智能小车测速模块
智能车测速模块设计(实用资料)

智能车测速模块设计(实用资料)(可以直接使用,可编辑欢迎下载)智能车测速模块设计测速模块设计2.2 速度检测方案小车的实际行驶速度是小车速度控制的控制输入量,准确实时的测量小车的速度才能实现小车的速度控制,即纵向控制。
常用的测速方案有以下几种:方案一:光电测速传感器原理是传感器开孔圆盘的转轴与转轴相连接,光源的光通过开孔盘的孔和缝隙反射到光敏元件上,开孔盘随旋转体转一周,光敏元件上照到光的次数等于盘上的开孔数,从而测出旋转体旋转速度。
灵敏度较高,但容易受外界光源影响。
方案二:测速发电机原理是将旋转机械能转化成电信号,适合于测量速度较高的旋转物体的速度。
采用电磁感应的原理。
但市场上测速发电机应用于低压市场的比较少,而且都比较重,不适用于模型车,并且要将侧速发电机安装到电动车上需要对电动车模型进行较大改动,由于其质量较重,可能会严重影响电动车的机动性能,除非自制。
优点是测速准确、稳定、快速,可以直接由AD 转换器读入单片机测得当前速度值。
图2-3 测速发电机方案三:霍尔传感器其工作原理是:利用霍尔开关元件测转速,内部具有稳压电路、霍尔电势发生器、放大器、施密特触发器和输出电路,其输出电平和TTL电平兼容。
在待测旋转体的转轴上装上一个圆盘,在圆盘上装上若干对小磁钢,小磁钢愈多分辨率越高。
霍尔开关固定在小磁钢附近,当旋转体以角速度M 旋转时,每当一个小磁钢转过霍尔开关,霍尔开关便输出一个脉冲,计算出单位时间的脉冲数,即可确定旋转体的速度。
方案选择论证:光电测速传感器受外界光源影响很大,不适合运动性物体的测速;测速发电机体积重量较大,不便于小车上安装;集成化霍尔开关传感器具有灵敏可靠、体积小巧、无触点、无磨损、使用寿命长、功耗低以及不怕尘土、油污、湿热等优点,综合小车运动环境和重量轻的要求,我们使用了霍尔传感器来进行速度检测。
我们在后轮上贴了N 个磁铁,轮子每转1/N 圈,霍尔元件就会输出一个脉冲,只要测量每两个脉冲之间的时间就可以知道当前车速。
基于MSP430单片机的智能小车控制系统设计

设计与分析◆Sheji yu Fenxi
电三极管,且将发射管和接收管集为一体,使探测器结构紧凑体,
易于单片机接口;RPR220 内置可见光过滤器可以减少散射光的影
响,不但检测可靠,而且无需另作遮光处理。
2.3 驱动模块
驱动模块主要功能:控制舵机输出转角,驱动小车加减速行
驶。此模块包括舵机驱动模块和电机驱动模块。
日以及小车行驶的速度和ຫໍສະໝຸດ 声波测距的结果。[9] 谭浩强.C 语言程序设计[M].第 2 版.清华大学出版社,2000
3 软件设计
智能小车系统软件设计核心部分包括:自主寻迹控制、超声波 测距和电机转速测量。系统软件设计采用 C 语言,程序是在 ADS1.2 集成开发环境下开发的。
收稿日期:2011-05-28 作者简介:魏声云(1989—),男,江西九江人,研究方向:电子信息 工程。
先根据被测物体的距离范围设定反射脉冲时间间隔,调整振荡器 触发时间。定时器提供触发电路和门电路的控制信号。图 5 为超声 波测距集成模块电路组成框图。
[参考文献] [1] 胡大可.MSP430 系列超低功耗 16 位单片机原理与应用[M].航空
航天大学出版社,2000
功放
40 kHz
定时器
被
[2] 唐磊,邱羽.基于 MSP430 步进电机控制器的设计[J].煤炭技术, 2011(30):50~51
GND
2
LM2596
+
D2
L2 C4
B2
R6
1
2
自主寻迹控制:通过 RPR220 读取道路信息,分析小车所处的 位置和方向,通过增量式 PID 控制算法调节小车的速度及转角,同 时通过电机的差速控制小车行进的转弯。使小车能够准确地寻迹 行驶。程序流程图如图 6 所示。
基于图像识别的智能小车系统设计

第1章绪论1.1 课题背景目前,在企业生产技术不断提高、对自动化技术要求不断加深的环境下,智能车辆以及在智能车辆基础上开发出来的产品已成为自动化物流运输、柔性生产组织等系统的关键设备。
世界上许多国家都在积极进行智能车辆的研究和开发设计。
智能车辆也叫无人车辆,是一个集环境感知、规划决策和多等级辅助驾驶等功能于一体的综合系统。
它具有道路障碍自动识别、自动报警、自动制动、自动保持安全距离、车速和巡航控制等功能。
智能车辆的主要特点是在复杂的道路情况下,能自动地操纵和驾驶车辆绕开障碍物并沿着预定的道路(轨迹)行进。
智能车辆在原有车辆系统的基础上增加了一些智能化技术设备:1)计算机处理系统,主要完成对来自摄像机所获取的图像的预处理、增强、分析、识别等工作。
2)摄像机,用来获得道路图像信息。
3)传感器设备,车速传感器用来获得当前车速,障碍物传感器用来获得前方、侧方、后方障碍物等信息。
智能车辆作为移动机器人的一个重要分支正得到越来越多的关注。
1.2 国内外发展现状及趋势智能化作为现代社会的新产物,是以后的发展方向,他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。
同遥控小车不同,遥控小车需要人为控制转向、启停和进退,比较先进的遥控车还能控制其速度,而智能小车,则可以通过计算机编程来实现其对行驶方向、启停以及速度的控制,无需人工干预,是一个集环境感知、规划决策,自动行驶等功能于一体的综合系统,它集中地运用了计算机、传感、信息、通信、导航、人工智能及自动控制等技术,是典型的高新技术综合体。
国外智能车辆的研究历史较长。
它的发展历程大体可以分成三个阶段:第一阶段 20世纪50年代是智能车辆研究的初始阶段。
1954年美国Barrett Electronics 公司研究开发了世界上第一台自主引导车系统AGVS(Automated Guided Vehicle System)。
基于51单片机智能小车(电路+程序+论文)

基于单片机的多功能智能小车设计论文(摘要(关键词:智能车单片机金属感应器霍尔元件 1602LCD)智能作为现代的新发明,是以后的发展方向,他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等的用途。
智能电动车就是其中的一个体现。
本次设计的简易智能电动车,采用AT89S52单片机作为小车的检测和控制核心;采用金属感应器TL-Q5MC来检测路上感应到的铁片,从而把反馈到的信号送单片机,使单片机按照预定的工作模式控制小车在各区域按预定的速度行驶,并且单片机选择的工作模式不同也可控制小车顺着S形铁片行驶;采用霍尔元件A44E检测小车行驶速度;采用1602LCD实时显示小车行驶的时间,小车停止行驶后,轮流显示小车行驶时间、行驶距离、平均速度以及各速度区行驶的时间。
本设计结构简单,较容易实现,但具有高度的智能化、人性化,一定程度体现了智能。
目录1 设计任务 (3)1.1 要求 (3)2 方案比较与选择 (4)2.1路面检测模块 (4)2.2 LCD显示模块 (5)2.3测速模块 (5)2.4控速模块 (6)2.5模式选择模块 (7)3 程序框图 (7)4 系统的具体设计与实现 (9)4.1路面检测模块 (9)4.2 LCD显示模块 (9)4.3测速模块 (9)4.4控速模块 (9)4.5复位电路模块 (9)4.6模式选择模块 (9)5 最小系统图 (10)6 最终PCB板图 (12)7 系统程序 (13)8 致谢 (46)9 参考文献 (47)10 附录 (48)1. 设计任务:设计并制作了一个智能电动车,其行驶路线满足所需的要求。
1.1 要求:1.1.1 基本要求:(1)分区控制:如(图1)所示:(图1)车辆从起跑线出发(出发前,车体不得超出起跑线)。
在第一个路程C~D区(3~6米)以低速行驶,通过时间不低于10s;第二个路程D~E区(2米)以高速行驶,通过时间不得多于4秒;第三个路程E~F区(3~6米)以低速行驶,通过时间不低于10s。
智能小车控制系统设计实现

关键词:智能小车;控制系统;设计和实现1智能小车控制系统概述智能小车控制系统是一个综合、复杂的系统,其既有多种技术,也含有嵌入式的软件设备和硬件设备、图像识别、自动控制和电力传动、机械结构等技术知识,智能小车的控制系统主要是围绕嵌入式控制系统进行的,将其作为操控的中心,并借助计算机系统,最终完成自动造作和控制的过程[1]。
智能小车的控制系统流程图见图1所示。
2智能小车的设计和实现2.1智能小车的硬件设计硬件设计是保证智能小车平稳运行的必要条件,它关系着控制系统的精度和稳定性,因此在设计时需要用在模块化设计思想,该研究是通过采取硬件系统K60芯片作为核心控制器,并通过图像采集模块和电机、舵机驱动模块、测速模块、电源模块等组成硬件设计系统图,见图2。
首先,电源电路设计,该设计时智能小车的动力来源,为小车运行提供不断的电力,一般采取7.3V、容量为2000mAh的可充电型的镍铬电池作为电源,但是其不能直接为控制器传输电力,需要在转变电路后才可以进行传输。
转变电路可以保证控制器直接对电池内的电压进行调节,保证不同模块可以正常工作和运行,智能小车主要是依靠控制电力和电机驱动进行转变的。
其次是K60最小系统板,在设计时需要将K60的管脚部分做成最小系统的单独电路板,这样可以简化电路板的设计,促使调试更加顺利,K60系统板主要由K60芯片、复位电路、时钟电路、JTAG下载电路、电源滤波电路组成。
再其次是电机驱动电路,该电路是在集成芯片的驱动下进行的,可以为控制器更其他模块提供较大的电流最终集成电机驱动芯片,但是要特别注意这部分因为在电机驱动过程中有较大的分功率,会导致小车在进行调试时因为过大的电流导致小车电路发生堵塞现象,而使小车电路被烧毁,因此需要设计者避免这种现象,可以将驱动电路做成驱动板[2]。
最后是舵机接口电路。
在智能小车设计中,舵机主要保证小车可以顺利转向,因此舵机的运行电压、转向动作、转向速度都是需要考虑的因素,一般选择舵机时主要选择Futaba3010,选择供电电压为6V。
基于Cortex—M3内核的智能循迹小车设计方案

基于Cortex—M3内核的智能循迹小车设计方案系统以Cortex-M3为内核的STM32作为中央处理器,用激光传感器探测路径实时控制电机速度,结合PID算法控制舵机转向。
实践证明,智能循迹车能自主寻找线路以2m/s的速度稳定运行。
标签:Cortex-M3;PID算法;激光传感器;智能循迹车1 引言智能车辆作为智能交通系统的关键技术之一,它体现了车辆工程、人工智能、自动控制及计算机技术于一体的综合技术。
是未来汽车的发展趋势[1]。
本系统以激光传感器采集路径信息,霍尔元件所读取的脉冲数中央处理器STM32-103RBT6计算车体与赛道中心偏差、入弯时曲线偏差角度和智能车实时车速;并完成舵机转角和控制输出驱动分配,使智能车稳定在赛道运行。
为更好完成人机交互系统设置矩阵键盘,LCD液晶显示和蓝牙无线通信模块。
2 系统整体框架智能车采用HSP无限94185作为智能车机械结构的主体部分,由路径采集部分,电机和驱动部分,稳压部分,舵机部分,人机接口部分和中央处理器部分组成,系统框图如图(1)所示。
为了让各个模块能够正常的工作系统分别有3.3V 稳压电路和5V稳压电路。
系统路径检测部分是用激光传感器,传感器将检测到的信号给中央处理器,测速模块所测得脉冲同时也传送给中央处理器,经过中央处理器分析处理会做出相应的响应。
CPU会向舵机发送相应的指令同时也控制电机的转速把相应的指令发送给驱动模块。
为了更好控制与校正系统使系统更加稳定,系统会把PID各参数显示到TFTLCD液晶显示屏上,并且矩阵键盘各个按键对系统的各个参数进行调节。
为了能更好的监控到系统的运动状态系统还可以通过无线通信模块将信息发给PC机,PC机也可以对系统的各参数进行调节控制,从而更好的实时对智能车进行控制。
3 系统硬件结构3.1 人机接口部分人机接口部分主要包括:矩阵键盘模块、LCD显示模块和HC-05无线蓝牙通信模块。
矩阵键盘的各个按键有其特定的功能可以改变智能循迹车的速度,舵机打舵的角度,舵机、电机PID各个参数的大小还可以根据赛道不同的情况选择不同的程序。
基于单片机的智能灭火小车设计

基于单片机的智能灭火小车设计摘要:如今,我国正处于经济迅猛发展的时期,人民的生活水平得到普遍提高,居住环境和生活环境也不断的改善,但同时,我国的消防安全隐患仍是个巨大的问题。
每年,我国的火灾事故频频出现,尤其是发生了重大火灾时,消防工作人员自身在抢救时也面临着生命的危险,甚至有时候根本无法达到目的地进行灭火抢救。
如何能在高效灭火的同时保障消防员的生命安全,是我们当今所考虑的问题,于是,当代人们想出了智能灭火小车,由机器代替人们进行一些不可完成的工作,同时也能减少生命和财产的损失。
关键词:智能灭火小车;MX1508;STC89C52引言基于单片机的智能灭火小车设计的研究背景,源于对火灾扑救效率和安全性的需求和对智能科技的追求。
通过单片机技术的应用,可以实现智能灭火小车的自主导航、实时感知、智能控制等功能,提高灭火效率和消防安全,同时也为智能科技的发展提供了基础和支撑。
本次设计的研究旨在设计一个基于单片机的智能灭火小车,能够实现火源的检测并且自动寻迹前往进行灭火。
并结合了蓝牙模块,可以实时向手机反馈小车的运转状况,也可以通过手机发送指令控制小车的运行。
1系统硬件介绍1.1单片机最小系统STC89C52单片机最小系统电路是一种基于STC89C52单片机的基本电路,包括STC89C52芯片、11.0592MHz晶振和复位电路。
晶振提供时钟信号,复位电路用于初始化单片机,为其提供稳定的工作环境,实现基本的操作和程序运行。
这个最小系统电路是STC89C52单片机开发和应用的基础。
1.2避障检测模块电路HC-SR04超声波检测模块是一种常用的超声波测距模块,包含超声波发射器和接收器。
它通过发射超声波脉冲并接收其回波来测量物体与模块之间的距离。
模块工作原理是通过发送一个短脉冲的超声波信号,然后计算从发射到接收回波的时间差来确定距离。
HC-SR04模块广泛应用于无人机、机器人、智能小车等领域,提供非接触式、精确的距离测量功能。
基于 stm32 单片机的智能小车控制

基于 stm32 单片机的智能小车控制摘要:进入21世纪以来,智能化已成为时下最热门的课题。
智能小车在日常生活、交通、军事等领域中发挥了独有作用,不仅断提高了人们的生活品质,而且还能够提升人们的服务效率、工作效率,成为了智能化研究的热门课题。
利用超声波传感器和SG90舵机组成超声波云台,以stm32单片机作为控制核心,对智能小车控制进行详细研究。
关键词:stm32单片机;智能小车;控制引言本文所设计的基于STM32F103的无线智能小车控制系统,其中以STM32F103单片机为控制核心,小车辅助避障模块为E18-D80NK光电传感器,使用超声波传感器和SG90舵机组成超声波云台,并将红外发射管、红外接收管和LM339电压比较器进行组合作为智能小车巡航传感器。
该小车在前进时能够检测一定范围内的障碍物距离,实现智能小车巡航、防摔等功能。
并且智能小车上安装GPS定位模块和无线模块,能够控制智能小车能够避开障碍自由行走。
GPS模块用于智能小车定位,无线模块能够使智能小车通过无线通信连接,与PC无线通信连接,将智能小车定位信息及障碍物距离信息显示到PC上,从而通过PC端控制智能小车的行走。
另外,为了驱动智能小车行走,并测量左右轮转速,直流电机驱动分别采用了TB6612FNG电机驱动模块和槽型光耦传感器、测速码盘,在PWM脉宽改变电机转速上,通过PID控制器实现小车调速功能。
一、基于STM32单片机的智能小车的硬件设计1.1主控芯片设计为了满足大多数嵌入式系统控制要求,采用STM32F103单机片,其性能优越且性价比较高。
1.2传感器设计避障系统传感器采用成本低、距盲区小及灵敏度高的HC-SR04超声波测距模块,该模块具有更好的抗干扰能力、可非接触测量0.02~4m的障碍物距离;巡航传感器选用模块价格便宜、体积较小的红外传感器,但该传感器多在没有强光的环境中使用,抗干扰能力较差,可控制小车巡航,防止摔倒;测速模块采用槽型光耦传感器和测速光电码盘组成测速系统,模块采用施密特触发器抖动触发脉冲,只要有非透明物体阻挡模块光电射槽,就可以触发模块输出5VTTL电压,触发脉冲稳定。