红外避障车报告

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智能小车实验报告

智能小车实验报告

智能小车实验报告智能小车实验报告摘要为了实现智能小车按照题目要求运动,从指定位置进入规定区域,并寻找到障碍物,驶向障碍物,将障碍物推出规定区域,并实时显示障碍物的位置。

本实验系统分为两个小系统,控制端与运动端。

控制端以单片机C8051F020作为控制核心,运动端采用DSP2812作为控制核心。

并以无线模块实现控制端与运动端之间的交流,以实现智能小车按照题目要求运动,并将信息实时反馈给控制端,显示出来;对于关键的小车运动执行元件,经过充分比较、论证,最终选用了步进电机,能够准确定位并且具有瞬间启动和急速停止的优越特性。

电机的驱动是以L298N为芯片的驱动模块;小车的电源模块采用16V的锂电池供电;通过红外对管TCRT5000判断黑线为循迹,实现了小车在规定区域上行驶并将信息实时反馈给控制端等功能;并且小车的控制端显示部分选用LCD12864液晶屏来显示所需的参数。

最后的实验表明,系统完全达到了设计要求,不但完成了所有基本和发挥部分的要求,并增加了路程显示、全程时间显示等创新功能。

关键词:C8051F020单片机、DSP2812、L298N、红外对管TCRT5000、循迹、LCD12864液晶屏一、系统方案1.1 总体方案设计本实验需要智能小车在规定的120cm*120cm区域内。

从起点位置出发,检测障碍物所在位置并实施清除动作。

在重力感应传感器控制下实现智能小车的前进,后退,左转,右转等操作,控制智能小车行驶到障碍物位置,并且停留至少3秒钟,给出声或光的信号。

然后将障碍物推出规定区域。

为了完成实验要求,控制端在单片机控制下,显示模块,重力传感器模块、无线通信模块的协同配合,共同完成控制端的工作。

运动端以DSP2812为核心,超声波模块、红外避障模块、驱动控制模块、循迹模块和电源模块的统一调配下,让小车符合条件的行驶、通信、并清除障碍物,完成整个实验。

根据实验要求,我们设计的总体方案为控制端以Silicon Laboratories公司生产的单片机C8051F020为控制核心,运动端以TI公司新推出的功能强大的32位定点的DSP2812为核心,采用步进电机和LM298芯片控制小车运动,用锂电池提供16V 电压,用TCRT5000保证小车能在规定的区域内正常行驶,并以超声和红外共同确定障碍物位置,并在远程控制端通过重力传感器控制小车的前进、后退、左转、右转等功能,将障碍物推出指定区域。

智能寻迹小车实验报告

智能寻迹小车实验报告

智能寻迹小车实验报告
实验目的:
设计一个智能寻迹小车,能够依据环境中的黑线自主行驶,并避开障碍物。

实验材料:
1. Arduino开发板
2. 电机驱动模块
3. 智能车底盘
4. 红外传感器
5. 电源线
6. 杜邦线
7. 电池
实验步骤:
1. 按照智能车底盘的说明书将车底盘组装起来。

2. 将Arduino开发板安装在车底盘上,并与电机驱动模块连接。

3. 连接红外传感器到Arduino开发板上,以便检测黑线。

4. 配置代码,使小车能够依据红外传感器检测到的黑线自主行驶。

可以使用PID控制算法来控制小车的速度和方向。

5. 测试小车的寻迹功能,可以在地面上绘制黑线,观察小车是否能够准确地跟随黑线行驶。

6. 根据需要,可以添加避障功能。

可以使用超声波传感器或红外避障传感器来检测障碍物,并调整小车的行驶路线。

实验结果:
经过实验,可以发现小车能够依据红外传感器检测到的黑线自主行驶,并能够避开障碍物。

小车的寻迹功能和避障功能能够实现预期的效果。

实验总结:
本次实验成功设计并实现了智能寻迹小车。

通过使用Arduino 开发板、电机驱动模块和红外传感器等材料,配合合适的代码配置,小车能够准确地跟随黑线行驶,并能够避开障碍物。

该实验展示了智能小车的基本原理和应用,为进一步研究和开发智能车提供了基础。

基于单片机的智能小车红外避障循迹系统设计与制作

基于单片机的智能小车红外避障循迹系统设计与制作

基于单片机的智能小车红外避障循迹系统设计与制作随着科技的高速发展,人们对生活质量的要求越来越高,无人驾驶汽车已经被广为研发和试用,由此智能小车的快速发展也是在情理之中。

通过对基于单片机的智能小车的硬件及软件设计分析,实现红外避障循迹功能,并给出程序系统框图加以分析,最后通过实践证明这一设计的可行性和可靠性。

标签:AT89S52 单片机;智能小车;系统框图;红外避障;循迹1 系统总体设计2 系统的硬件设计与制作在智能小车红外避障循迹系統的设计上,其硬件设计主要在电机模块和传感器模块等这两个部分的内容。

2.1 硬件的设计硬件的设计主要体现在电机和传感器的选择上,在电机设计上采取360度伺服舵机,可以实现连续的速度与位移控制,且其本身存在分别负责伺服舵机的电源、接地、信号控制的红、黑、白三条输入线,还存在基准电路及比较器。

这一结构可以更好地实现智能小车的控制。

传感器的设计上选择了QTI红外传感器,通过接受不同的反射光强度,实现对不同颜色物体的探测,且探测QTI传感器能够自动输出不同的电平信号,为智能小车避障的实现提供了有力的保障。

2.2 硬件的制作硬件的制作主要介绍电路板的焊制及焊制方法,为智能小车的功能实现提供坚实的基础。

2.2.1 电路板的焊制电路板的焊制优劣直接影响到成果的效果展示,电路板的焊接内容主要是焊接电阻、电容、发光二极管、晶振、三极管、STM32、USB、三端稳压、电机驱动。

2.2.2 元件的焊制方法按照先焊一边再焊另一边的方法,先把焊锡丝放在焊盘的中间,放上电烙铁,焊锡丝融化后立马拿开焊锡丝,再拿开电烙铁,一定要注意焊锡的量不能过多也不能过少,一只手用镊子把贴片元件放平夹着,另一只手用电烙铁把焊盘上的焊锡融化,马上把贴片元件的一端推到焊锡处,再把元件的另一端焊盘焊上少量焊锡,推到元件的一端处。

由于元件种类较多,一般按照元件的大小从小到大的顺序焊接。

焊接完成后就可以进行组装,组装完毕后,组装过程中,要注意电源的正负极,不可接反。

TCRT5000红外反射式开关传感器寻黑白线循迹模块避障小车寻迹

TCRT5000红外反射式开关传感器寻黑白线循迹模块避障小车寻迹

TCRT5000红外反射式开关传感器寻黑白线循迹模块避障小车寻迹TCRT5000一体化光电传感器,具有抗干扰性强,使用方便等优点,是寻迹智能小车必备,检测距离10MM,多路可以适应多种黑线轨道,输入电压5V,黑线输出0V,白线输出5V,数字量输出,+:接直流DC5V正极-:接直流DC5V负极S:信号输出端,光敏三极管饱和,此时模块的输出端为高电平,指示二极管被点亮。

概述TCRT5000光电传感器模块是基于TCRT5000红外光电传感器设计的一款红外反射式光电开关。

传感器采用高发射功率红外光电二极管和高灵敏度光电晶体管组成,输出信号经施密特电路整形,稳定可靠。

应用场合:1.电度表脉冲数据采样2.传真机碎纸机纸张检测3.障碍检测4.黑白线检测基本参数:1.外形尺寸:长32mm~37 mm;宽7.5mm;厚2mm2.工作电压:DC 3V~5.5V,推荐工作电压为5V3.检测距离:1mm~8mm适用,焦点距离为2.5mm模块原理和应用电路原理图:图 1 TCRT5000传感器模块电路原理图传感器的红外发射二极管不断发射红外线,当发射出的红外线没有被反射回来或被反射回来但强度不够大时,光敏三极管一直处于关断状态,此时模块的输出端为低电平,指示二极管一直处于熄灭状态;被检测物体出现在检测范围内时,红外线被反射回来且强度足够大,光敏三极管饱和,此时模块的输出端为高电平,指示二极管被点亮。

驱动芯片:L298N双H桥驱动芯片2.驱动部分端子供电范围Vs:+5V~+35V;如需要板内输出5V,则供电范围Vs:+7V~+35V3.驱动部分峰值电流Io:2A4.逻辑部分端子供电范围Vss:+5V~+7V(可板内取电+5V)5.逻辑部分工作电流范围:0~36mA6.控制信号输入电压范围:低电平:-0.3V≤Vin≤1.5V高电平:2.3V≤Vin≤Vss7.最大功耗:20W(温度T=75℃时)8.存储温度:-25℃~+130℃9.驱动板尺寸:55mm*49mm*33mm(带固定铜柱和散热片高度)10.驱动板重量:33g11.其他扩展:控制方向指示灯、逻辑部分板内取电接口。

智能小车实训报告5页

智能小车实训报告5页

智能小车实训报告5页一、实验目的本实验旨在通过图像识别技术和单片机控制技术,构建一辆具有自主巡线和避障功能的智能小车。

二、实验器材硬件器材:1. Arduino UNO 控制器2. 舵机驱动模块4. 红外遥控模块5. 平衡车底盘6. 直流电机7. 陀螺仪传感器8. 红外线反射传感器软件工具:2. Python 编程语言三、实验步骤1. 硬件连接将舵机驱动模块和电机驱动模块连接至 Arduino 控制器上,并将红外遥控模块和陀螺仪传感器两个模块连接到 Arduino 子板上。

2. 巡线程序设计编写巡线程序,使小车能够自主巡线。

巡线程序的主要功能是利用红外线反射传感器检测地面上黑白交替的线条,然后控制小车转向或停止。

4. 远程控制程序设计编写远程控制程序,使小车能够通过红外线遥控器进行操作。

远程控制程序的主要功能是接收红外遥控信号,并进行相应的操作。

5. 整合程序将巡线程序、避障程序和远程控制程序整合到一个程序中,使小车能够在不同情况下实现自主巡线、避障和远程控制操作。

四、实验结果在巡线实验中,小车能够准确地检测到地面上黑白交替的线条,并在此基础上实现正确的转向和运动。

在避障实验中,小车通过陀螺仪传感器检测到自身的倾斜角度,进而避免与障碍物发生碰撞。

总结本实验通过对图像识别和单片机控制技术的应用,实现了自主巡线、避障和远程控制等多种功能的智能小车。

实验过程充满挑战,但通过不断调试和优化,最终实现了预期的效果。

这个实验让我深刻认识到了图像识别和控制技术的重要性和广泛性,也让我更加坚定了今后学习和研究相关领域的决心。

智能避障小车毕业论文

智能避障小车毕业论文

智能避障小车毕业论文智能避障小车毕业论文引言:随着科技的不断进步,智能机器人在各个领域的应用越来越广泛。

智能避障小车作为机器人领域的重要研究方向之一,具有广阔的发展前景。

本篇论文将围绕智能避障小车展开讨论,并探讨其在未来的应用前景。

1. 智能避障小车的背景和意义智能避障小车是一种能够通过传感器感知周围环境并避免障碍物的机器人。

它的研究和应用对于提高自动化程度、减少人力资源浪费具有重要意义。

智能避障小车可以应用于工业生产线、仓储物流、军事侦察等领域,为人们的生产和生活带来巨大的便利。

2. 智能避障小车的技术原理智能避障小车主要依靠传感器和控制系统实现。

传感器可以通过激光、红外线、超声波等方式感知周围环境,将感知到的数据传输给控制系统。

控制系统根据传感器的数据分析判断,控制小车的运动方向和速度,以避开障碍物。

其中,路径规划、障碍物检测和避障算法是智能避障小车的核心技术。

3. 智能避障小车的关键技术挑战智能避障小车的研究面临着一些技术挑战。

首先,传感器的准确性和稳定性对于小车的运行至关重要,需要解决传感器误差和干扰问题。

其次,路径规划算法需要考虑到环境的复杂性和实时性,以确保小车能够快速、准确地避开障碍物。

此外,障碍物检测算法的高效性和鲁棒性也是需要解决的难题。

4. 智能避障小车的应用前景智能避障小车在工业生产、物流仓储、军事侦察等领域具有广泛的应用前景。

在工业生产中,智能避障小车可以替代人工搬运,提高生产效率和安全性。

在物流仓储领域,智能避障小车可以实现自动化仓储和物流运输,减少人力资源浪费。

在军事侦察中,智能避障小车可以代替士兵进行侦察任务,提高作战效果和保障士兵的安全。

结论:智能避障小车作为机器人领域的重要研究方向,具有广阔的发展前景。

通过不断改进传感器技术、控制系统和算法,智能避障小车将在各个领域发挥重要作用,为人们的生产和生活带来更多的便利。

未来,我们可以期待智能避障小车的更加智能化、高效化和多功能化的发展。

红外避障传感器工作原理

红外避障传感器工作原理

红外避障传感器工作原理一、引言红外避障传感器是一种常见的电子产品,它通过发射和接收红外信号来检测物体的距离和位置,从而实现避障功能。

本文将详细介绍红外避障传感器的工作原理。

二、红外信号红外信号是指波长在0.75-1000微米之间的电磁波。

人眼无法看到这些波长范围内的光线,但是它们可以被一些电子设备所探测到。

红外信号在工业、医疗、安防等领域有着广泛的应用。

三、红外避障传感器结构红外避障传感器通常由发射模块和接收模块组成。

发射模块负责发射红外信号,接收模块负责接收反射回来的信号,并将其转换为电信号输出。

四、工作原理1. 发射模块发射模块通常由一个红外二极管组成。

当二极管被通电时,会产生一个特定频率和波长的光线。

这个频率和波长通常是38kHz和940nm。

2. 接收模块接收模块通常由一个红外接收头和一个信号处理电路组成。

当发射模块发出红外信号后,如果有物体遮挡在传感器前方,一部分光线会被物体反射回来,并被接收头接收。

接收头将这个信号转换为电信号,并将其送入信号处理电路中。

3. 信号处理信号处理电路通常由一个滤波器和一个比较器组成。

滤波器用于过滤掉杂波和干扰,只保留38kHz的频率。

比较器用于将接收到的信号与一个参考值进行比较,从而判断是否有物体遮挡在传感器前方。

五、应用场景红外避障传感器可以应用于机器人、智能家居、智能车等领域。

它可以检测机器人或车辆前方是否有障碍物,并及时做出反应,从而避免碰撞和损坏。

六、总结红外避障传感器通过发射和接收红外信号来检测物体的距离和位置,从而实现避障功能。

它由发射模块和接收模块组成,其中发射模块负责发射红外信号,接收模块负责接收反射回来的信号,并将其转换为电信号输出。

红外避障传感器在机器人、智能家居、智能车等领域有着广泛的应用。

蓝牙循迹小车实验报告(3篇)

蓝牙循迹小车实验报告(3篇)

第1篇一、实验目的1. 掌握蓝牙模块与单片机的通信原理及应用。

2. 熟悉循迹模块的工作原理及在循迹小车中的应用。

3. 了解避障模块的工作原理及在循迹小车中的应用。

4. 培养学生动手能力、团队协作能力和创新意识。

二、实验原理1. 蓝牙模块:蓝牙模块采用无线通信技术,实现手机与单片机之间的数据传输。

本实验采用HC-05蓝牙模块,其工作频率为2.4GHz,传输距离可达10米。

2. 循迹模块:循迹模块通过红外发射二极管发射红外线,当红外线遇到障碍物时,红外接收管会接收到反射回来的红外线,从而判断小车是否偏离轨道。

本实验采用TCRT5000红外循迹模块。

3. 避障模块:避障模块通过超声波传感器检测前方障碍物的距离,当距离小于设定值时,触发避障动作。

本实验采用HC-SR04超声波传感器。

4. 单片机:单片机作为循迹小车的大脑,负责接收蓝牙模块传来的指令,处理循迹和避障模块传来的信息,控制电机驱动模块实现小车的前进、后退、转向等动作。

本实验采用STM32F103C8T6单片机。

三、实验器材1. 单片机开发板:STM32F103C8T62. 蓝牙模块:HC-053. 循迹模块:TCRT50004. 避障模块:HC-SR045. 电机驱动模块:L298N6. 直流电机:2个7. 小车底盘8. 连接线、面包板等四、实验步骤1. 硬件连接:将蓝牙模块、循迹模块、避障模块、电机驱动模块等连接到单片机开发板上,并连接到小车底盘上的电机驱动模块。

2. 程序编写:使用Keil软件编写程序,实现以下功能:接收蓝牙模块传来的指令,控制小车前进、后退、转向等动作。

接收循迹模块和避障模块传来的信息,判断小车是否偏离轨道和前方是否有障碍物。

根据循迹和避障模块的信息,控制电机驱动模块实现小车的前进、后退、转向等动作。

3. 程序下载:将编写好的程序下载到单片机开发板上。

4. 实验测试:使用手机APP发送指令,控制小车进行循迹、避障等动作。

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红外避障车简介
08汽电 黄景强 张鸿杰 制作
这次的制作,我们两个从定命题开始讨论,我们的专业
是汽车电子,要做有关于汽车方面的,于是就想到了倒车装
置,关联于此,我想起了网上浏览过的关于智能红外避障车
的网页,到最终定下来我们的作品就是做红外避障车。
我们的红外避障车的功能初定如下:红外探测根据反射
发出特定频率的红外线确定物体距离,然后捕捉反射信号,
若无反射信号说明无障碍,如有反射信号说明有障碍,然后
电机转动带动小车避开障碍。
在电机的选定方面,我们初定了选用舵机,它的优点是
扭矩大,需要电流电压小,只需用一块普通的电机驱动电路
便可带动。由于360度旋转的舵机价格稍贵,我们决定选用
只能120度旋转的舵机以此降低成本,买回来把限位器拆掉
再稍加改装便也可360度旋转。
由于之前只是在网页上稍微了解过红外避障,对于这个
命题只是有一个概念的了解,为此,我们再次上网搜集了许
多资料。在这之后,我们开始了选购元件,我们选择了在淘
宝上选购元件,在选购元件时,也学了很多关于红外避障和
电机驱动的电路知识。购选的元件如下:
材料名称 单价(元) 数目(个) 单项总价(元) 备注
PCB实验板
75 1 75

红外避障模

33 1 33

9克舵机
20 2 40
履带车底
45 1 45

L298N驱动
电路
38 1 38

杜邦线等耗

13 1 13

邮费
12 3 36
总价(元):75+33+40+45+38+13+36=280
在单片机主控制板方面,我们选择用了大一实习时做的
PIC单片机实验PCB板,这样就减少了工作量和制作成本。
我们还找了姚才老师要了电路图,并在老师的指导下找到并
确定了输出和输入的I/O口,就在LCD的输出口处。根据阅
读过的资料和元件的属性,我们进行了下一步讨论,关于各
个元件之间是怎样联系起来,还有模拟在碰到障碍时小车该
做出什么反应,在编程时该怎样表现出来等等,最后还有列
出来一些特殊情况并继续讨论对策。然后整理出原理图示,
如下:
↑↓ ↑↓ ↑↓
障 碍
红外探测模块
常高电平,碰到障碍则输出低电平

红外探头 红外探头 红


PIC单片机控制模块
根据红外探测模块的信号判断障碍的方
位,并给左/右电机输入口输出高电平

电机驱动模块
根据单片机控制模块的信号供正/反电给
左右电机,做出信地左转/右转,前进/后退
等避开障碍的动作
做了如上工作之后,我们就分工,熟悉手工的就负责硬
件部分的构造设计与制造,熟悉编程的就负责程序的编写和
电路图的绘画。这两项工作同时进行,我们两个经常的讨论
交流,让硬件和程序能符合。
在程序编好并模拟成功和小车实体构造做好后,我们又
找姚老师帮忙把程序烧进去。烧好程序后,我们进行了第一
次测试,发现当小车碰到障碍是会有一个临界点,在不停地
抖动,没有避障碍的动作,但把障碍往小车靠近一点时小车
就正常的反应了,经过我们讨论之后我们找到了问题的所
在:少了延时程序,从而导致小车在碰到障碍时就停下来,
但是信号又不足以让电机驱动。于是我们把程序加上延时还
有其它的完善程序,再烧了一次,这次的结果和我们的当初
的设计一样,完全的完成了遇到障碍并避开障碍继续前行这
一过程。出于控制成本的原因,红外探测模块买的是性能较
差的,在光线较强的地方会收到外界的红外线影响红外探头
的判断,所以在接收的灯头上包了热缩管,降低了被影响的
程度。
通过这次制作,不仅让我们对于PIC单片机的认识加深
了,动手能力也加强了,我们的团队合作能力也越来越好,
并对我们以后的作品更有信心了。但是需要改进的地方还有
很多,如编程不熟悉,还需要多加练习。
以下是红外避障小车的展示:
为了能更好的查看输出信号,我们又加装了四个LED灯,
前进时两边蓝色的灯亮,后退时两边绿色的灯亮,左转时左
边蓝灯亮右边绿灯亮,右转则反之

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