智能循迹蔽障小车说明书

智能循迹避障小车的设计 学院名称： 机 械 工 程 学 院 专业班级： 测控技术与仪器0902班 学生姓名： 李俊德 刘奎 宣芮 指导教师姓名： 孙 智 权

2013 年 03 月 江苏大学创新学分—智能小车设计 摘要：以STC12C5A60S2单片机为核心，由主控模板、传感器模块、电机驱动模

块等组成，完成路面信息检测，寻找火源，直流电机控制等功能。路面信息检测、循迹采用红外光电循迹传感器判断接收地面反射光线的方式反馈，通过高低电平来进行路面检测、路径判断；寻找火源采用火焰传感器判断火源所在方位；电机直流驱动则用来保证小车以最快的速度行驶。

关键字：单片机，直流电机，循迹传感器，火焰传感器 江苏大学创新学分—智能小车设计 目录

第一章 绪论 ............................................................................................................................... 1

第二章 功能介绍 ..................................................................................................................... 2

2.1 主要实现功能 ................................................................................................................ 2

2.2 车体设计方案 ................................................................................................................ 2

2.3 障碍物探测器选择方案 .............................................................................................. 2

2.4 电源电路设计方案 ....................................................................................................... 3

2.5 报警功能的设计方案 .................................................................................................. 3

第三章 硬件设计 ..................................................................................................................... 4

3.1 硬件方案论证 ................................................................................................................ 4

3.2 方案的总体设计框图 .................................................................................................. 4

3.3 硬件模块组成 ................................................................................................................ 4

3.3.1 中央处理器模块 ............................................................................................... 4

3.3.2 传感器模块 ........................................................................................................ 5

第四章 软件设计 ..................................................................................................................... 8

4.1 程序流程图 ..................................................................................................................... 8

4.2 程序设计 ......................................................................................................................... 8

第五章 总结 ............................................................................................................................. 12

5.1 李俊德总结 ................................................................................................................... 12

5.2 刘奎总结 ....................................................................................................................... 13

5.3 宣芮总结 ....................................................................................................................... 14

参考文献 ..................................................................................................................................... 15 江苏大学创新学分—智能小车设计 1 第一章 绪论 智能作为现代社会的新产物是以后的发展方向。它可以按照预先设定的模块在一个特定的环境里自动的运作，无需人为管理，便可以完成预期索要达到的或更高的目标。

本次设计的智能小车，能够沿着一定轨迹行驶并能准确寻找火源，并实现灭火功能。在此过程中要通过单片机和各种传感器实现小车的前进、转弯等基本操作。通过这些基本功能再加上相关的传感器实现具有特定功能的智能小车。在理在轮式小车上加装碰撞、火焰传感器，在STC12C5A60S2单片机的管理和相关程序的控制下，能完成自动循迹及复杂地形的迷宫中寻找出路的功能。

作品可以作为高级智能玩具，也可以作为大学生学习嵌入式控制的强有力的应用实例，该系统将会有更广阔的开发前景。 江苏大学创新学分—智能小车设计

2 第二章 功能介绍 2.1 主要实现功能 利用装在智能小车上的火焰传感器探测火源。当发现火源时，小车行驶到火源处利用蜂鸣器进行报警。利用碰撞传感器和红外对管传感器来避开障碍物，当碰撞传感器的前端碰到障碍物时，会触发碰撞传感器的电平变化，使得智能小车做出转弯，红外线对管传感器是利用红外线反射的原理，根据反射的强度来判定前方障碍的有无，以此来避开障碍物。

2.2 车体设计方案 采用左右两轮分别驱动，为保持车体平衡，前轮用万向轮转向的方案，即左右分别采用两个转速和力矩基本完全相同的直流舵机进行驱动，前边装一个万向轮。这样，当两个直流舵机转速相同但方向相反时就可以实现电动车的原地旋转，由此可以轻松地实现小车坐标不变的90度和180度的转弯。不过，在进行其他的程序前，得先通过不断的测试来调节两个舵机的转速，从而使两个轮子能够以最少的时间来实现基本的前进、左转、右转和后退。

2.3 障碍物探测器选择方案 方案一：用超声波传感器进行避障。超声波传感器的原理是：超声波由压电陶瓷超声波传感器发出后，当遇到障碍物后便反射回来，再被超声波传感器接收。然后将该信号放大送入单片机。超声笔传感器在避障的设计中被广泛运用。但是超声波传感器需要40kHz的方波信号来工作，因为超声波传感器对工作频率要求较高，偏差在正负5%内，所以用模拟电路来做方波发生器比较难以实现。而用单片机来作为方波发生器未免有些浪费资源。因此放弃了此方案。

方案二：用红外对管传感器进行避障。红外线对管传感器是利用红外线反射的原理，根据反射的强度来判定前方障碍的有无。红外线对管传感器电路搭接简