根据仓储货位要求、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传送线相比非常低廉。
AGV小车一般配有装卸机构，可与其它物流设备自动接口，实现货物装卸与搬运的全自动化过程。
此外，AGV小车依靠蓄电池提供动力，还有清洁生产、运行过程中无噪音、无污染的特点，可用在工作环境清洁的地方。
1.1.1 循迹小车的发展历程回顾随着社会的不断发展，科学技术水平的不断提高，人们希望创造出一种来代替人来做一些非常危险，或者要求精度很高等其他事情的工具，于是就诞生了机器人这门学科。
世界上诞生第一台机器人诞生于1959年，至今已有50多年的历史，机器人技术也取得了飞速的发展和进步，现已发展成一门包含：机械、电子、计算机、自动控制、信号处理，传感器等多学科为一体的性尖端技术。
循迹小车共历了三代技术创新变革：第一代循迹小车是可编程的示教再现型，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，在工作过程中，不能根据环境的变化而改变自身的运动轨迹。
支持离线编程的第二代循迹小车具有一定感知和适应环境的能力，这类循迹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。
基于机器视觉的智能小车自动循迹及避障系统
道 路 引 导 线 ，如 图 ３ 所 示 ，其 中 黑 色 引 导 线 宽 度 为４ ｍｍ（±１）．
图 ３ 黑 色 道 路 引 导 线 循 迹
犉犻犵．３ 犜狉犪犮犽狋犺犲犫犾犪犮犽狉狅犪犱犵狌犻犱犲犾犻狀犲
２．１．１ 阈 值 分 割 法
阈值分割法在算法上容易实现，在重视运算效率的单片机 上，得 到 了 广 泛 应 用．阈 值 分 割 法 一 般 流 程
智能小车的直流电机可以采用 ＰＩＤ 控制中的增量式控制策 略，根 据单 位时间 速度传感器 反馈的电机
第２期
岳 俊 峰 ，等 ：基 于 机 器 视 觉 的 智 能 小 车 自 动 循 迹 及 避 障 系 统
速度信息，可以构建基于增量式 ＰＩＤ 的速度闭环控制器，如图６所示．
２０３
图 ６ 电 机 速 度 闭 环 控 制 框 图
．
（３）
在本系统的 ＯｐｅｎＭＶ 函数图像 类 模 板 中，泰 尔 森 方 法 的 线 性 回 归 估 计 器 可 以 在 给 出 错 误 的 模 型 之
前，容忍近２５％的像素异常点．但是，若在阈值处理后有 太多像素，即使在 ８０６０分辨率 的 图 像 上，这 个
时间复杂度 犗（犖２）操作也可能造成较大计算量，因此采用４０３０ 的 全 局 图 像 采 集 分 辨 率，更 少 的 像 素 点
收 稿 日 期 ：２０１９０６０５ 修 回 日 期 ：２０１９０８０８ 基 金 项 目 ：国 家 自 然 科 学 基 金 项 目 （６１５７１１７４）． 通信作者：李秀梅（１９７８—），女，教 授，博 士，主 要 从 事 时 频 分 析 及 应 用、压 缩 感 知、物 联 网 应 用 等 方 面 的 研 究．Ｅｍａｉｌ：ｘｉｕｍｅｉ＿ｌｉ＠ ｈｏｔｍａｉｌ．ｃｏｍ
基于视觉的智能寻迹车设计与实现
3 3. 1 试
软件设计 主程序设计 采用 C 语言在 ICC- AVR 开发环境下进行编程调
[ 5, 6]
。主程序流程图如图 5 所示。
图 3 转向电 机驱动及分级转向电路
2. 4
分级转向模块 为了实现在不同的转弯半径处实现不同角度的精
确转向, 设计了分级转向电路, 如图 3 所示。车模舵机 中可变电阻阻值为 1 8~ 4 2 k , 1 接单片 机 A/ D 管 脚。电压 V 为片内稳定基准电压, 且可以看出: V V ! V1 ! 3 + 4. 2 3 + 1. 8 以 1 号传感器为例, 说明分级转向角度计算。 传感器模块安装如图 4 所示, 所有尺寸经过前期设 计计算, D 点为前轮舵机可调电阻转向中心, A 点为小 车转向中心。当 1 号传感器检测到黑线时, 前轮转向角 度以及与前轮转向角度对应的前轮舵机中可变电阻转 向角度计算为:
Design and Realization of Intelligent Tracing Vehicle Based on the Vision
BI W eiwei1 , ZH A NG Xuefeng2 , CH A I Rui2
( 1. Shando ng T ransport Vocat ional Co llege, Weifang, 261206, C hina; 2. Auto mo bile Inst it ut e, C hang an University, Xi an, 710064, C hina)
能够不需要外围晶振和复位电路而独立工作 , 非常适合 智能寻迹车模 的要求[ 2, 3] 。控制器 模块安装在广东 奥 迪玩具实业有限公司生产的雷速登 1 车模上。 2. 2 24 比赛级遥控
智能循迹小车ppt文档全文预览
REPORTING
THANKS
感谢观看
别和跟踪。
优化控制算法
采用PID控制、模糊控制等算法， 提高小车行驶的稳定性和准确性。
完善硬件设计
优化电路设计、电机驱动、电源 管理等硬件模块，提升小车性能。
拓展应用场景
将智能循迹小车应用于仓储物流、 智能家居等领域，验证其实用性
和可靠性。
未来研究方向探讨
多传感器融合技术
研究如何将多种传感器信息进行融合， 提高小车的环境感知能力和适应性。
调试技巧和优化策略
调试技巧
在调试过程中，可以采用分模块调试的方法，逐个验证每个模块的功能是否正常；同时，可以利用串口通信等手 段，实时输出调试信息，帮助定位问题。
优化策略
针对循迹算法的优化，可以采用动态阈值调整的方法，提高轨迹检测的准确性；针对电机控制的优化，可以采用 PID控制算法，提高小车的行驶稳定性和速度控制精度。此外，还可以通过硬件升级、算法改进等手段，进一步 提高智能循迹小车的性能。
深度学习技术应用
探索深度学习在智能循迹小车中的应 用，如通过神经网络实现更复杂的路 径规划和决策。
多车协同控制技术
研究多辆智能循迹小车之间的协同控 制策略，实现更高效、灵活的群体协 作。
智能化与自主化
进一步提升小车的智能化水平，如实 现自主导航、避障、路径规划等功能， 使其更加适应复杂环境。
2023
2023
REPORTING
智能循迹小车ppt文档 全文预览
2023
目录
• 智能循迹小车概述 • 智能循迹小车硬件设计 • 软件编程与算法实现 • 性能测试与结果分析 • 挑战与解决方案探讨 • 总结与展望
2023
PART 01