智能救援小车

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智能新能源汽车应急救援指南(下)

智能新能源汽车应急救援指南(下)

56-CHINA ·July◆文/北京 冯永忠智能新能源汽车应急救援指南(下)(接上期)8.高压电缆带有高压接头的高压电缆将动力电池与前机舱中的其他高压元件连接,或者将电力电子装置、驱动电机、电动空调压缩机、高压加热器、充电器以及变压器等高压元件之间连接。

高压电缆安装在乘客舱外,位于车辆下方或前机舱内。

在可见区域内,所有高压电缆和插入的高压接头都有橙色绝缘层。

此外,附加的盖子和软管可保护高压电缆免受损坏。

与12V车载网络相比,高压系统与车辆底盘电气隔离。

高压电缆和接头如图26所示。

图26 高压电缆和接头9.燃料电池堆燃料电池电动汽车需要配置燃料电池堆,燃料电池堆是通过氢气和氧气的化学反应发电的装置,安装在地板下面。

利用氢气罐提供的氢气和从车外吸入的空气中的氧气,产生200V或更高的电压。

燃料电池组使用单体电池发电,单体电池由一个电解质膜夹在隔板中组成,几百个单体电池连在一起产生高电压。

单体电池装在金属壳体内,不易接触。

在发电过程中,通过氢气和氧气的化学反应生成水,水通过排水口排出。

燃料电池堆如图27所示。

六、应急救援1.应急救援卡应急救援卡描述了新能源汽车应急救援的基本操作。

可以在应急救援卡中找到新能源汽车高电压系统的断开步骤。

新能源汽车的应急救援卡还标明了动力电池的位置、动力电池与前机舱之间的高压电缆、其他高电压元件以及用于解除高电压系统的装置。

应急救援卡第一页是顶视图和侧视图,如图28所示,除了这张顶视图和侧视图,应图27 燃料电池堆图28 应急救援卡的顶视图和侧视图Copyright ©博看网. All Rights Reserved.572022/07·汽车维修与保养急救援卡还包括如何停放车辆、关闭点火开关、解除高电压系统、断开12V蓄电池、拖车等事项。

2.停放车辆车辆停稳后,轻轻向上拉电子驻车制动器按钮,如图29所示,电子驻车制动器按钮通常位于换挡杆附近。

车辆应急事件处理设备的创新及新产品推荐

车辆应急事件处理设备的创新及新产品推荐

车辆应急事件处理设备的创新及新产品推荐随着交通工具的普及和道路交通量的增加,车辆应急事件处理设备的重要性日益凸显。

应急事件包括车辆事故、故障、突发状况等,这些事件对驾驶员和乘客的安全构成潜在威胁。

为了提高车辆应急事件的处理效率和安全性,许多创新的设备不断涌现。

本文将介绍一些车辆应急事件处理设备的创新,并推荐一些新产品。

一、创新设备1.智能应急呼救器传统的应急呼救器通常只是一把手动拉环式设备,但这种方式可能需要驾驶员在紧急情况下做出额外操作。

为了解决这个问题,一些厂商开发了智能应急呼救器。

这种设备可以通过感应器自动检测车辆碰撞或翻车,一旦检测到应急事件,它会自动发送紧急求救信号。

智能应急呼救器还可以与车辆导航系统和手机连接,提供精确的定位信息和事故情况反馈。

这样可以更快地获得救援并减少事故对驾驶员的伤害。

2.智能应急灭火器车辆火灾是常见的应急事件之一,尤其在交通堵塞、无序停车等情况下,火灾往往会迅速蔓延,并造成严重后果。

智能应急灭火器通过内置传感器和智能算法,可以自动检测车辆火灾的迹象,如温度升高、烟雾密度增加等。

一旦检测到火灾,它会自动喷射灭火剂,有效阻止火势蔓延。

此外,智能应急灭火器还可以配备定位功能,向救援人员提供准确的车辆位置信息。

3.智能应急车窗破碎工具车辆意外撞水、压路等情况下,沉没车辆内部的紧急疏散变得尤为重要。

智能应急车窗破碎工具结合了现代科技和紧急救援需求,通过压力感应器和自动控制系统,可以在车内压力达到危险水平时自动激活。

它可以迅速破碎车窗,以便车辆内部的人员逃生。

此外,智能应急车窗破碎工具还可以通过GPS定位,为救援人员提供准确的事故位置。

二、新产品推荐1.全自动应急救援背包全自动应急救援背包是一种集成多个应急救援设备的背包,方便驾驶员随身携带。

它包括智能呼救器、应急灭火器、多功能工具等,可以有效应对不同应急情况。

这款背包还具备防水、防撞、防高温等功能,保护救援设备免受外界损坏。

智能小车资料

智能小车资料

智能小车的产业化发展现状与趋势
产业化发展现状
• 市场规模:智能小车市场规模不断扩大 • 产业格局:形成完整的产业链,包括硬件、软件、服务 等 • 技术创新:技术创新不断推动产业发展
产业化发展趋势
• 智能化:进一步提高车辆的智能化水平 • 集成化:实现设备之间的协同工作和资源共享 • 个性化:满足不同用户的需求,提供个性化的定制服务
智能小车的未来研究方向与挑战
未来研究方向
• 新型感知技术:如深度学习、计算机视觉等 • 先进控制算法:如强化学习、自适应控制等 • 智能交互设计:提高车辆与用户的交互体验
未来挑战
• 技术突破:实现更高水平的智能化和自主性 • 安全可靠:保证车辆在各种环境下的稳定运行 • 成本效益:降低生产成本,提高市场竞争力
智能小车的功能开发与调试
功能开发
• 导航功能:实现车辆的自主导航和定位 • 控制功能:实现车辆的速度、转向等控制 • 感知功能:实现车辆的感知周围环境,如避障、识别等
调试方法
• 硬件在环:通过仿真环境进行硬件调试 • 软件在环:通过虚拟环境进行软件调试 • 实际环境:在实际场景中进行测试和验证
04 智能小车的通信与系统集成
智能小车的功能安全设计
功能安全设计的要点
• 故障诊断:实时监测车辆状态,及时发现故障 • 故障处理:对故障进行自动处理或报警,保证车辆安全 • 冗余设计:提高系统的可靠性和稳定性,防止单点故障
功能安全设计的方法
• 安全策略:制定安全策略,明确安全目标和措施 • 安全验证:通过仿真和实际测试进行安全验证 • 安全更新:定期更新安全策略和算法,提高安全性
DOCS SMART CREATE
智能小车设计与实现
CREATE TOGETHER

电动汽车应急救援

电动汽车应急救援

电动汽车应急救援背景信息随着电动汽车的普及,交通事故中涉及到电动汽车的案件也随之增多。

然而,电动汽车与传统汽车有着不同的能源结构和技术特性,从而导致了应急救援方面的新挑战。

因此,本文提出了一系列针对电动汽车应急救援的方案以应对这些挑战。

方案一:应急手册编写一份电动汽车应急救援手册,主要内容包括:电动汽车事故应急流程、电动汽车事故常见问题及解决方案、电动汽车损坏诊断方法、电动汽车充电问题等。

手册由交通部门制定,并且每个出租车、网约车等电动汽车车主必须携带一份手册,以备不时之需。

方案二:专业应急救援队成立专门的电动汽车应急救援队,该队伍主要由经过培训的维修工、服务人员、交警等人员组成,并且要设立应急救援电话热线。

当电动汽车发生事故时,车主可以通过该热线联系到应急救援队,由应急救援队成员前往现场进行救援。

方案三:引导车主避免事故发生对电动汽车的车主进行培训,教授其驾驶技巧以及避免电动汽车电池过热、电池故障等安全事项。

在驾驶过程中,加强对道路交通规则的宣传教育,并加强对电动汽车驾驶员的道路事故认识。

方案四:智能化救援体系基于人工智能技术,构建电动汽车智能救援体系。

该系统能够检测电动汽车的故障,并通过智能算法产生最优应急救援方案。

车主通过手机APP或车载设备可以与该系统进行联动,从而更加智能化地实现应急救援。

电动汽车的应急救援是一个高复杂度的问题,需要我们从多个维度进行考虑和应对。

本文提出了电动汽车应急救援手册、专业应急救援队、引导车主避免事故发生和智能化救援体系等方案。

我们应该采取综合措施,不断提高应急救援的效率和能力,为电动汽车的发展提供强力支持。

特殊应用场合及相应的方案场合一:电动汽车在恶劣天气条件下出现故障1.应急手册中需要增加一章节,详细介绍在恶劣天气条件下电动汽车故障的应对方案,包括如何避免电池过热、电池防水等注意事项。

2.增加应急救援队组建专门针对恶劣天气救援的小组,该小组需要具备一定的雨雪等恶劣天气驾驶技能,并且需要备有冰雪路面救援工具。

机械创新大赛说明书-智能搜救小车

机械创新大赛说明书-智能搜救小车

智能搜救小车参赛单位:襄樊学院物理与电子工程学院参赛团队队员:一、创新构思,方案设计1、作品总体方案简介:本作品是针对事故、灾难现场勘测、侦查、搜救等问题而研制的一款灾难现场智能搜救小车。

第一,在搜救小车上安装了由传感器、MCU、液晶显示器等构成的控制与监测系统,用以实时监控并显示灾难现场(如火灾、地震等危险事故现场,人很难达到的地方)的温、湿度、光线强度、人体红外线辐射强度等环境参数;第二,在小车上安装摄像头及无线视屏发射机,利用无线视频传输系统将由摄像机所拍摄的现场场景、状况及由控制与监测系统所监测到的现场环境参数实时传送至营救中心,并且在营救中心设置相应的显示系统进行实时显示,使远离危险现场的搜救工作人员能清晰的看到事故现场的场景且及时而准确的了解到灾难现场的一些主要环境状况,从而有效提高了搜救执行效率,进一步减小人员伤亡和财产损失;第三,在小车上与营救中心处安装了一对对讲机,从而可实现小车与营救中心之间声音信号的双向传送,即:营救工作人员可以通过对讲机向灾难现场发出搜救声,同时灾难中的幸存者也可以借助对讲机向营救中心发出呼救声,且当发现幸存者后就可以通过调整小车的位置来实现营救中心与待救者的视屏通话,从而为实现有目的、高效率、人性化的远程救援工作奠定了坚实的基础;第四,在小车上安装了探照灯,使该小车在白天和夜晚都能工作。

2、作品构思的主要思路:a、采用TI公司生产的高速数字信号处理器TMS320LF2407A作主控制器,以AT89C52单片机作为辅助控制器,利用各种传感器采集环境参数,然后送入控制器处理,通过对控制器编制程序,实现对灾难现场环境各项参数的监测;b、采用Sony 公司生产的1/3CCD、520线摄像头拍摄灾难现场情景,并采用无线视屏传输系统将拍摄的视屏的视屏实时传输至观测点;c、采用摩托罗拉对讲机T-5720,实现营救中心与待救者的视屏通话;d、采用27MHZ 的无线遥控器控制小车的前、后、左、右的运动。

基于STM32 的喊话救援小车设计

基于STM32 的喊话救援小车设计

基于STM32 的喊话救援小车设计图1 消防侦察机器人除上述消防小车侦查机器人外,当前消防排烟机器人与消防灭火机器人也渐渐得到应用,如图2—3所示。

其主要实现灭火、排烟、降毒等功能,每台重量达千斤,需用卡车运输,由消防员操作无线遥控掌握方向,开启排烟或喷水系统。

受体型空间限制,该机器人通常在火灾建筑物周边移动,生产厂家主要为中信重工[6]。

图2 消防排烟机器人图3 消防灭火机器人目前,智能小车讨论和应用较为广泛,依据文献和网络资源的检索,消防智能小车讨论主要集中在:(1)消防小车的路线寻迹避障;(2)火情现场的灭火机制机构。

二者的讨论重点均为如何毁灭火情,对于长时间的灭火,忽视了灭火所需的原料与电源,如泡沫、水罐和干粉等耗材会限制智能消防小车的使用。

除此之外,对智能小车而言,喊话救援功能比灭火救援更具有有用价值[7-9]。

在无法得知火场内部状况时,外部指挥人员掌握小车进入火场内,并播放逃命指引,被困人员可以根据指引方法逃命。

通过监控系统对火场内部的环境和火情进行摄像,并将视频由通信系统传送至外部的指挥员处,便利外部指挥员了解火场内状况。

社会经济日益进展,某些建筑在拥有巨大社会效益和经济利益的同时,也伴随着巨大的风险导致危急物品和易燃易爆物质发生燃烧、爆炸等。

一旦发生灾难,消防员必需冒着生命危急完成任务。

近5 年中,年均20 万起火灾数量、有30 位消防人员牺牲,因火情受伤更不在少数。

如何降低火灾发生率和提升消防队员平安系数的问题急需解决,若是有了先进的“小车”帮助消防员,在提升效率的同时也能提升营救的平安系数。

2 喊话救援小车的设计2.1 本项目的设计思路和方法基于本项目主要功用是替代和帮助消防员作业,在受困人心情紧急不知所措的前提下指引逃命。

本设计采纳STM32F105 单片机实现,掌握电机驱动系统,调整4 个麦轮的转向与转速,调整喊话救援内容。

电源采纳24 V 动力锂电池供电,摄像模块完成图像采集,存储到存储器并放射至掌握操作员端,操作员掌握转向模块调整摄像区域,声放模块播放逃命指引,拾音模块收集火情现场声音信息,操作员依据声音信息进行直接喊话救援。

智能灭火小车的设计与实现

智能灭火小车的设计与实现

智能灭火小车的设计与实现一、智能灭火小车的设计需求与目标智能灭火小车的设计旨在能够自主感知火灾环境、准确识别火源位置,并迅速采取有效的灭火措施。

其主要需求包括:具备可靠的火源探测能力、灵活的移动性能、精准的定位系统以及高效的灭火装置。

设计目标是在火灾发生的初期,能够快速响应,自主导航至火源位置,进行灭火操作,最大程度地控制火势蔓延。

二、硬件系统设计(一)车体结构智能灭火小车的车体采用坚固且轻巧的材料制作,以保证在复杂环境中的稳定性和灵活性。

车轮采用防滑、耐磨的材质,并具备良好的悬挂系统,适应不同的地形。

(二)驱动系统选择高性能的电机作为驱动装置,通过精确的电机控制算法,实现小车的前进、后退、转弯等动作,确保小车能够在火灾现场灵活移动。

(三)火源探测系统采用多种传感器组合来探测火源,如温度传感器、烟雾传感器和红外传感器等。

这些传感器能够实时感知环境中的温度变化、烟雾浓度和红外辐射,从而准确判断火源的位置和范围。

(四)定位系统利用 GPS 定位模块和惯性导航系统,实现小车在室内外环境中的精准定位,为导航和灭火操作提供准确的位置信息。

(五)灭火装置搭载适合的灭火设备,如干粉灭火器或二氧化碳灭火器。

灭火装置的控制通过电磁阀和喷头实现,能够根据火源的情况调整灭火剂量和喷射方向。

三、软件系统设计(一)数据采集与处理通过传感器采集到的环境数据,经过滤波、放大和模数转换等处理,得到准确、可靠的信息。

(二)火源识别算法运用先进的图像处理和模式识别技术,对采集到的温度、烟雾和红外图像进行分析,识别出火源的特征和位置。

(三)路径规划与导航算法根据火源位置和环境信息,规划出最优的行驶路径。

导航算法结合定位系统的数据,实时调整小车的行驶方向和速度,确保小车能够准确、快速地到达火源位置。

(四)灭火控制算法根据火源的大小、类型和距离等因素,计算出合适的灭火剂量和喷射时间,控制灭火装置进行有效的灭火操作。

四、系统集成与测试在完成硬件和软件的设计后,进行系统集成和测试。

智能小车的设计与制作

智能小车的设计与制作

智能小车的设计与制作摘要本项目以2010年国家大学生创新性试验计划为课题背景,首先对智能型运输货物机器人总体设计方案进行叙述,阐述各个要素的工作原理,然后就整个机器人系统分为四个模块,并对每个模块的设计和制作进行阐述。

本项目“智能型运输货物机器人”是在一定空间和条件下自动完成对一个设定目标的搜索,并通过控制机器人的机械设备将其装载到小车上,搜索过程中可检测并躲避障碍物。

本项目基于单片机系统来设计和实现,主要包括四部分,即传感器检测系统、单片机控制系统、电动机驱动系统、机械控制系统。

集成了传感器技术、单片机技术、机械控制技术、程序设计与控制、Multisim仿真软件和PCB电路板的设计等知识,实现了控制、检测、运动及软硬件完美的结合。

关键词机器人;单片机控制;设计;制作1 设计任务概述小车在无人操作的情况下可以完成循迹、避障等功能,并能检测到金属块发出报警声音。

2 系统方案论证与选择本系统主要由微控制器模块、电源模块、避障模块、循迹传感器模块、直流电机及其驱动模块、金属检测模块、角度测量模块,语音提示模块以及液晶显示模块等构成。

本系统的方框图如下所示:2.1车体方案小车利用履带前进的,比较平稳,而且左右轮是两个相同的电机分开牵动的,通过单片机控制可以利用两边转速差来实现转弯功能。

这样,当两个直流电机转向相反同时转速相同时就可以实现电动车的原地旋转,由此可以轻松的实现小车坐标不变的90度和180度的转弯。

2.2控制模块采用MSP430单片机,MSP430系列单片机是一种16位的超低功耗的混合信号处理器。

其之所以称之为混合信号处理器,主要是由于其针对实际应用需要,把许多模拟电路、数字电路和微处理器集成在一个芯片上,以提供“单片”解决方案。

MSP430单片机更适合于低功耗、高速实时控制以及数据计算,它拥有更多的片上资源供设计使用,是设计的不错选择。

2.3电源模块采用7.2V可充电动力电池组。

动力电池组具有较强的电流驱动能力及稳定的电压输出性能,经测试在用此种供电方式下,单片机和传感器工作稳定,直流电机工作良好,且电池体积较小、可以充电、能够重复利用等,能够满足系统的要求。

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智能救援车摘要:本设计中智能车采用AT89C52单片机作为检测和控制的核心,实现救援车的智能控制,包括智能避障、路面寻线、自动报警、自动寻找并吸取铁片等功能。

智能避障运用三对独立的含滤波功能的红外接收和发射管实现;路面寻线采用的是四个一体的红外对管来检测;电机采用的是直流减速电机,采用PWM控制两个电机的转速;运用电磁体来实现对铁片的吸取和释放。

实现的功能是:从出发点出发,进入迷宫区,在迷宫中自动检测出口,直到走出迷宫。

走出迷宫时鸣警示意。

然后,寻着路面上的黑线行进,检测到黑线上任意位置的铁片时,再次鸣警示意,并吸取铁片,到达指定位置后,自动放下铁片。

关键词:智能救援;路面寻线;智能避障;自动检测Abstract: This design by AT89C52 single chip microcomputer as intelligent vehicle detection and control of the core, JiuYuanChe intelligent control, including intelligence obstacle avoidance, road line, automatic alarm, automatic search and absorb iron etc. Function. Intelligence obstacle avoidance of independence by three of the filtering, receiving and transmitting tube infrared, Road line is used for pipe of four infrared detection, Dc motor, gear motor is adopted PWM control two motor speed, Using electromagnets to achieve iron absorption and release. Functions: starting from the start, into the maze, automatic detection in the maze of labyrinth, until exports. When the alarm bell of labyrinth. Then, the road to the black, black line of arbitrary position when the alarm bell, iron, and learn from the iron, reaches the specified location, automatic putdowm the piece.Keywords: intelligent rescue, Road line, Intelligence obstacle avoidance, Automatic detection一、方案的比较与选择1.1设计要求1.1.1 设计任务设计制作一个智能小车,该小车能按照要求自动运行,通过一个建筑物中曲折的道路,并完成规定的动作。

设矩形建筑物有两个门A、B,门宽24厘米,建筑物的墙壁是10厘米高(或与小车高度相同)、2厘米厚的矮墙,建筑物内无引导轨迹(见图示1)。

图1 迷宫线路图1.1.2设计要求1.基本要求(1)要求智能小车从A门进入并开始自动计时,从B门出来,在行进过程中,能自动选择适当的路径,避开墙壁,找到通路,三分钟之内到达B门;(2)到达B门,停5秒,小车自动计时并数字显示AB段所用的时间,并声光报警;2.发挥部分:(1)自B门外,循弧形引导轨迹BC前进(引导轨迹为2厘米宽);(2)途中检测到铁片D(铁片D放置在轨迹BC前二分之一段上的任意位置)时停车3秒,并声光报警;(3)要求小车拾起铁片D,继续沿引导轨迹前进;(4)到达C点;(5)在C点处,放下铁片D并停止前进。

声光显示救援结束,并停止计时,分别显示BD、DC段所用的时间。

铁片为直径2厘米的圆形薄片。

1.2 各控制模块方案的选择与论证1.2 .1控制模块(单片机的选择)方案一:采用MCS-51系列单片机。

传统的51 单片机具有价格低廉,使用简单等特点。

方案二:采用PIC单片机作为控制模块。

PIC具有丰富的资源:RAM,ROM空间大、指令周期短、低功耗、低电压、可编程AD处理。

鉴于AT89C52完全可以满足我们的需求,以及我们对它比较了解,因此我们采用方案一。

1.2.2 电机的选取方案一:用步进电机。

步进电机可以精确地控制角度和距离。

步进电机的输出力矩较低,随转速的升高而下降,且在较高转速时会急剧下降,其转速较低,不适用于小车等有一定速度要求的系统。

并且它的体积大,价格高,质量大,。

用步进电机的编程复杂,增加了编程的难度。

方案二:采用直流电机。

直流电机运转平稳,精度有一定的保证。

直流电机控制的精确度虽然没有步进电机那样高,但完全可以满足本题目的要求。

方案二能够较好的满足系统的要求,因此我们选择了此方案。

1.2.3 电机驱动方案一:采用继电器对电机的开关进行控制,可以完成电机的正转,反转,调速,但继电器响应时间慢,使小车运动灵敏度降低,增加了避障的难度。

而且机械结构易磨损,可靠性不高。

它适用于大功率电机的驱动,对于中小功率的电机则极不经济。

方案二:采用集成的驱动电路芯片,如L298N 、LG9110、L293等,集成芯片具有体积小,可靠性安全性高,抗干扰能力强等优点,适合控制智能小车的运动。

有较大的电流驱动能力,连接方便,简单。

综合以上原则,选择L298N驱动直流电机。

L298N的电路原理图如图2。

图2 L298N 工作原理图VSS-9引脚为芯片供电VS-4引脚为电机供电ENA-6引脚为通道1使能端利用单片机CCP模块等产生一定频率的脉冲作用于ENA,根据脉冲占空比不同就可以得到不同的输出电压,从而达到调速目的。

通过单片机的控制左右两个电机的转动。

采用PWM进行分频,从而实现对电机的转速进行控制。

当需要左转时,通过单片机控制使得左边的电机转速慢于右边的电机,从而使得小车左拐。

同理,可使小车右拐。

1.2.4 避障模块方案一:采用碰撞开关避障。

这个方案结构虽然简单,但是救援车必须碰到障碍物避障模块才能工作。

有破坏性。

方案二:采用红外传感器避障。

红外传感器检测距离近,但受外界环境的影响比较大。

但是,可以用内部含有滤除干扰的红外接收头来解决这一问题。

方案三:采用超生传感器,进口的超声传感器,换能器件薄,并且带处理电路。

输出与距离成比例的模拟信号,通过AD转换,可获得距离信息,但价格贵。

综上比较我们选择了方案二。

1.2.5 寻迹模块方案一:采用红外传感器。

即利用红外线在不同颜色的物体表面具有不同的反射性质,以单片机反射回来的红外光为依据来确定黑线的位置和小车的行走路线。

由于黑白度不均,很容易造成误差,而且检测距离太近,电压变化不太明显,灵活度低,不易控制。

方案二:采用红外对管。

利用红外线在黑线和白线的反射程度不同,通过接受到的红外线的强弱来检测黑线与白线。

由于,红外对管是向下发射的,受环境的影响比较小,所以不需要滤波。

且价格便宜。

通过以上比较我们选择了方案二。

红外管的原理图如图3.图3 红外对管原理图1.2.6铁片检测模块方案一:选用红外对管,但是金属的性质很难把握。

距离难以测量。

方案二:用接近开关,它是专门检测金属的开关,对金属非常灵敏,易于检测。

虽然检测距离只有8mm。

但足以满足题目要求,所以我们选择了接近开关。

所以我们选择了方案二。

金属探测器原理图如图4。

图4 金属探测器最终方案经过仔细的分析和论证,决定了系统各模块的最终方案如下:(1)控制模块:采用AT89C52 16位单片机。

(2) 电机模块:采用直流减速电机。

(3)电机驱动:采用L298N.(4) 避障模块:独立的红外接收头(含滤波功能)、发射头。

(5)寻迹模块:一体的红外对管。

(6)铁片检测:检测开关E3-D4NK 。

系统的整体结构框图如图5所示:二、系统的硬件设计与实现2.1系统硬件的基本组成部分的设计思想本题是一个光机电一体的综合设计,在设计汇总应用了检测技术、自动技术和电子技术。

系统的硬件可以分为控制部分、检测部分和功能部分。

2.1.1控制部分(1)单片机控制部分单片机系统是整个智能系统的核心部分,它对各路传感信号进行采集、处理、图5 小车结构框图分析及对个部分整体调制。

其最小系统如图6。

图6 单片机最小系统图(2)车身动力部分电机部分采用普通直流电机PWM模式控制,PWM模式易于控制电机转速和拐弯的角度,并且采用双电机驱动以利于小车的原地转向、后退、左转、右转等动作的完成。

L298N控制表如表1。

表1 L298N控制状态ENA,ENB 分别为两个电机的控制使能端。

当为0时不工作,为1时工作。

通过控制IN1、IN2来控制电机的转动状态。

(3)检测障碍物部分这部分是车身控制和功能实现部分的基础。

单片机通过对传感器信号的处理来控制电机正转、反转或不转,从而控制小车的前进、左转、右转、后退、原地转等动作,基本原理可用下图来表示(如图7)。

图7 传感器检测部分方框图障碍物检测我们用的是红外传感器,为了防止外界环境的影响我们用的是三对独立的发射和接受头。

且接受头内部含有滤波功能。

该接受头只对38KHZ 的红外线有较强的接受功能。

因此,必须控制发射头的发射频率。

为了减小单片机的负担。

我们采用555定时器来产生相应的频率的电信号来给发射头供电。

555定时器的电路原理图如图8。

图8 555定时器原理图发射头按照一定的频率不断地发射红外线,接受头不断地接受遇到障碍物反射回来的红外线。

距离障碍物的远近不同,反射回来的红外线强度不同。

接受头接受到信号后通过比较器把接受到的模拟信号转换为数字信号,并把数字信号传递给单片机。

单片机根据接受到的检测信号来判断障碍物的位置,并进一步控制电机的转速,从而达到躲避障碍物的目的。

(4)寻迹模块光电检测模块是用以实现小车沿着场地上标出的黑色路线运动的。

且不能偏离该轨迹。

题目中的路径是一条2.5cm的黑线,周围是白色的地面,可以用红外对管来实现寻迹。

寻迹模块框图如图5。

红外对管的应用原理与红外接收发射头的原理一致。

采用四个红外对管来检测路径。

红外对管原理图如图3。

四个红外对管的安装示意图如图9。

图9 红外对管安装图小车正常行驶时黑线在B、C之间。

小车骑在黑色胶纸上。

四个接收头都为低电平。

当C为高电平时,证明小车偏向C处,通过单片机的控制,使其回到预定位置。

当A为高电平时,证明小车偏向A处,小车偏离的比较大,通过单片机的控制,使其迅速回的预定轨道。

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