智能小车开题报告
新能源智能小车开题报告

新能源智能小车开题报告新能源智能小车开题报告一、背景介绍随着全球能源危机的逐渐加剧和环境保护意识的不断增强,新能源汽车作为一种可持续发展的交通工具,受到了广泛的关注和研究。
然而,目前市场上的新能源汽车仍然存在着一些问题,如续航里程不够长、充电时间过长等,限制了其在日常生活中的应用。
因此,我们团队决定开展新能源智能小车的研究,旨在解决这些问题,提高新能源汽车的性能和智能化水平。
二、研究目标1. 提高新能源汽车的续航里程。
通过优化电池技术和车载电子系统,提高电池的能量密度和充电效率,从而延长新能源汽车的续航里程,提高其在日常生活中的可用性。
2. 缩短充电时间。
通过研究充电技术和设备,改进充电效率,减少充电时间,提高用户的使用便利性。
3. 提高智能化水平。
通过引入人工智能和自动驾驶技术,使新能源智能小车能够自主感知和决策,实现智能驾驶和自动停车等功能,提高用户的驾驶体验和安全性。
三、研究内容1. 电池技术的研究。
我们将深入研究锂离子电池、固态电池等新型电池技术,探索提高电池能量密度和充电效率的方法,以提高新能源汽车的续航里程。
2. 充电技术的研究。
我们将研究快速充电技术和无线充电技术,改进充电设备的设计和性能,以缩短新能源汽车的充电时间,提高用户的使用便利性。
3. 智能化技术的研究。
我们将引入人工智能和自动驾驶技术,研究新能源智能小车的感知、决策和控制算法,实现智能驾驶和自动停车等功能,提高用户的驾驶体验和安全性。
四、研究方法1. 实验研究。
我们将建立实验室和测试场地,进行电池性能测试、充电效率测试以及智能化系统的验证实验,收集数据并进行分析。
2. 数值模拟。
我们将使用计算机模拟软件,对电池性能、充电效率和智能化系统进行数值模拟,优化设计方案和算法。
3. 原型设计与测试。
我们将设计并制作新能源智能小车的原型,进行实际测试和验证,不断改进和优化设计。
五、预期成果1. 提出一种新型电池技术,提高电池能量密度和充电效率,延长新能源汽车的续航里程。
智能小车运动控制系统研制的开题报告

智能小车运动控制系统研制的开题报告一、选题依据随着科学技术的不断进步,智能小车作为一种新型的机器人,逐渐应用于工业制造、家庭服务、医疗护理、军事等领域,并在人们的生活中产生了广泛的影响,因此研制智能小车运动控制系统是十分必要的。
二、研究内容本项目的主要研究内容包括:1.分析智能小车的工作原理与系统结构,对智能小车的硬件和软件系统进行设计。
2.对智能小车运动控制系统进行开发,侧重于小车的轨迹规划、速度调节和运动控制等方面的研究。
3.在控制算法方面,采用PID控制算法实现对智能小车的速度调节、位置控制和运动轨迹规划等重要的控制策略。
4.设计测试台以验证研究成果,并结合实验结果对研究成果进行分析和评价。
三、研究方法本项目采用实验室实验和仿真模拟相结合的方法开展研究工作。
其中实验室实验是指通过实际测试,检验硬件和软件系统的工作性能、调试控制算法,以及验证系统的可靠性和稳定性。
仿真模拟则是在计算机上模拟智能小车的运动过程,通过软件模拟的方法优化控制算法,提高模型精度。
四、研究意义通过对智能小车运动控制系统的研究,可以实现对小车机器人的运动控制,提高机器人的工作效率,从而在工厂生产线、实验室、仓储物流等领域实现自动化作业,降低人力成本,提高生产效率,同时可以在灾难救援、搜救等领域拓展无人驾驶技术,人机合作的新思路与新方式,促进国家产业的发展和提升国际竞争力。
五、进度安排本项目预计在两年的时间内完成。
第一年主要完成系统硬件和软件设计,制定控制算法,并进行仿真模拟。
第二年主要进行实验室实验,优化算法,并开发测试平台。
在整个项目中,将不断进行中期检查和总结汇报,查找问题,并对研究成果进行评估和展示。
六、参考文献[1] Gengua Z, Liu B, Zhang Z, et al. Development of intelligent autonomous robots in outdoor environments[J]. IEEE Transactions on Systems, Man, and Cybernetics: Systems, 2016, 46(7): 902-922.[2] Li C, Huang L, Li C, et al. Design and implementation of a multi-sensor fusion system for mobile robots[J]. IEEE Transactions on Industrial Electronics, 2017, 64(1): 473-482.[3] Ren Y, Wang L, Schonfeld D, et al. Model Predictive Path Integral Control of Mobile Robots[J]. IEEE Transactions on Control Systems Technology, 2020, 28(3): 1008-1015.。
智能小车开题报告

智能小车开题报告智能小车开题报告一、项目背景与目的1.1 背景介绍随着技术的快速发展,智能小车作为一种具有潜力的智能移动设备,被广泛应用于工业自动化、物流仓储等领域。
智能小车能够利用激光、雷达等传感器进行环境感知,并通过算法进行路径规划与导航,从而实现自主移动、避障和任务执行等功能。
1.2 目的说明本次研究旨在设计一个具有高效、精确的智能小车系统,具备可靠的环境感知和智能导航能力。
通过开发一个全面的硬件系统和相应的软件算法,实现智能小车在各类环境下的自主运动、智能决策和任务执行等功能。
二、问题分析2.1 已有解决方案的不足目前市面上已有智能小车产品,但存在以下问题:- 感知能力有限,难以对复杂环境进行准确识别和判断。
- 导航算法缺乏优化,遇到复杂路况时容易出现决策错误。
- 系统稳定性不足,存在故障和失控的风险。
- 硬件成本较高,限制了产品在市场上的普及与推广。
2.2 需要解决的关键问题针对以上问题,本项目需要解决以下关键问题:- 提升环境感知能力,实现精准的目标检测、障碍物识别和位置感知。
- 开发高效优化的导航算法,提高智能小车的自主决策能力。
- 提高系统的可靠性和稳定性,确保智能小车能够安全运行。
- 降低硬件成本,提供成本效益高的解决方案。
三、研究内容与方法3.1 系统架构设计本项目的智能小车系统包括硬件和软件两个部分。
硬件包括激光雷达、摄像头、电机驱动器等组件,软件包括环境感知、导航算法、决策与执行等模块。
3.2 环境感知通过激光雷达和摄像头对环境进行感知,利用激光数据和图像数据进行目标检测、地图构建和位置估计等。
同时,结合传感器数据进行障碍物识别和道路检测。
3.3 导航算法基于环境感知结果,设计优化的导航算法,包括路径规划和运动控制策略。
通过考虑路况、避障和优化路径等因素,实现智能小车的自主导航。
3.4 决策与执行根据导航算法给出的路径和控制指令,智能小车可以实现自主决策和任务执行。
通过与外部设备的通信,实现对物品的搬运、运输等功能。
智能小车开题报告

智能小车开题报告智能小车开题报告一、研究背景及意义⑴研究背景智能小车是一种结合了技术、和自动控制技术的智能交通工具。
随着科技的不断发展和人们对智能交通的需求增加,智能小车作为一种新型交通工具逐渐受到关注。
⑵研究意义智能小车具有很大的应用潜力,可以在城市交通拥堵、环境污染等问题上起到积极作用。
通过研究智能小车的控制系统、导航系统等关键技术,可以提升交通效率、减少交通事故并改善道路状况,为城市交通管理和规划提供参考。
二、研究目标与内容⑴研究目标本研究的主要目标是设计和实现一个能够自主行驶的智能小车,具备导航、避障、智能控制等功能。
⑵研究内容为了实现以上目标,本研究将从以下几个方面展开具体研究:●智能小车的硬件设计与制造:包括选用适合的底盘、驱动系统、传感器等,并进行组装和调试。
●智能小车的软件设计与开发:包括导航系统、避障算法、控制算法等的设计与实现。
●智能小车的测试与性能评估:通过实际测试验证智能小车的功能和性能,并对其进行评估和优化。
三、研究方法与方案⑴研究方法本研究将采用实验研究方法,通过设计、制造和测试一个具体的智能小车来验证所提出的方法和算法的可行性和有效性。
⑵研究方案●硬件设计与制造:选用合适的底盘和驱动系统,搭建一个稳定可靠的智能小车平台。
●软件设计与开发:设计和实现智能小车的导航系统、避障算法和控制算法,建立小车与人机交互的界面。
●测试与性能评估:通过在不同环境下对智能小车进行测试,评估其导航准确性、避障能力和控制稳定性等性能指标。
四、预期成果与创新点⑴预期成果本研究预期将设计和制造一个具备自主行驶功能的智能小车,并实现其导航、避障、智能控制等关键功能。
⑵创新点本研究的创新点主要体现在以下几个方面:●创新的智能算法:设计优化的导航算法和避障算法,提高智能小车的行驶稳定性和安全性。
●创新的控制系统:设计可靠的智能控制系统,实现智能小车的精准控制和精准定位。
●创新的人机交互界面:设计直观易用的人机交互界面,提升用户体验。
开题报告智能小车

开题报告智能小车1. 引言智能小车是一种由人工智能技术驱动的自动驾驶车辆,它能够通过感知环境和处理数据,自主决策和控制行驶。
随着人工智能技术的发展和应用,智能小车逐渐成为了一个备受关注和研究的领域。
本文将介绍智能小车的开题报告,讨论研究背景、问题陈述、目标和方法等内容。
2. 研究背景智能小车的开发和研究源远流长。
随着计算机技术和感知技术的不断进步,智能小车的功能和性能得到了显著提升。
智能小车在无人驾驶、物流配送、环境监测等领域具有广泛的应用前景。
然而,智能小车面临着一些挑战和问题。
首先,智能小车需要具备强大的感知能力,能够准确地感知环境并提取关键信息。
其次,智能小车需要具备决策和控制能力,能够根据感知到的信息做出正确的决策并安全地控制行驶。
最后,智能小车需要具备良好的软硬件系统,能够稳定运行和适应不同的场景。
3. 问题陈述基于上述的背景和挑战,我们将提出如下的问题陈述:•如何实现智能小车的感知能力,使其能够准确地感知环境并提取关键信息?•如何实现智能小车的决策和控制能力,使其能够根据感知到的信息做出正确的决策并安全地控制行驶?•如何设计智能小车的软硬件系统,使其能够稳定运行和适应不同的场景?4. 目标本研究的目标是设计和实现一种高效、智能的小车系统,能够实现以下功能:1.自主感知环境:利用传感器等设备,准确地感知周围环境,包括道路状况、障碍物等。
2.自主决策和控制:基于感知到的信息,做出正确的决策,并能够安全地控制小车的行驶。
3.软硬件系统设计:设计智能小车的软硬件系统,使其运行稳定,并能够适应不同的场景和需求。
5. 方法为了实现上述目标,我们将采取以下方法:1.传感器技术:利用激光雷达、摄像头等传感器设备,实现小车的感知能力,并将感知到的数据进行处理和分析。
2.人工智能算法:利用深度学习等人工智能算法,对感知到的数据进行处理和分析,实现决策和控制能力。
3.软硬件系统设计:设计和搭建小车的软硬件系统,确保系统的稳定性和适应性。
开题报告智能小车

开题报告智能小车1. 引言智能小车是一种通过自主导航和感知环境的能力来实现移动的车辆。
它可以应用于各种任务,如自动驾驶、物流仓储和环境监测等领域。
本文将介绍我打算开发的智能小车,并说明开发的目的、背景和方法。
2. 项目背景随着人工智能技术的快速发展,智能小车成为了一个热门的研究领域。
智能小车可以利用自身的传感器来感知周围的环境,并根据环境变化做出相应的行动。
它可以通过计算机视觉和深度学习等技术来实现对道路和障碍物的识别,进而做出安全的行驶决策。
本项目的目的是开发一个基于机器学习和计算机视觉的智能小车,通过对车辆周围环境的感知和数据分析,实现自主导航和避障功能。
这对于提高交通安全性、优化物流效率和提升人们生活质量具有重要意义。
3. 开发方法3.1 硬件平台为了实现智能小车的功能,我们需要选择适合的硬件平台。
考虑到成本和灵活性,我计划使用树莓派作为主控板,搭配相应的传感器和执行器。
3.2 软件设计智能小车的软件设计包括两个主要部分:感知和决策。
感知部分主要利用计算机视觉和传感器输入,获取车辆周围环境的信息。
决策部分根据感知到的信息,通过机器学习算法和规则引擎,进行决策和控制小车的行为。
在感知部分,我们将利用摄像头获取车辆前方的图像,并利用图像处理算法进行道路和障碍物的识别。
同时,我们还将使用超声波传感器和红外传感器来检测车辆周围的距离和障碍物。
在决策部分,我们将采用深度学习算法来训练小车的行为模型。
通过给定的输入信息,小车将能够做出合理的决策,如加速、减速、转弯和停止等。
3.3 开发流程本项目的开发流程包括以下几个步骤:1.确定需求和功能:明确智能小车的需求和功能,包括自主导航、避障等功能。
2.硬件选型和搭建:选择适合的硬件平台,并搭建相应的电路和传感器系统。
3.软件设计和编码:设计智能小车的软件架构,并进行编码实现。
4.数据采集和预处理:采集车辆周围环境的数据,并进行预处理。
5.模型训练和优化:利用采集的数据,训练智能小车的行为模型,并进行优化。
开题报告(智能小车)

毕业设计(论文)开题报告
一、基本信息
学生姓名倪小玉班级电子0911学号08系名称自动化技术系专业应用电子
毕业设计(论文)题目智能循迹小车的设计指导教师李玮二、开题意义
课题的现状与发展趋势
现状:
智能小车发展很快,从智能玩具到其它各行业都有实质成果。
其基本可实现循迹、避障、检测贴片寻光入库、避崖等基本功能,这几届的电子设计大赛智能小车又在向声控系统发展。
比较出名的飞思卡尔智能小车更是走在前列。
我此次的设计主要实现循迹避障这两个功能。
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,能自动的操纵和驾驶车辆绕开障碍物并沿着预订的道路进行。
智能小车主要运用领域包括军事侦察与环境检测、探测危险与排除险情、安全检测受损评估、智能家居。
发展趋势:
智能偱迹小车可广泛应用于军事侦察、勘探、矿产开采等不便于人员实地堪察的环境。
稍加改造,可应用于军事反恐、警察维和等领域,从而达到最大限度的避免人员伤亡,保存战斗实力的目的。
因此,具有重要的军事和经济意义。
随着汽车工业的,其与电子信息产业的融合速度也显著提高,汽车开始向电子化、多媒体化和智能化方向发展,使其不仅作为一种代步工具、同时能具有交通、娱乐、办公和通讯等多种功能。
智能小车是一个集环境感知、规划决。
智能小车毕业设计开题报告

智能小车毕业设计开题报告开题报告:智能小车毕业设计一、课题背景及意义智能小车是一种能够自动进行导航和控制的移动机器人,广泛应用于物流、仓储、无人驾驶、巡逻等领域。
随着人工智能和自动化技术的发展,智能小车在工业与商业领域的应用越来越广泛。
本毕业设计旨在设计和实现一款基于人工智能技术的智能小车,通过采用视觉传感器和深度学习算法,使智能小车具备自动导航、避障和路径规划等功能。
二、课题的主要研究内容1. 硬件设计:设计智能小车的机械结构和电路布局,包括车体、电机、传感器等部件的选型和搭建。
2. 软件设计:开发智能小车的控制程序,设计实时图像处理算法、路径规划算法和避障算法。
3. 仿真与实验:通过仿真软件对智能小车进行软件模拟和测试,通过实际实验对硬件进行测试和验证。
三、课题的技术路线与研究方法1. 技术路线:本课题主要采用传感器感知、决策控制和执行控制的技术路线。
通过视觉传感器获取环境信息,使用深度学习算法进行图像识别和目标检测,实现自动导航和避障功能。
同时,结合路径规划算法,完成路径选择和路径跟踪。
2. 研究方法:借鉴相关文献和技术资料,了解已有的智能小车设计方案和算法,分析其优缺点,结合项目的实际需求进行改进和创新。
通过软件仿真和实际实验进行系统的测试和验证。
四、课题的重要性和创新点1. 重要性:智能小车作为机器人领域的重要应用之一,具有广阔的市场前景和应用前景。
本毕业设计的实现将能够在工业和商业领域中提高效率和降低成本。
2. 创新点:本毕业设计从视觉传感器和深度学习算法出发,通过智能算法的引入,使智能小车具备更高级的感知和决策能力。
同时,通过路径规划算法的应用,能够实现智能小车的路径选择和路径跟踪。
五、预期成果1. 设计并搭建一款功能完善的智能小车,能够根据环境自动完成导航、避障和路径规划等功能。
2. 开发相应的控制程序和算法,实现智能小车的实时视觉处理、决策和执行控制。
3. 验证和评估智能小车的性能和准确性,分析与现有智能小车方案的优势和改进空间。
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毕业论文(设计)开题报告论文题目:智能小车的无线控制器设计系部名称:信息工程系专业班级:测控XX 学生姓名:XX 学号:XX指导教师:XX教师职称:讲师20 年月日毕业论文(设计)开题报告一、结合毕业论文(设计)任务书的要求,根据所查阅的文献资料,撰写3000字左右的文献综述:一、本课题的选题背景随着我国科学技术的进步,智能化和自动化技术越来越普及,各种高科技也广泛应用于智能小车和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,它融合了机械、电子、传感器、计算机硬件、软件、人工智能等许多学科的知识,涉及到当今许多前沿领域的技术。
而智能电动车正是智能机器人的一种,具有不可估量的实际意义。
智能车辆是一个运用计算机、传感、信息、通信、导航、人工智能及自动控制等技术来实现环境感知、规划决策和自动行驶为一体的高新技术综合体。
它在军事、民用和科学研究等方面已获得了应用,对解决道路交通安全提供了一种新的途径。
随着汽车工业的迅速发展,关于汽车的研究也就越来越受人关注。
全国电子大赛和省内电子大赛几乎每次都有智能小车这方面的题目,全国各高校也都很重视该题目的研究,许多国家已经把电子设计比赛作为创新教育的战略性手段。
电子设计涉及到多个学科,机械电子、传感器技术、自动控制技术、人工智能控制、计算机与通信技术等等,是众多领域的高科技。
电子设计技术,它是一个国家高科技实例的一个重要标准,可见其研究意义很大。
二、国内外的发展1、国内背景智能小车的发展主要是在自动化控制领域,一些大中专院校为了培养学生动手及编程能力,同时提高学生的兴趣,为智能小车控制领域提供了环境。
同时一些比较大型的比赛,如全国电子设计大赛开始采用这类的题目,虽然都是用小车,但是控制方式都是不一样。
在智能小车现今发展最好的当时飞思卡尔举行的比赛,采用先进的摄像头采集黑线线路,此时要求芯片的运算速度是非常高的。
其他的一些黑线检测题目,都加了其他的一些要求,如两辆小车交叉抢跑等。
智能车辆是集环境感知、规划决策、多等级辅助驾驶等功能于一体的综合系统,是智能交通系统的一个重要组成部分。
它在军事、民用、太空开发等领域有着广泛的应用前景。
本次设计对智能小车的控制系统进行了研究,设计实现一个基于路径规划处理的智能小车控制系统。
无容置疑,机电一体化人才的培养不论是在国外还是国内,都开始重视起来,主要表现在大学生的各种大型的创新比赛,比如:亚洲广播电视联盟亚太地区机器人大赛(ABU ROBCON)、全国大学生“飞思卡尔”杯智能汽车竞赛等众多重要竞赛都能很好的培养大学生对于机电一体化的兴趣与强化机电一体化的相关知识。
但很现实的状况是,国内不论是在机械还是电气领域,与国外的差距还是很明显的,所以作为机电一体化学生,必须加倍努力,为逐步赶上国外先进水平并超过之而努力。
为了适应机电一体化的发展在汽车智能化方向的发展要求,提出简易智能小车的构想,目的在于:通过独立设计并制作一辆具有简单智能化的简易小车,获得项目整体设计的能力,并掌握多通道多样化传感器综合控制的方法。
所以立“智能循迹小车”一题作为尝试。
2、国外背景美国开始组织实施智能车辆先导( intelligent vehicle ini2tiative, IV I) 计划, 欧洲提出公路安全行动计划( roadsafety action p rogram, RSAP) ,日本提出超级智能车辆系统。
我国科技部则于2002年正式启动了“十五”科技攻关计划重大项目,智能交通系统关键技术开发和示范工程,其中一个重要的内容就是进行车辆安全和辅助驾驶的研究。
预计在2020年之前进入智能交通发展的成熟期,人、车、路之间可以形成稳定、和谐的智能型整体。
为了使智能机器能更好的应用于工业,各工业发达国家的大学、研究机构和大工业企业对智能机器系统开发投入了大量的人力财力。
在美国和加拿大,各主要大学都设有智能机器研究室,如麻省理工学院侧重于制造过程机器人系统的研究,卡耐基—梅隆机器人研究所侧重于挖掘机器人系统的研究,而斯坦福大学则着重于系统应用软件的开发。
德国正研究开发“MOVE AND PLAY”机器人系统,使机器人操作就像人们操作录像机、开汽车一样。
除了这些研究单位,各智能机器企业也投入大量人力、财力开发机器人等智能系统。
国外机器人领域发展近几年有如下几个趋势:(1)、工业智能机器如:机器人性能不断提高(高速度、高精度、高可靠性、便于操做和维修),而单机价格不断下降,平均单机价格从1991年的10.3万美元降至2002年的6.5万美元。
(2)、机械结构向模块化、可重构化发展。
例如关节模块中的伺服电机、减速机检测系统三位一体化,由关节模块、连杆模块用重组方式构造机器人整机,国外已有模块化装配机器人产品问世。
3、当代遥控机器人系统的发展特点不是追求全自治系统,而是致力于操作者与机器人的人机交互控制,即遥控加局部自主系统构成完整的监控、遥控操作系统,使智能机器人走出实验室进入使用化阶段。
美国发射到火星上的“索杰纳”机器人就是这种系统成功应用的最著名的实例。
三、参考文献:[1]徐国华主编,移动机器人的发展现状及其趋势[J],机器人技术与应用,2001(3)[2]党宏社主编,智能车辆系统发展及其关键技术概述[J].公路交通科技,2002(4)[3]尹念东主编,智能车辆的研究及前景[J].上海汽车,2002(2)[4]王荣本主编,世界智能车辆研究概述[J].公路交通科技,2001(10)[5]王建农主编.自主移动机器人的导航研究[R].机器人,1997[6]Dickmanns,E.DA.Zapp.Autohighspeedroadvehicleguidance[J].computer,1987[7]姚佳主编,智能小车的蔽障及路径规划[D].东南大学硕士论文.2005.[8]徐国华主编,谭民移动机器人的发展现状及其趋势[J].机器人技术与应用,2001(3)[9]白井良明[同],机器人工程[M].北京:科学出版社,2001.[10]张毅刚主编,新编MCS-51单片机应用设计,第一版,哈尔滨工业大学出版社,2003[11]刘南平主编,电子产品设计与制作技术,科学出版社,2008[12]杨刚主编,电子系统设计与实践,电子工业出版社,2009.3[13]余祖俊主编,微机监测与控制应用系统设计,北方交通大学出版社,2001.12[14]温志明主编,运动控制系统分析与应用,国防工业出版社,2008.2[15]催维娜主编,智能电子制作,科学出版社,2007[16]李忠文主编,实用电机控制电路,化学工业出版社,2003.4[17]张红润主编,智能技术——系统设计与开发,北京航空航天出版社,2007.2[18]陈铁军主编,智能控制理论及应用,清华大学出版社,2009.1[19]刘少强主编,传感器设计与应用实例,中国电力出版社,2008[20]何立民主编,单片机应用系统设计,北京:航天航空大学出版社,[21]李广弟主编,单片机基础,北京:北京航空航天大学出版社,2001毕业论文(设计)开题报告二、本论文(设计)要研究或解决的问题以及拟采用的研究手段(途径):本论文(设计)要研究或解决的问题:一、本课题要研究的内容:1、规划层:上位机控制系统,规划层提供的是小车行驶的全局信息,包括路径处理模和通信模块。
它要解决的基本问题有:(1) 使用什么工具处理小车的路径图形;(2) 建立小车的运动模型,计算出小车行驶所需的数据;(3) 采用什么方式发送数据。
2、行为层:下位机控制系统,行为层是智能小车控制系统的底层结构,实现对小车行驶的实时控制,它包括通信模块、电机控制模块和数据采集模块。
它要解决的基本问题有:(1) 接收、处理上位机发送的数据信息;(2) 设计步进电机的控制系统;(3) 采集小车的位移和转角信息,定位小车姿态,分析系统控制误差;采用电机专用驱动芯片L298N进行电机驱动控制,它的使能端可以外接高低电平,也可以利用单片机进行软件控制,极大地满足各种复杂电路需要。
另外,L298N的驱动功率较大,能够根据输人电压的大小输出不同的电压和功率,解决了负载能力不够这个问题。
本次设计虽然只是一个演示模型,但是具有充分的科学性和实用性。
首先我们根据交通路面的复杂情况,按照适当的比例制作出一个路况模型,包括弯道、直道以及路面上设置的障碍物等。
在弯、直道上,小车沿着预定轨道自由行使,当小车遇到障碍物时,脉冲调制的红外线传感器将检测到的信号发送给单片机,单片机根据程序发出相应的控制信号控制小车自动避开障碍物,进行倒车、前进、左转、右转等动作。
二、本论文(设计)采用的研究手段和方法:二、本课题的研究方法:1、循迹控制模块采用STC 89 C 5 2R作为控制核心。
STC89C52RC单片机成本低、性能高,超强抗干扰(电源、复位电路都经过特殊处理,每个I/O口接有二极管钳位保护),超低功耗,无法解密,低EMI(电磁干扰),而且与传统805l单片机程序兼容,硬件无需改动,支持ISP(在系统编程)及IAP( 在应用编程)技术。
使用ISP可不用编程器直接在用户控制系统板上烧录程序,修改调试非常方便。
2、寻迹传感器模块脉冲调制的反射式红外发射接收器。
由于采用带有交流分量的调制信号,可大幅度减少外界的干扰t此外,红外发射接收管的工作电流取决于平均电流,如果采用占空比小的调制信号,在平均电流不变的情况下,瞬时电流很大(50—100mA)(ST—188允许的最大输入电流为50mA),则大大提高了信噪比。
此种测试方案反应速度大约在5us.信号采集部分相当于智能循迹小车的眼睛,由他来完成自线识别并产生高低电平信号传送给控制单元使之对驱动模块发出指令控制小车的转弯最终完成自动循迹。
该部分主要由JY043W型光电对管和电压比较器LM393为核心,再配以必要的外围电路组成。
3、电机模块采用直流电机。
直流电机的控制方法比较简单,只需给电机的两根控制线加上适当的电压即可使电机转动起来,电压越高则电机转速越高。
对于直流电机的速度调节,可以采用调节电压的方法,也可采用PWM调速方法。
PWM调速就是使加在直流电机两端的电压为方形波形,通过改变方形的占空比实现对电机转速的调节。
4、电机驱动模块采用专用芯片L298N作为电机驱动芯片。
L298N是一个具有高电压大电流的全桥驱动芯片,它响应频率高,一片L298N可以分别控制两个直流电机,而且还带有控制使能端。
用该芯片作为电机驱动,驱动能力大,操作方便,稳定性好,性能优良。
三、系统框图自动循迹小车控制系统由主控制电路模块、稳压电源模块、红外检测模块、电机及驱动模块等部分组成,控制系统的结构框图如图2-1 所示。