循迹避障小车毕业设计论文
自动避障小车-毕业设计论文
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图 3 TCRT5000 原理图
这样当小车转动的时候，当转到白线的时候有 tcrt5000 会产生高电平，当转到黑线时 高电平消失，所以在小车行驶的时候变产生了方波脉冲，把方波脉冲送给单片机进行 处理，最终通过数码管显示出来。
图 1 ATmega16 引脚图
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2 方案设计与论证
根据题目的要求，确定如下方案：在现有玩具电动车的基础上，加装光电检测器， 实现对电动车的速度实时测量，并将测量数据传送至单片机进行处理，然后由单片机 根据所检测的各种数据通过数码管显示出来并实现对电动车的智能控制。
这种方案能实现对电动车的运动状态进行实时控制，控制灵活、可靠，精度高， 可满足对系统的各项要求。 2.1 直流调速系统
方案一：串电阻调速系统。 方案二：脉宽调速系统。 旋转变流系统由交流发电机拖动直流电动机实现变流，由发电机给需要调速的直 流电动机供电，调节发电机的励磁电流即可改变其输出电压，从而调节电动机的转速。 改变励磁电流的方向则输出电压的极性和电动机的转向都随着改变。 串电阻调速系统功耗比较大，而且不容易实现，控制也不灵活，所以不宜采用串电阻 调速系统。 脉冲宽度调制（Pulse Width Modulation），简称 PWM。脉冲周期不变，即通过改 变脉冲宽度来进行直流调速。 PWM 调速系统有下列优点： 由于 PWM 调速系统的开关频率较高，仅靠电枢电感的滤波作用就可以获得脉动很 小的直流电流，电枢电流容易连续，系统的低速运行平稳，调速范围较宽，可达 1：10000 左右。电动机的损耗和发热都比较小。 同样由于开关频率高，若与快速响应的电机相配合，系统可以获得很宽的频带， 因此快速响应性能好，动态抗扰能力强。 由于电力电子器件只工作在开关状态，主电路损耗较小，装置效率较高。 根据以上综合比较，以及本设计中受控电机的容量和直流电机调速的发展方向， 本设计采用了可逆 PWM 技术进行调速。 脉宽调速也可通过单片机控制继电器的闭合来实现，但是驱动能力有限。具体的 电路如下图：
毕业论文智能循迹避障小车解析
方案二：使用51单片机作为整个智能车系统的核心。用其控制智能小车，既可以实现预期的性能指标，又能很好的操作改善小车的运行环境，且简单易上手。对于我们的控制系统，核心主要在于如何实现小车的自动控制，对于这点，单片机就拥有很强的优势——控制简单、方便、快捷，单片机足以应对我们设计需求[5]。51单片机算术运算功能强，软件编程灵活、自由度大，功耗低、体积小、技术成熟，且价格低廉。
关键词：智能小车；AT89C51；光电传感器；L298N
Design of smart car for Automatic tracking,obstacle avoidance
Student:XXX(Faculty Adviser：XXX)
(College of electrical and Information Engineering, Huainan Normal University)
Keywords:Smart car; AT89C51; Photoelectric sensor; L298N
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1.1
从工业革命开始，人们就开始了机器人的研究发展，近一个世纪机器人在机械领域，电力电子，冶金，交通，航空航天，国防事业等多方面得到了迅猛的发展。智能化机器人的不断发展，使得人们的生活方式也得到了不断的改善。人们在不断探讨、改造、认识自然的过程中，制造能替代人劳动的机器一直是人类的梦想。
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2.1
本次设计的智能小车实现的基本功能如下：
毕业设计+智能循迹避障小车设计之令狐文艳创作
单片机系统课程设计令狐文艳轮式移动机器人的设计学院：通信与电子工程学院班级：电子131姓名：初清晨学号：2013131013同组成员：孟庆阳张轩指导老师：王艳春日期：2015年12月24日组员分工1、组长：张轩，实物焊接，报告整理，程序设计2、组员：孟庆阳，实物焊接，仿真测试，报告整理3、组员：初清晨，实物焊接，报告整理，仿真测试目录摘要1第一章绪论21.1智能小车的意义和作用21.2智能小车的现状3第二章方案设计与论证32.1 主控系统32.2 电机驱动模块42.3 循迹模块52.4 避障模块62.5 机械系统72.6电源模块7第三章硬件设计73.1 AT89S52单片机的简介83.2总体设计113.3驱动电路123.4信号检测模块133.5主控电路14第四章软件设计154.1主程序框图154.2电机驱动程序154.3循迹模块164.4避障模块20结束语25致谢26附录一循迹加红外避障综合程序28附录二实物图32摘要随着计算机、微电子、信息技术的快速进步，智能化技术的开发速度越来越快，智能度越来越高，应用范围也得到了极大的扩展。
智能作为现代的新发明，是以后的发展方向，它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用途。
智能电动小车就是其中的一个体现。
设计者可以通过软件编程实现它的行进、循迹、停止的精确控制以及检测数据的存储、显示，无需人工干预。
因此，智能电动小车具有再编程的特性，是机器人的一种。
本设计采用AT89S52单片机加电机驱动电路和红外遥控及循迹模块还有红外接收一体化传感器设计而成，采用模块化的设计方案，运用红外遥控器控制小车的前进、后退、左转、右转、启动和停止。
关键词：智能小车；STC89C52单片机；L9110；红外对管Intelligent tracking and obstacle-avoid car Abstract：Based infrared detection of black lines and theroad obstacles, and use a STC89C52 MCU as the controlling core for the speed and direction, A electronic drived, which can automatic track and avoid the obstacle, was designed and fabricated. In which, the car is drived by the L298N circuit, its speed is controlled by the output PWM signal from the STC89C52.Keywords: Smart Car; STC89C52 MCU; L298N;Infrared Emitting Diode第一章绪论1.1智能小车的意义和作用自第一台工业机器人诞生以来，机器人的发展已经遍及机械、电子、冶金、交通、宇航、国防等领域。
循迹小车毕业论文
循迹小车毕业论文本文介绍了一个基于单片机的循迹小车设计。
该系统主要由两个模块组成：传感器模块和控制模块。
传感器模块使用红外线传感器和光敏电阻来检测黑色轨道和白色背景之间的反差，从而确定小车运动的轨迹。
控制模块使用PID 控制算法来调整小车的方向和速度，以保持小车在轨道上运动。
该系统通过语音识别模块和蓝牙通信模块与外部设备交互，具有较好的可扩展性和交互性。
关键词：循迹小车；单片机；传感器；PID 控制算法一、引言随着科技的不断发展，智能控制系统在各个领域得到了广泛应用。
循迹小车作为一种常见的智能控制系统，已经成为了学生课程设计、科技展览、科普教育等方向的研究热点。
本文基于单片机设计了一个循迹小车，以介绍该系统的设计思路和实现细节。
二、系统设计循迹小车的设计主要分为两个模块：传感器模块和控制模块。
传感器模块通过红外线传感器和光敏电阻来检测轨道，控制模块使用PID 控制算法来调整小车的方向和速度，以保持小车在轨道上运动。
该系统还加入了语音识别模块和蓝牙通信模块，增强了其可扩展性和交互性。
1. 传感器模块循迹小车的传感器模块主要用于检测小车运动的轨迹，以实现自动驾驶。
本文采用了两种传感器：红外线传感器和光敏电阻。
红外线传感器（Infrared Sensor）是一种能够感知红外线辐射并将其转化为电信号的传感器。
其原理是利用红外线反射率的不同，通过发射和接收红外线来判断物体的位置、距离或者形状。
在本文中，我们使用红外线传感器来检测黑色轨道和白色背景之间的反差，从而确定小车运动的轨迹。
光敏电阻（Photoresistor）是一种可以感知光强度变化并将其转化为电信号的传感器。
其原理是利用半导体材料的光电效应，当光照射在其表面时，其电阻值会发生变化。
在本文中，我们使用光敏电阻来检测环境中的光线强度，从而判断小车是否处于黑色轨道上。
2. 控制模块循迹小车的控制模块主要用于控制小车的方向和速度，以保持小车在轨道上运动。
智能循迹小车 毕业论文
智能循迹小车毕业论文一、前言随着科技的发展，智能机器人已经成为人们关注的热门话题。
智能机器人的出现和应用，不仅可以提高生产效率，减少劳动强度，并且可以创造出很多新的应用领域。
其中，智能循迹小车作为一种基于仿生学和机器人学的新型机器人，已经逐渐应用到许多领域，如环境监测、病毒检测等。
本文着重介绍智能循迹小车的设计和实现，以期为相关研究提供参考。
二、智能循迹小车的需求分析智能循迹小车主要用于环境监测和物品巡检。
为了保证循迹小车的运转效果，需要进行以下需求分析：1.循迹精度高：循迹小车的自主导航是基于视觉和控制系统完成的，因此需要保证循迹精度高，以便更准确地定位目标位置。
2.交通状况适应性强：循迹小车需适用于不同的路况和环境，如转向直接性、弯道安全性、山地路段行驶性等。
3.控制系统稳定性高：为了确保循迹小车的运转稳定，控制系统需稳定、耐用。
4.多功能性：循迹小车需具备多种传感器和设备，以实现环境监测和物品巡检等多项功能。
三、智能循迹小车的设计方案1.硬件设计智能循迹小车由四个电动轮驱动，需要具备以下硬件配置：1) 微型处理器：采用单片机实现控制、通信等功能。
2) 直流电机：用于驱动小车前进和后退。
3) 舵机：控制小车方向。
4) 金属质量传感器：检测循迹目标的位置，并对小车进行控制。
5) 视觉传感器：采集路面图像，并进行图像处理。
6) 电源模块：提供小车稳定的电力来源。
2.软件设计1) 系统设计：采用嵌入式系统，将设备的物理特性和功能与程序环境相结合，实现对小车的控制和行为规划。
2) 控制算法设计：采用视觉处理和运动控制算法实现对小车的控制，并对其交通状况和循迹精度进行优化。
3) 通信协议设计：采用串口通信协议实现与上位机的数据传输。
四、智能循迹小车的实现演示智能循迹小车的实现演示中，需要注意以下几点：1. 使用电源模块为小车提供稳定的电力来源。
2. 通过视觉传感器采集并处理路面的图像信息。
3. 通过金属质量传感器检测循迹目标的位置。
论智能避障循迹小车的设计及实现
论智能避障循迹小车的设计及实现摘要随着科学技术的飞速发展，智能化这一概念在如今已经越来越普及，各类全新的技术也被广泛应用于智能小车领域，使智能机器人越来越多元化。
智能小车是一个集机械、电子、传感器、计算机硬件、软件、人工智能等多方面高新技术于一体的技术。
关键词智能小车；避障循迹；单片机；传感器1 小车的概念智能小车作为现代的新兴发明，是以后的交通工具领域的一个发展和研究方向，它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用途。
智能小车能够实时显示时间、速度、里程，具有自动循迹、寻光、避障功能，可程控行驶速度、准确定位停车，远程传输图像等功能[1]。
智能小车大体可以分为三部分——传感器部分、控制器部分、执行器部分。
控制器部分：接收传感器部分传递过来的信号，并根据事前写入的决策系统（软件程序），来决定机器人对外部信号的反应，将控制信号发给执行器部分。
好比人的大脑。
执行器部分：驱动机器人做出各种行为，包括发出各种信号（点亮发光二极管、发出声音）的部分，并且可以根据控制器部分的信号调整自己的状态。
对机器人小车来说，最基本的就是轮子。
这部分就好比人的四肢一样。
传感器部分：机器人用来读取各种外部信号的传感器，以及控制机器人行动的各种开关。
好比人的眼睛、耳朵等感觉器官。
1.1 国内外研究现状及发展趋势十九世纪末，随着内燃机的诞生，人们发明了最现代化的交通工具代表——汽车。
经过一个多世纪的发展，汽车技术、性能有了很大的提高，人们充分享受到了汽车带来的巨大便利。
但是，在享受汽车带来便利的同时，人们也发现汽车也给社会的发展带来了不少的损失，甚至危害到了人们的人身安全。
由于公路客运、货运输量的迅速增长，人们深受交通拥挤、堵塞严重事故频繁和环境污染等公害的困扰。
尤其是随着高速公路发展，汽车速度的提高，各类恶性交通事故的发生呈不断上升趋势，给人们的生命财产造成了巨大的损失。
同时，经常性的交通拥挤和环境污染等也给现代城市的可持续发展带来了严重的影响。
论文开题：智能循迹避障小车设计
论文开题：智能循迹避障小车设计论文开题：智能循迹避障小车设计论文开题：智能循迹避障小车设计:2013-9-17 19:33:01大学本科毕业论文(设计)开题报告学院：华侨大学机电学院专业班级：08测控2班课题名称智能循迹避障小车设计1、本课题的的研究目的和意义：随着汽车工业的迅速发展，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。
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，可见其研究意义很大。
本设计就是在这样的背景下提出的，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，设计的智能电动小车能够具有循迹避障等功能。
通过本次毕设，了解智能系统，学会查阅科技文车辆导航的方法，促进日本智能车辆的整体进步。
进入80年代中期，设计和制造智能车辆的浪潮席卷了全世界，一大批世界著名的公司开始研制智能车辆平台。
第三阶段：从90年代开始，智能车辆进入到了深入系统、大规模的研究阶段。
最为突出的是，美国卡内基-梅陇大学机器人研究所一共完成了Navlab系列的自主车的研究，取得了显著的成就。
目前，智能车辆的发展正处于第三阶段，这一阶段的研究成果代表了当前国外智能车辆的主要发展方向。
2.2 国内智能车辆的现状研究相比于国外，我国开展智能车辆技术方面的研究起步较晚，开始于20世纪80年代，而且大多数研究尚处于针对某个单项技术研究的阶段。
虽然我国在智能车辆技术方面的研究总体上落后于发达国家，并且存在一定的技术差距，但是我国也取得了一系列的成果，主要有：中国第一汽车集团公司和国防科技大学机电工程与自动化学院于2003年研制成功了我国第一辆自主驾驶轿车。
智能循迹避障小车论文
自动化专业导论智能循迹避障小车学生姓名：学号：指导教师：目录摘要引言第一章绪论1.1智能小车的背景1.2智能小车的现状第二章设计方案2.1设计任务2.2方案及轨道选择2.3智能小车元件介绍第三章硬件设计3.1总体设计3.2驱动电路3.3信号检测模块3.4主控线路第四章软件设计4.1主程序模块4.2电机驱动程序4.3循迹模块4.4避障模块第五章制作安装与调试作品总结致谢摘要利用红外对管检测黑线与障碍物，并以STC89C52单片机为控制芯片控制电动小汽车的速度及转向，从而实现自动循迹避障的功能。
其中小车驱动由L298N驱动电路完成，速度由单片机输出的PWM波控制。
关键词：智能小车；STC89C52单片机；L298N；红外对管引言2004年1月3日和1月24日肩负着人类探测火星使命的“勇气”号和“机遇”号在火星不同区域着陆，并于2004年4月5日和2004年4月26 日相继通过所有“考核标准”。
火星车能够在火星上自主行驶：当火星车发现值得探测的目标，它会驱动六个轮子向目标行驶；在检测到前进方向上的障碍后，火星车会去寻找可能的最佳路径。
据悉，中国的登月计划分三步进行：第一步，发射太空实验室和寻找贵重元素的月球轨道飞行器；第二步，实现太空机器人登月；第三步，载人登月。
随着“神舟”系列飞船和“嫦娥”月球探测卫星的成功发射，第一步接近成熟；第二步中太空机器人登月计划中的太空机器人应该能在月球上自主行驶，进行相关探测。
因此对于我国来说，类似于美国“勇气”号和“机遇”号火星车的智能车技术研究也显得迫在眉睫。
目前，城市交通的安全问题己引起各国政府有关部门的高度重视和全民的关注，专家、学者在分析城市交通事故的原因时，普遍认为事故原因主要包括：人员素质、运输车辆、道路环境和管理法规等四个方面，而车辆性能的提高即研发高性能的智能汽车是其中很重要的一个环节。
美国研究认为，包括智能汽车研究在内的智能运输系统对国家社会经济和交通运输有着巨大的影响，其意义和价值在于：大量减少公路交通堵塞和拥挤，降低汽车的油耗，可使城市交通堵塞和拥挤造成的损失分别减少25％-40％左右，大大提高了公路交通的安全性及运输效率，促进了交通运输业的繁荣发展。
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摘 要 本文论述了基于单片机的智能循迹小车的控制过程。智能循迹是基于自动引导机器人系统，用以实现小车自动识别路线，以及选择正确的路线。智能循迹小车是一个运用传感器、单片机、电机驱动及自动控制等技术来实现按照预先设定的模式下，不受人为管理时能够自动实现循迹导航的高新科技。该技术已经应用于无人驾驶机动车，无人工厂，仓库，服务机器人等多种领域。 本设计采用STC89C52单片机作为小车的控制核心；采用TCRT5000红外反射式开关传感器作为小车的循迹模块来识别白色路面中央的黑色引导线，采集信号并将信号转换为能被单片机识别的数字信号；采用驱动芯片L298N构成双H桥控制直流电机，其中软件系统采用C程序，本设计的电路结构简单，容易实现，可靠性高。
关键词：单片机；自动循迹；驱动电路 II
Abstract This paper discusses the intelligent tracing electric trolley control process. Automatic tracing is used to make the car indentify route automatically , and choosing the right route, based on the automatic guide robot system. Intelligent tracing electric trolley is an advanced technology to realize automatic tracing navigation. It is out of human management but under the designed mode that use of the use of a transducer, single chip, motor drive and automatic control .This technology has been applied in unmanned vehicle, unmanned factory, warehouse, service robot and many other fields. During the design of Intelligent tracing electric trolley, STC89C52 single clip is used as the control core; at the same time with TCRT5000 reflective infrared transducer switch to identify the black guide line at the central of the white road, which used as the car tracing module, it can gather the signal and transfer it into digital signal that can be recognized by single chip. And the driving chip L298N constitute the double H bridge constitute of driving chip L298N can control direct current motor. Among which the software system is using C program. In a nutshell, the design of the circuit has the advantages of simple structure, easy implementation, and high reliability.
Key words：single chip microcomputer; automatic tracing; driving circuit 目 录 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 智能循迹小车总体设计方案 .............................................................................................. 5 2.1 整体设计方案 ........................................................................................................... 5 2.1.1 系统设计步骤 ................................................................................................ 5 2.1.2 系统基本组成 ................................................................................................ 5 2.2 整体控制方案确定 ................................................................................................... 6 3 系统的硬件设计 .................................................................................................................. 8 3.1 单片机电路的设计 ................................................................................................... 8 3.1.1 单片机的功能特性描述 ................................................................................ 8 3.1.2 晶振电路 ........................................................................................................ 9 3.1.3 复位电路 ........................................................................................................ 9 3.2 光电传感器模块 ..................................................................................................... 10 3.2.1 传感器分布 .................................................................................................... 11 3.3 电机驱动电路 ......................................................................................................... 12 3.3.1 L298N引脚结构 .......................................................................................... 13 3.3.2 电机驱动原理 .............................................................................................. 13 3.3.3 小车运动逻辑 .............................................................................................. 15 4 系统的软件设计 ................................................................................................................ 16 4.1 软件设计的流程 ..................................................................................................... 16 4.2 本系统的编译器 ..................................................................................................... 17 5 系统的总体调试 ................................................................................................................ 22 5.1 硬件的测试 ............................................................................................................. 22 5.2 系统的软件调试 ..................................................................................................... 22