智能小车文献综述
智能小车论文综述

基于智能小车摄像头组相关分析基于智能小车摄像头组相关分析摘要本文以Freescale 公司的MK60N512VMD100单片机作为系统的控制核心,采用CMOS摄像头采集赛道信息,根据采集到的数据分析行驶路径以及对起跑线进行检测。
采用PID 算法对赛车的舵机和直流电机进行闭环控制,并根据跑道的弯曲程度采用不同的控制策略。
在机械结构方面,通过对赛车前轮定位参数的优化,和对舵机输出力臂的改造,进一步提高了赛车的性能。
在文中将介绍系统的整体方案,具体模块的软硬件设计,机械改造等内容。
关键词智能车,硬件电路设计,寻线,起跑线,图像采集,PID引用格式基于智能小车摄像头组相关分析Correlation Analysis on The Smart Car of Camera Group Abstract Based on microcontrollers, MK60DN512VLL10, as control unit, the smart cars system run in the specified road swiftly and steady. CMOS image-sensor, are applied to obtain lane image information .Then, base on the information from the sensor, obtaining an optimized by certain algorithm and the information of Start lane and trigonum. PID feedback algorithm is applied to control the angle and speed.In the later article, we will demonstrate the system scheme, the modules of system in hardware and software .Keyword Intelligent Car, hardware, Search Lane, Start lane, Image, Sampling, PID随着自动化技术在生活中慢慢深入,越来越多的智能产品出现在我们的生活中。
智能小车大学毕业文献综述

基于单片机的智能小车设计(运动控制)学生:指导老师:(惠州学院电子科学系,广东,惠州,516007)[前言]在传感器技术和自动控制技术正在飞速发展时代,机械、电气和电子信息已经不再明显分家,自动控制在工业领域中的地位已经越来越重要,“智能”这个词也已经成为了热门词汇。
现在国外的自动控制和传感器技术已经达到了很高的水平,特别是日本,比如日本本田制作的Asmara 机器人,其仿人双足行走已经做得十分逼真,而且具有一定的学习能力,还据说其智商已达到6岁儿童的水平。
作为机械行业的代表产品—汽车,其与电子信息产业的融合速度也显著提高,呈现出两个明显的特点:一是电子装置占汽车整车(特别是轿车)的价值量比例逐步提高,汽车将由以机械产品为主向高级的机电一体化方向发展,汽车电子产业也很有可能成为依托整车制造业和用车提升配置而快速成为新的增长点;二是汽车开始向电子化、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。
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实践能力。
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,所以作为机械设计制造及其自动化学生,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“寻线智能小车系统设计与调试”一题作为毕业设计来锻炼自己巩固自身知识修养。
1.智能技术的应用及发展趋势如今知识工程、计算机科学、机电一体化和工业一体化等许多领域都在讨论智能系统,人们要求系统变得越来越智能化。
基于单片机的多功能智能小车的设计【文献综述】

毕业设计开题报告电子信息工程基于单片机的多功能智能小车的设计1前言部分(阐明课题的研究背景和意义)1.1课题研究背景当前,在企业生产技术不断提升、对自动化技术要求不断加深的背景下,智能车以及在智能车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。
世界上很多国家都在积极进行智能车的研究和开发设计。
移动机器人是机器人学中的一个重要分支,出现于20世纪60年代。
当时斯坦福研究院SRI的Nils Nilssen和Charles Rosen[1]等人,在1966年至1972年中研制出了取名Shakey的自主式移动机器人,目的是将人工智能技术应用在复杂环境下,完成机器人系统的自主推理、规划和控制。
从此,移动机器人从无到有,数量不断增加,智能车作为移动机器人的一个重要分支也越来越多的受到关注。
1.2课题研究意义智能车致力于提高汽车的安全性、舒适性、适应性和提高优良的人车交互界面,是世界车辆工程领域研究的热点和汽车工业增长的新动力。
随着企业生产技术的不断提高以及对自动化技术要求的不断加深,智能车已在许多工业部门获得了广泛的应用。
在发达国家,有些智能车已实现商品化。
由于成本低廉,环保,交通安全性高,慢慢地它已逐步渗入到工业和社会的各个层面:(一)智能车在智能运输系统ITS上的应用[2]这是智能车最典型的应用,智能车自动行驶功能的研究对增强车辆的智能性意义重大。
智能车驾驶任务的自动完成将给人类社会的进步带来巨大的影响,例如:(1)汽车的智能化可以减轻驾驶员的工作量;(2)切实提高道路网络的利用率,为改进道路提供新的解决途径;(3)有利于缓解交通状况,减轻交通拥挤与交通阻塞;(4)降低车辆的燃油消耗量,提供舒适、安全的人车环境。
(二)智能车在物流运输方面的应用智能车在自动仓库、码头、搬运、涂装等物流作业部门也发挥了关键作用,它最适合在那些人类无法工作的环境中工作。
采用建立在智能车技术基础上的仓库智能车物流运输平台来完成物流的自动运输,既可以提高运输效率,又可以避免有害物质对人体的伤害,有效地完成有毒环境下的作业[3]。
智能小车文献综述

智能小车文献综述基于单片机的智能小车文献综述1.国外实务界和学术界研究现状机器人自其诞生以来,作为新生科技的代表就不断应用到各个行业,诸如机械、电子、交通、宇航、通信、军事等领域。
尤其是近年来机器人的智能水平不断提高,并开始走进人们的生活。
在人们在不断探索、改造、认识自然的过程中,也不断的尝试着制造机器人以替代人类,比如IBM研制的蓝巨人、现在家庭生活中常用的机器人吸尘器、机器人擦窗机等等。
机器人属于自动化运转的机器,但是其具备了一些与人或生物相似的智能能力,如感知能力、规划能力、动作能力和协同能力,具有高度灵活性。
在研究和开发未知及不确定环境下作业的机器人的过程中,人们逐步认识到机器人技术的本质是感知、决策、行动和交互技术的结合。
随着人们对机器人技术智能化本质认识的加深,机器人技术开始源源不断地向人类活动的各个领域渗透。
结合这些领域的应用特点,人们发展了各式各样的具有感知、决策、行动和交互能力的特种机器人和各种智能机器,如移动机器人、微机器人、水下机器人、医疗机器人、军用机器人、空中空间机器人、娱乐机器人等,智能小车则可作为机器人的代表[1]。
智能小车,也称轮式机器人,是移动机器人中的一种。
集合了传感器技术,和自动控制技术。
智能小车就是通过传感采集信号,将采集到的信号进行整理,传输给单片机,通过单片机编程控制小车做出智能反应。
智能车辆的研究始于20世纪50年代初,美国BarrettEleetronies 公司开发出的世界上第一台自动引导车辆系统(Automated Gulded VehicleSystem,Aovs)。
1974年,瑞典的VolvoKalmar轿车装配工厂与sehiinder-Digitron公司合作研制出了可装载轿车车体的AGVS,并由多台该种AGVS组成了汽车装配线,从而取消了传统应用的拖车及叉车等运输工具。
因其采用的AGVS经济效益明显,许多纷纷效仿并逐步使AGVS成为装配作业中流行的运输手段。
电子智能小车设计与制作文献综述

信息工程学院毕业设计文献综述姓名:***学号:**********专业:计算机科学与技术班级:计科11-1电子智能小车的设计与实现---- 文献综述作者:张建科指导老师:孟洪斌摘要:本次设计的智能循迹小车是以单片机89c51为主控制器。
运用反射式红外传感器来进行路径检测和速度监测模块。
将检测数据传回单片机进行处理,同时,用单片机产生PWM波来控制小车的行进速度,并实时控制小车的行进状态。
另外,在小车上还扩展了LCD 作为人机交互界面,以便于实时了解小车个监测传感器的状态机小车的实时数据,由于本次设计的是智能自动循迹小车,整个任务过程无需人工的任何干预,故而没有进行键盘及遥控等的人工操作设备。
用多路传感器的实时监测和算法的紧密配合来保证小车的顺畅完成任务。
关键字:80c51单片机,c/c++/汇编语言编程,电子智能小车,光电检测器一、引言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。
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。
智能小车调研综述报告

智能小车调研综述报告智能小车是一种应用先进计算机技术和自动控制技术的智能装备。
它具备自主导航、避障、路径规划等多种功能,可以根据环境变化自主调整行进路线。
智能小车的应用领域非常广泛,包括物流配送、仓储管理、无人驾驶等。
本文将对智能小车的调研结果进行综述。
智能小车的核心技术主要包括嵌入式计算技术、图像处理技术、传感器技术和智能算法等。
嵌入式计算技术是智能小车实现自主导航和路径规划的基础,它可以实时处理各种传感器采集的数据,并根据算法进行判断和决策。
图像处理技术可以识别路面、障碍物等环境信息,为智能小车提供准确的导航和避障指导。
传感器技术可以获取环境中的各种物理量,如距离、温度、湿度等,为智能小车提供环境感知能力。
智能算法则是智能小车实现自主导航和路径规划的核心,包括路径规划算法、避障算法等。
智能小车的应用领域非常广泛。
在物流配送方面,智能小车可以替代人工传统的送货车辆,实现货物的自动配送,提高效率和减少人力成本。
在仓储管理方面,智能小车可以实现货物的自动存储和搬运,提高仓库的运作效率和准确性。
在无人驾驶领域,智能小车可以替代传统汽车,实现自动驾驶,提高行车安全性和舒适性。
智能小车的发展前景非常广阔。
随着人工智能和自动控制技术的不断进步,智能小车的性能将会得到进一步提升,应用领域也将进一步扩大。
智能小车将会成为未来智能交通、智能物流和智能仓储的重要组成部分。
总结起来,智能小车是一种应用先进计算机技术和自动控制技术的智能装备,具备自主导航、避障、路径规划等功能。
其核心技术包括嵌入式计算技术、图像处理技术、传感器技术和智能算法。
智能小车的应用领域广泛,包括物流配送、仓储管理、无人驾驶等。
随着技术的不断进步,智能小车的性能将会进一步提高,应用领域也将进一步扩大。
基于单片机的智能小车文献综述超详细修订稿

基于单片机的智能小车文献综述超详细Document number【AA80KGB-AA98YT-AAT8CB-2A6UT-A18GG】基于单片机的智能小车文献综述摘要:随着电子工业的发展,智能技术广泛运用于各种领域,智能小车不仅在工业智能化上得到广泛的应用,而且运用于智能家居中的产品也越来越受到人们的青睐。
国外智能车辆的研究历史较长。
相比于国外,我国开展智能车辆技术方面的研究起步较晚,在智能车辆技术方面的研究总体上落后于发达国家但是也取得了一系列的成果。
随着人工智能技术、计算机技术、自动控制技术的迅速发展,智能控制将有广阔的发展空间。
本文就智能小车研究现状以及未来的应用与发展前景做一个全方面的介绍。
关键词:智能技术,STC89C52单片机,自动循迹,避障1.前言随着电子技术、计算机技术和制造技术的飞速发展,数码相机、DVD、洗衣机、汽车等消费类产品越来越呈现光机电一体化、智能化、小型化等趋势。
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[6]。
智能小车,也称轮式机器人,是一种以汽车电子为背景,涵盖控制、模式识别、传感技术、电子、电气、计算机、机械等多科学的科技创意性设计,一般主要路径识别、速度采集、角度控制及车速控制等模块组成。
一般而言,智能车系统要求小车在白色的场地上,通过控制小车的转向角和车速,使小车能自动地沿着一条任意给定的黑色带状引导线行驶[1]。
本次课题设计以此为背景,设计一种简易的运动小车,运用直流电机对小车进行速度和正反方向的运动控制,通过单片机来控制直流电机的工作,从而实现对整个小车系统的运动控制。
2.主题智能车辆作为智能交通系统的关键技术,是许多高新技术综合集成的载体。
智能车辆驾驶是一种通用性术语,指全部或部分完成一项或多项驾驶任务的综合车辆技术。
智能车辆的一个基本特征是在一定道路条件下实现全部或者部分的自动驾驶功能,下面简单介绍一下国内外智能小车研究的发展情况[3]。
智能车设计【范本模板】

多功能智能车设计一、文献综述:在20世纪,世界各国对机器人的研究就开始涉及。
可以说机器人的诞生和发展,使人类从繁重的工作中解脱了出来,极大的提高了我们的生活水平.随着科学技术的突飞猛进,我们对机器人的功能要求也越来越高,自主导航机器人也得到了人们的热捧,所以我们有必要对自主导航机器人有更多的了解。
国外研究现状:在各国的智能移动机器发展中,美国的智能移动机器人技术在国际上一直处于领先地位,日本以及欧美在智能机器人的研究和应用方面也处于公认的领先地位.在20世纪60年代,美国斯坦福研究院研制出的名为s h a k e y的地面自助机器人标志着机器人的开始[17].随着计算机与传感器技术的发展,移动机器人的发展取得了前所未有的进展.德国联邦国防大学与奔驰公司进行合作,于80年代初期,先后研究出V a m o r s和V a m o r s-p两试验车[16],其中V a m o r s在没有规划线的校园道路上,其速度达到了50k m/h.这标志着车辆自动驾驶技术有望得到广泛的运用。
2007年11月,日本东京早稻田大学研究人员推出了新型仿人型机器人“T w e n t y—o n e”,它功能齐备,灵活性高,活动范围广,可以全方向移动自如地为人类服务,是一种复杂的能够和人类和谐共生的机器人【15】。
国内研究现状:在我国,移动机器人的研究"七五“才刚刚开始起步,国家”863“计划中的遥控驾驶防核化侦察车的立项确定,标志着移动机器人研究的开始【18-19】。
经过这些年的研究,取得了一定的成果。
上海交通大学于1991年研制的J T U W M系列的四足移动机器人对角线的动态行走。
清华大学于1994年实现了基于地图的全局路径规划和自动驾驶功能的智能移动机器人并且通过了鉴定【1】;目前,超声壁障实现方便、计算简单、已于做到实时控制,并且在测量精度方面能达到使用的要求,因此成为常用的壁障方法。
家用服务机器人的发展以也因此成为我国机器人领导的重要发展方向,及时定位及地图重建(SLA M)和路径规划技术也是主流的研究方向。
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1.国内外实务界和学术界研究现状机器人自其诞生以来,作为新生科技的代表就不断应用到各个行业,诸如机械、电子、交通、宇航、通信、军事等领域。
尤其是近年来机器人的智能水平不断提高,并开始走进人们的生活。
在人们在不断探索、改造、认识自然的过程中,也不断的尝试着制造机器人以替代人类,比如IBM研制的蓝巨人、现在家庭生活中常用的机器人吸尘器、机器人擦窗机等等。
机器人属于自动化运转的机器,但是其具备了一些与人或生物相似的智能能力,如感知能力、规划能力、动作能力和协同能力,具有高度灵活性。
在研究和开发未知及不确定环境下作业的机器人的过程中,人们逐步认识到机器人技术的本质是感知、决策、行动和交互技术的结合。
随着人们对机器人技术智能化本质认识的加深,机器人技术开始源源不断地向人类活动的各个领域渗透。
结合这些领域的应用特点,人们发展了各式各样的具有感知、决策、行动和交互能力的特种机器人和各种智能机器,如移动机器人、微机器人、水下机器人、医疗机器人、军用机器人、空中空间机器人、娱乐机器人等,智能小车则可作为机器人的代表[1]。
智能小车,也称轮式机器人,是移动机器人中的一种。
集合了传感器技术,和自动控制技术。
智能小车就是通过传感采集信号,将采集到的信号进行整理,传输给单片机,通过单片机编程控制小车做出智能反应。
智能车辆的研究始于20世纪50年代初,美国BarrettEleetronies公司开发出的世界上第一台自动引导车辆系统(Automated Gulded VehicleSystem,Aovs)。
1974年,瑞典的VolvoKalmar轿车装配工厂与sehiinder-Digitron公司合作研制出了可装载轿车车体的AGVS,并由多台该种AGVS组成了汽车装配线,从而取消了传统应用的拖车及叉车等运输工具。
因其采用的AGVS经济效益明显,许多纷纷效仿并逐步使AGVS成为装配作业中流行的运输手段。
在世界科学界和工业设计界中,众多的研究机构正在研发智能车辆,其中具有代表性的智能车辆包括:意大利MOB-LAB的研发车载实时图像处理系统,通过计算机视觉系统来检测车道轨迹,实现车辆自主驾驶。
1985年德意志联邦大学研发出多辆智能原型车辆,其VaMoRs智能原型车辆可在户外高速公路上以100km/h的速度进行了测试,并使用机器视觉来保证横向和纵向的车辆控制。
1988年,在都灵的PROMETHEUS 项目第一次委员会会议上,智能车辆维塔(VITA,7t)也进行了展示,该车可以自动停车、行进,并可以向后车传送相关驾驶信息,这两种车辆都配备UBM视觉系统。
这是一个双目视觉系统,具有极高的稳定性,同时还包括一些其他种类的传感器:三个加速度计,一个车轮位置编码器(可作为里程表或速度计),在VaMORs车中,GPS接收机可以实现车辆位置的初步估算。
美国俄亥俄州立大学智能交通研究所所研发的三辆智能原型车辆,配备不同的传感器来实现数据融合和错误检测技术:基于视觉的系统;雷达系统(检测与车道的横向位置);激光扫描测距器(障碍物检测);其他传感器,如侧向雷达,转向陀螺仪。
在我国,吉林大学智能车辆课题组长期从事智能车辆自主导航机理及关键技术研究。
20世纪90年代以来,课题组开展的组态式柔性制造单元及图像识别自动引导车的研究对我国独立自主开发一种新型自动引导车辆系统,从而为我国生产组织模式向柔性或半柔性生产组织转化提供了有意义的技术支撑和关键设备。
课题组己开发出JUTIV-1、JUTIV-2、JLUIV-3三种型号的自动引导车辆,其中JLUW-3实用型视觉导航AGV已投入工厂进行中试,并得到吉林省科委“新型视觉引导AGV及自动物流运输系统开发”项目、长春市政府科技引导计划新星创业项目、吉林大学科技园高新技术产品孵化项目的立项资助。
2003年7月中国第一汽车集团公司和国防科技大学联合研制成功我国第一辆自主驾驶轿车,该自主驾驶轿车在正常交通情况下稳定行使速度可达130公里/小时,并且具有超车功能,总体技术性能和指标已经达到世界先进水平。
清华大学、北京理工大学等单位也研发智能车辆。
汽车自主驾驶技术是集模式识别、智能控制、计算机科学和汽车操纵动力等多门学科于一体的综合性技术,汽车自主驾驶功能水平的高低常被用来作为衡量一个国家控制技术水平的重要标准之一,智能车辆的相关技术,也将为促进轮式机器人的研究。
目前学术界对智能小车的研究也很多,桂林理工大学黄建能等[2]设计的无线遥控小车,其由四部分组成:主控模块、无线通信模块、电机驱动模块和电源模块。
主控模块采用STC89C52单片机作为处理器;无线通信模块采用芯片 PT2262和 PT2272实现无线收发;用内置两个H桥的 L298芯片驱动直流电机实现对小车的控制,实现前进、后退,左转、右转以及加速、减速的动作。
整个无线遥控小车系统具有体积小、成本低、操作简单等优点,并具有一定的可扩展性。
于连国、李伟等[3]设计了自动往返的智能电动车,其采用 STC89C51 单片机作为小车的检测和控制核心;使用红外传感器检测跑道黑线并把反馈到的信号传给单片机,能够使小车在各区域均能按预定的速度行驶。
葛广军,杨帆[4]设计了一种能够自动循迹的智能小车。
该智能小车的控制系统以单片机MC912DG128为核心,由路径识别、车速检测、舵机控制、直流电机、电机驱动芯片LMD18200和电压转换芯片LM7525等模块组成,并详细阐述了控制系统的组成原理和软硬件设计。
实验的结果表明:该控制系统具有循迹效果好、性能稳定等优点。
董涛,刘进英等[5]设计并制作了一种具有红外遥控、自动避障、智能寻径等功能的智能小车,该车以玩具小车为车体,直流电机及其控制电路为整个系统的驱动部分,STC89C52单片机为整个系统的控制核心,采用IRM-2638红外一体接收头接收控制信号实现对小车的遥控,加以多种传感器以实现小车的自动避障与智能寻径等功能,该小车还配备了两块数码显示管,以便实时观察小车状态。
该小车工作稳定,还可用于各种机器人比赛。
姜宝华、齐强等[6]基于STC89C52RC单片机设计了一种遥控智能小车。
小车具有自动、遥控两种模式。
该小车在遥控模式下小车可在1公里范围遥控到达指定位置,并在手持设备上显示小车位置坐标;自动模式下在封闭环境输入任意坐标,小车可自动运行到该位置。
2.初步设想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。
2.1主控系统方案1:采用可编程逻辑器件CPLD作为控制器。
CPLD可以实现各种复杂的逻辑功能、规模大、密度高、体积小、稳定性高、IO资源丰富、易于进行功能扩展。
采用并行的输入输出方式,提高了系统的处理速度,适合为大规模控制系统的控制核心。
但本设计不需要复杂的逻辑功能,对数据的处理速度要求也不是非常高。
且从使用及经济角度考虑我放弃了此方案。
方案2:采用51单片机作为整个系统的核心[7],用其控制行进中的小车,以实现其既定的性能指标。
充分分析我们的系统,其关键在于实现小车的自动控制,而在这一点上,单片机就显现出来它的优势——控制简单、方便、快捷[10]。
这样一来,单片机就可以充分发挥其资源丰富、有较为强大的控制功能及可位寻址操作功能[8]、价格低廉等优点。
因此,这种方案是一种较为理想的方案。
2.2电源模块方案1:采用12V蓄电池为系统供电,蓄电池具有较强的电流驱动能力以及稳定的电压输出。
但是蓄电池的体积过于庞大,小型电动车上使用极为不方便。
因此放弃此方案。
方案2 :采用7V可充电式锂电池,经过7805稳压电路得到5V电压,为单片机机和各模块供电。
此电池的优点是体积小、重量轻,电流稳定,能够满足本次设计的要求。
为了防止干扰,使电路更加稳定,此电路中采用两个7805稳压模块分别为单片机及传感器模块和电机供电。
因此我选择此方案。
2.3电机驱动模块方案1:采用继电器对电机得开或关进行控制,通过开关的切换对小车的速度进行调,此方案优点是电路较为简单,缺点是继电器的响应时间慢、易损坏、寿命较短,可靠性不高。
放弃此方案。
方案2:采用专用芯片L298作为电机驱动芯片。
L298是一个具有高电压大电流的全桥驱动芯片,一片L298可以控制两个直流电机,而且还带有控制使能端,能够控制电机的转向和速度,用该芯片作为小车的电机驱动能够很好的控制小车,操作方便,稳定性好,性能优良。
因此我选择此方案。
2.4电机选择方案1:采用步进电机作为该系统的驱动电机。
由于其转过的角度可以精确的定位,可以实现小车前进路程和未知的精确定位。
虽然采用步进电机有诸多有点,但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,不适用于对小车有一定速度要求的系统。
经考虑比较后,我放弃此方案。
方案2:采用小型直流减速电机。
直流减速电机转动力矩大,转动速度较快,体积小,重量轻,装配简单,使用方便,满足此次设计要求。
因此我选择此方案。
2.5通信模块方案一:由发射和接收两大部分组成红外遥控系统[11],应用编/解码专用集成电路芯片来进行控制操作,发射部分包括键盘矩阵、编码调制、LED红外发送器;接收部分包括光、电转换放大器、解调、解码电路等。
相对结构比较复杂,而且使用的时候必须将遥控器前的红外发射孔对准接收管才可以。
方案二:无线电遥控也由发射和接收两大部分组成[12],由于无线电遥控模块在市场上非常普及,加上无线电遥控有传输距离远、抗干扰能力强、无方向性等优点,对于小车的控制是一个不错的选择。
结合两种方案,最终选择用电量、发射、接受功率都不大,一般的小障碍也可以穿越,而且遥控无方向性的无线电遥控。
2.6循迹模块方案1:采用发光二极管和光敏二极管构成检测电路,此方案的缺点在于其他环境的光源对光敏二极管的工作产生很大的干扰,一旦外界光强改变,很可能造成误判和漏判,采用超高亮发光管可以在一定程度上提高抗干扰能力,但这又增加了额外的功耗。
此方案检测系统不稳定,所以放弃此方案。
方案2:采用RPR-220光电对管方案,RPR-220是一种一体化光电反射探测器,其发射器是一个砷化镓红外发光二极管,接收器是一个硅平面光电三极管,经测试,该探测器对黑线检测结果非常好,受外界光源影响较小,小车装上三对光电对管,即可保证车体始终保持在轨道内正常前行。
相比两个方案,考虑到调试时对外界光源的不确定性,为了保证检测的抗干扰行,提高检测准度精度,决定采用方案二,即RPR-220光电对管方案。
3.4.参考文献[1]王晶.智能小车运动控制技术研究.硕士论文,武汉:武汉理工大学,2009[2]黄建能,杨光杰.无线遥控小车.[J]现代电子技术.2012, ,:126-129.[3]于连国,李伟,王妍玮.基于单片机的智能小车设计[J]林业机械与木工设备,2011, ,:39-41.[4]葛广军,杨帆.基于单片机的智能小车控制系统设计.[J]河南城建学院学报, 2011, ,:47-50.[5]董涛,刘进英,蒋苏.基于单片机的智能小车的设计与制作[J]计算机测量与控制, 2009, ,:380-382.[6]姜宝华,齐强.基于单片机的无线遥控智能小车的设计与制作[J]计算机测量与控制, 2013,(2):24-25.[7]张毅刚,彭喜元,彭宇,单片机原理及应用,高等教育出版社,[8]郭天祥,新概念51单片机C语言教程,电子工业出版社,[9]童诗白,华成英,模拟电子技术基础,高等教育出版社,[10]周学毛,新编C语言程序设计教程,西安电子科技大学出版社,[11]赵海兰,基于单片机的红外遥控智能小车的设计,电子世界,[12]叶湘滨,传感器与测试技术,国防工业出版社,[13]姚培等,基于单片机控制的智能循迹避障小车,期刊论文——机电信息,2010,12[14]李瀚霖等.智能小车研究与设计,刊期论文——科技致富向导,2011,26[15] M. J Potasek and GP. Agrawal,Single-Chip microcomputer data / Prepared by Technical Information Center. IEEE Electron, 1995, Vol. 3l, No. I, 183-189.[16]Zhu, W., Ruan, H. Design and research of solar photovoltaic power generation controller based on 89C51 microcontroller. Advanced Materials Research 345, 2011,pp. 66-69.。