毕业设计论文-基于单片机的智能玩具小车设计
基于单片机的智能小车的设计
基于单片机的智能小车的设计摘要：本文基于单片机的智能小车的设计，旨在介绍如何利用单片机构建一台可以具备自主移动、避障、计算机视觉等功能的智能小车。
设计方案中，我们使用了Arduino单片机、红外避障传感器、超声波测距模块、直流电机等部件。
通过编写C程序，实现了小车的自主移动、避障、根据环境反应等功能。
设计方案中的Arduino单片机具有高度的集成度、易于学习和操作等优点，为初学者提供了一个不错的学习平台。
关键词：单片机、智能小车、避障传感器、计算机视觉引言：智能小车是一种能够自主移动、避障、计算机视觉等功能的机器人。
具有良好的控制和感知能力，可以广泛应用于工业自动化、机器人研究、教育等领域。
本文基于单片机的智能小车的设计，将介绍如何构建一台具有自主移动、避障、计算机视觉等功能的智能小车。
设计方案：本文采用的单片机是Arduino单片机，它具有高度的集成度、易于学习和操作等优点。
通过编写C程序，实现小车的自主移动、避障、计算机视觉等功能。
下面我们将详细介绍设计方案中所用到的部件。
1、红外避障传感器红外避障传感器是一种检测环境障碍物的传感器。
它通过发射红外线和接收红外线来探测周围的障碍物，进而实现小车的避障功能。
在本设计方案中，我们采用了4个红外避障传感器，分别装在小车前、后、左、右四个方向。
2、超声波测距模块超声波测距模块是一种测量距离的传感器。
它通过发射超声波并接收反射回来的波来测量与障碍物的距离。
在本设计方案中，我们使用超声波测距模块来帮助小车判断前方障碍物的距离。
3、直流电机直流电机是小车的驱动部分。
通过控制电机的正反转来实现小车的前进、后退和转向。
在本设计方案中，我们采用了两个直流电机来驱动小车。
编程实现：在编程的实现过程中，我们利用C语言编写了控制程序。
程序中通过Arduino单片机读取四个红外避障传感器、超声波测距模块的数据，并根据这些数据实时调整小车的运动状态。
下面是程序的主要流程：1、启动程序，初始化各个部件2、获取红外避障传感器的数据3、将传感器数据转换成小车需要控制的运动方向4、判断前方是否有障碍物5、根据判断结果调整小车运动方向6、重复执行2-5步，实现小车的自主移动和避障功能。
智能小车优秀毕业论文
智能小车优秀毕业论文编号本科生毕业设计基于单片机的智能小车设计The Design of Intelligent Vehicle Based on MCU 学生姓名xxx专业自动化学号xxx指导教师xxx学院电子信息工程二〇一三年六月毕业设计原创承诺书1．本人承诺：所呈交的毕业设计（论文）《基于单片机的智能小车设计》，是认真学习理解学校的《长春理工大学本科毕业设计（论文）工作条例》后，在教师的指导下，保质保量独立地完成了任务书中规定的内容，不弄虚作假，不抄袭别人的工作内容。
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4．本人完全了解学校关于保存、使用毕业设计（论文）的规定，即：按照学校要求提交论文和相关材料的印刷本和电子版本；同意学校保留毕业设计（论文）的复印件和电子版本，允许被查阅和借阅；学校可以采用影印、缩印或其他复制手段保存毕业设计（论文），可以公布其中的全部或部分内容。
以上承诺的法律结果将完全由本人承担！作者签名：• 年•• 月• 日摘要随着我国高科技水平的不断提高和工业自动化进程的不断推进，智能车被广泛应用于各种玩具和其他产品的设计中，极大地丰富了人们的生活。
本文基于ATmega16 单片机设计了一种智能循迹避障小车，由电源模块、红外传感器模块、电机驱动模块、调试模块和MCU模块组成。
利用红外对管和超声波检测黑线与障碍物，当左边的红外对管检测到黑线时，小车往左边偏转，右边的红外对管检测到黑线时，小车往右边偏转。
以ATmega16单片机为控制芯片控制电动小车的速度及转向，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，速度由单片机控制。
关键词：智能小车单片机自动循迹避障AbstractWith the increasing levels of high-tech and industrial automation process progresses, the intelligent vehicle is widely used to all kinds of toys and another production’s devise. It is greatly enriched the life of the people.Based on ATmega16 microcontroller,this paper is about a design of intelligent tracking-avoidance car, which is consist of the power supply module, infrared sensor module, the motor drive module, debug module and the MCU modules. Using infrared and ultrasonic testing on the tube black line and the obstacle, when left on the tube detects infrared black line, the car deflected to the left, the right of infrared tube black line is detected, the car to the right deflection. ATmega16 microcontroller for the control chip to control the speed and steering electric car, enabling automatic tracking avoidance function. Which car is driven by L298N driver circuit completed, the speed controlled by the MCU.Keywords: Intelligent Vehicle; MCU;automatic tracking; obstacle avoidance目录摘要 (I)ABSTRACT (II)目录 (III)第1章绪论 (1)1.1引言 (1)1.2课题研究目的及意义 (1)1.3课题研究现状及发展趋势 (2)1.4本文的主要工作 (3)第2章小车的总体方案设计 (4)2.1设计思路 (4)2.2小车循迹避障传感器的选型 (6)2.3小车循迹避障设计方案 (8)第3章小车的硬件电路设计 (10)3.1单片机的选型 (10)3.2小车的硬件电路设计 (14)第4章小车的软件设计 (19)4.1主程序设计及流程图 (19)4.2避障子程序设计及流程图 (20)4.3循迹子程序设计及流程图 (21)结论 (22)参考文献 (23)致谢 (24)附录1 系统电路图 (24)附录2 智能循迹壁障小车完整程序 (27)第1章绪论1.1引言智能，在科技高速发展的今天，已成为一个引领时尚前沿的代名词，智能手机，智能机器人等等已经在工业，军事中得到广泛的作用，在不为人们所熟知的领域，如深海探测，航空航天，地质勘探，智能也发挥着举足轻重的作用[1]。
基于单片机的智能玩具车设计
摘要现在，玩具电动车要么是只能实现直线前进的，要么是带遥控装置的开环控制的，能够实现或前进、或后退、或左转、或右转的功能。
能够显示运行状态、里程（圈数）并实现报警的却为数不多。
本文的主要研究工作是设计和实现基于单片机STC89C51 的智能玩具电动车，包括其硬件和软件两个部分。
硬件电路部分主要包括控制器、信号检测电路、避障电路、电机驱动电路、显示电路、电源电路等，通过软件编程控制小车实现前进、后退、加速、减速、左转、右转和车灯闪烁等功能，并在小车行进中很好地实现避障，里程、行进方向显示和报警。
本文是把当前一般的玩具电动车作为基础，增加各种传感器，如光电传感器、红外传感器、超声波传感器等，利用传感器构成的信号检测电路实时检测电动车的运行速度、运行位置、运行状况，单片机接收并处理信号检测电路检测到的各种数据，然后由单片机发出指令控制电动小车运行。
该智能玩具小车能够实现的功能有：实时准确地显示温度、显示里程，能够实现语音控制，自动循迹和避障，能够自动调节行驶速度并精确停车。
关键词：智能，玩具电动车，单片机，软件设计ABSTRACTNow, electric toy is either can only achieve a straight forward, either with remote control device for open loop control, can achieve or forward, or back, or left, or right function. To be able to display operating status, mileage (LAPS) and alarm however amount to is not much. The main research work of this thesis is to design and implement based on STC89C51 single-chip microcomputer intelligent toy car, including its hardware and software in two parts. The hardware circuit part mainly comprises a controller, a signal detection circuit, obstacle avoidance circuit, motor drive circuit, display circuit, power supply circuit, through software programming to control the car forward, backward, acceleration, deceleration, turn left, turn right and lights flashing and other functions, and in the small car running well realize the obstacle avoidance, mileage, the direction of display and alarm. This paper is to present a general electric toy as a foundation, increase of various sensors, such as photoelectric sensor, infrared sensor, ultrasonic sensor, the sensor signal detection circuit for real-time detection of electric vehicle running speed, running position, operation, SCM receives and processes the signal detection circuit detects a variety of data, and then by the MCU instruction control of electric trolley. The intelligent toy car can achieve functions: real-time and accurate temperature display, display the mileage, voice control can be achieved, automatic tracking and obstacle avoidance, and can automatically adjust the speed and the precision of parking.Keywords: Intelligent, electric toy cars, SCM, software design摘要 (I)ABSTRACT (II)第一章引言 (2)1.1 研究背景 (2)1.2 研究意义 (2)1.3 国内外研究现状 (3)1.4研究内容 (4)第二章相关技术 (6)2.1 单片机技术 (6)2.2 智能玩具电动车技术 (7)第三章系统需求分析 (8)3.1 功能分析 (8)3.1.1 主控模块 (8)3.1.2电机驱动模块 (9)3.1.3显示模块 (9)3.1.4 电源模块 (11)3.1.5 机械系统模块 (11)3.2 性能分析 (12)3.2.1 硬件系统可靠性措施 (12)3.2.2 软件系统可靠性措施 (12)第四章电路设计 (15)4.1 主控电路设计 (15)4.1.1 STC89C51单片机硬件结构 (15)4.1.2 最小应用系统设计 (16)4.2 信号检测电路设计 (21)4.2.1 红外检测电路设计 (22)4.2.2 金属探测电路设计 (22)4.3驱动电路设计 (23)4.4 显示电路设计 (25)4.5 电源电路设计 (26)4.6 接口电路设计 (27)4.6.1 前向通道设计 (27)第五章控制软件的设计与实现 (35)5.1 概述 (35)5.1.1 应用软件的一般要求 (35)5.1.2 应用软件的设计过程 (36)5.2 软件的结构设计 (36)5.3 主要模块实现 (37)5.3.1 电机驱动流程图及程序 (37)5.3.2 循迹流程图及程序 (42)5.3.3 显示流程图及程序 (49)第六章系统功能测试 (61)6.1 测试仪器及设备 (61)6.2 系统功能测试 (62)6.3 系统测试结果及分析 (63)第七章结论和展望 (65)7.1 结论 (65)7.2 展望 (65)参考文献 (66)第一章引言1.1 研究背景当今社会，科学技术日新月异，时代前进的步伐越来越快。
基于单片机的智能玩具小车设计
硬件设备88基于单片机的智能玩具小车设计◆石岱威摘要：随着技术的不断发展，基本的儿童玩具的科技含量也越来越高。
单片机凭借自身所具备的的可靠性高，扩展能力强，控制能力强等优点在智能玩具的制造领域得到了广泛的应用，目前单片机技术是制造智能玩具的首选技术。
本文以STC 公司的16位单片机为核心，利用其具有的控制传感器模块进行信号的检测，通过程序的调控控制玩具小车的电机的运转，进而使玩具小车具备自动避障，自动追寻轨迹，自动进行语音播报，光电显示等功能。
本文在完成设计之后，依照相关的标准对智能玩具小车的各个方面进行了严格的评价和考核。
考核的结果显示，本文设计的玩具小车符合实际生产和儿童的需要，具有非常强的实际运用的价值。
关键词：智能玩具；单片机；小车进入21世纪，人类在电子技术，传感器技术，通信技术，计算机技术，自动控制技术，等方面的研究取得了巨大的成果，这些成果为新兴学科的兴起奠定了坚实的基础。
人工智能这一学科虽然很造就被提出，但这一学科真正的实际运用在本世纪才刚刚开始。
人工智能运用的主要一个方面就是“人工智能与机械的结合方面”。
人工智能的实际运用对人类的生活产生了巨大的影响，这一学科在为人们的日常生活带来便利的同时，也给社会之中的各个行业带来了巨大的冲击。
在此本文探讨的重点是玩具行业。
随着人工智能的不断崛起，玩具行业发生了巨大的变化。
传统玩具在市场上占据的份额越来越少，呈逐步下降的趋势。
而具有高科技含量的电子玩具在市场之中占据的份额在逐步的一点一点扩大，不可否认的事实是玩具智能化已经成为了中国乃至世界玩具市场的主流方向。
尽管相关的数据显示，我国制造的玩具占世界玩具总产量的很大一部分，但我们不得不承认，在科技含量较高的电子玩具领域我国与世界发达国家仍存在巨大的差距，这种差距主要体现在玩具的科技含量的高低上。
从这一现状可以看出，我国的高科技含量玩具的自主设计制造能力还很欠缺。
因此开展智能玩具相关技术的研究工作，有助于科研人员对技术进行创新和优化，还对社会经济的发展存在一定的实际促进作用。
基于单片机智能遥控小车的设计
基于单片机智能遥控小车的设计现今的智能遥控小车在各个领域都有广泛的应用，如家庭娱乐、安防巡检、仓库物流等。
在这篇文章中，我们将讨论基于单片机的智能遥控小车的设计。
首先，我们需要选择适合的单片机作为主控制器。
目前市面上最常用的单片机有Arduino、Raspberry Pi等。
Arduino是一种开源电子原型平台，其特点是体积小巧、易于编程。
Raspberry Pi是一款基于ARM架构的微型计算机，具有与PC相似的性能。
在选择单片机时，我们需要考虑到所需功能的复杂度，并根据需求选择适合的处理器。
接下来，我们需要设计小车的底盘。
底盘一般由两个驱动电机和轮子组成，可以使用直流电机或步进电机。
直流电机通常用于需要更高速度和功率的应用，而步进电机适用于需要更精确运动和控制的应用。
在选择电机时，我们需要考虑小车的负载能力和运动需求，并选择合适的电机类型。
为了实现遥控功能，我们需要添加无线通信模块。
常见的无线通信模块有蓝牙、Wi-Fi和红外线模块等。
蓝牙模块可以实现长距离通信和高速传输，适用于需要远程操控的应用。
Wi-Fi模块可以实现无线网络连接和上传数据，适用于需要实时监控和远程控制的应用。
红外线模块可以实现近距离通信和简单的遥控功能，适用于低成本和简单的应用。
在设计电路时，我们需要考虑电源管理和传感器的接入。
智能遥控小车通常需要稳定的电源供应，可以使用电池，或将电源直接接入插座。
在接入电源时，我们需要添加合适的电压调节器和电流保护模块，以确保电路的安全运行。
此外，我们还可以添加各种传感器，如超声波传感器、红外线传感器和摄像头等，以实现遥测和环境感知功能。
软件方面，我们需要为单片机编写应用程序。
根据单片机的选择，我们可以使用相应的编程语言和集成开发环境。
Arduino通常使用C/C++编程语言和Arduino开发环境，Raspberry Pi可以使用Python和Linux操作系统。
在编写程序时，我们需要实现与无线通信模块的通信，控制电机和传感器的运行，以及处理接收到的指令。
基于单片机的智能小车的设计
基于单片机的智能小车的设计智能小车在当今社会中得到越来越广泛的应用，它不仅可以为人们的生活带来方便，还能在工业生产和科研领域发挥关键作用。
而基于单片机的智能小车设计是其中的一个重要方面，它通过利用单片机的高度集成和强大功能，实现智能小车的自主控制和感知任务。
本文将深入探讨基于单片机的智能小车设计的关键技术和发展趋势，为读者提供一些有益的参考和启发。
智能小车的设计中，传感器是至关重要的一环。
而对于基于单片机的智能小车来说，选择合适的传感器和设计有效的传感器数据采集方案显得尤为重要。
在传感器选择方面，常用的传感器有红外传感器、超声波传感器、光电传感器等，它们可以实现对障碍物的检测和环境信息的感知。
在传感器数据采集方案设计上，需要考虑到传感器数据的采集频率、传感器数据的处理方式以及传感器数据与单片机的接口方式等。
通过合理设计传感器的选择和数据采集方案，可以有效提高智能小车的感知能力和控制精度。
除了传感器外，基于单片机的智能小车设计还需要考虑到智能控制算法的设计。
智能控制算法是实现智能小车自主行驶和避障的核心，它可以通过对传感器数据的处理和分析，实现对小车行驶方向和速度的实时控制。
常用的智能控制算法包括PID算法、模糊控制算法和神经网络控制算法等，它们分别适用于不同的应用场景和控制需求。
在智能控制算法的选择和设计中，需要考虑到算法的实时性、稳定性和可调节性，以实现对智能小车的精确控制和智能决策。
在设计基于单片机的智能小车时，硬件设计也是一个不可忽视的方面。
合理的硬件设计可以有效提高智能小车的性能和稳定性，为控制算法的实现提供良好的硬件支持。
常用的硬件设计包括电机驱动电路设计、电源管理电路设计和通信接口电路设计等。
其中，电机驱动电路设计是最为关键的一环，它可以实现对小车电机的精确控制和驱动，保证小车的行驶稳定性和速度调节精度。
电源管理电路设计则是保证小车电路的稳定供电和功耗管理，避免因电路供电不稳定导致小车控制系统工作异常。
(完整版)基于单片机智能循迹小车毕业设计
沈阳理工大学课程名称：基于单片机智能循迹小车姓名：魏玉柱指导教师：程磊催宁海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：STC89C52 智能循迹小车TCRT5000传感器电机驱动目录1引言 (4)2 需求分析 (4)2.2 循迹小车的发展历程回顾 (5)2.3智能循迹小车的应用 (5)2.4 智能循迹小车研究中的关键技术 (8)3系统设计 (9)4详细设计 (8)4.1 硬件设计 (8)4.1.1电路原理图 (9)4.1.2 器件选择 (10)4.1.2.1 智能循迹小车的主控芯片的选择 (10)4.1.2.2 智能循迹小车电源模块的选择 (10)4.1.2.3 智能循迹小车电机驱动电路的选择 (11)4.1.2.4 智能小车循迹模块的选择 (11)4.1.3 模块设计 (12)4.1.3.1电机驱动模块电路 (12)4.1.3.2光电传感器模块 (12)4.2 软件设计 (14)4.2.1程序流程图 (14)4.2.2实现主要代码 (14)5 实验结果 (16)5.1设计实现 (16)5.2出现的问题和解决的方法 (17)6 结束语 (18)7.参考文献 (19)1引言随着控制技术及计算机技术的发展，寻迹小车系统将在未来工业生产和日常生活中扮演重要的角色。
智能玩具小车毕业设计说明
摘要随着科学技术的进步，智能化和自动化技术越来越普及，各种高科技技术也广泛应用于智能小车河机器人玩具制造领域，使智能机器人越来越多样化。
智能小车是一个多种高新技术的集成体，融合了机械，计算机硬件，软件，电子，人工智能等多种科学技术的知识，可以涉及到当今许多前言领域的技术。
利用红外对管来检测黑线，利用超声波实现避障，并以STC89C51单片机为主控芯片控制小车的转向和速度，从而使小车实现自动循迹避障的功能。
其中由L298N驱动电路对小车驱动，单片机输出的PWM波控制速度。
由内置程序分别控制位于小车左右的直流电机的运转，实现小车的自动识别路线的功能，能够有效的控制小车遇到障碍物时能够转弯角度与循迹行驶。
本设计的结构相对简单，比较易于实现，体现了一定程度的智能。
关键词：智能小车；红外对管；STC89C51单片机；超声波；L298NAbstractWith the progress of science and technology, intelligent and automation technology is more and more popular, various high-tech technology is also widely used in the field of intelligent car river robot toy manufacturing, make intelligent robot has become more and more diversified. Smart car is an integration of a variety of high technology, the integration of mechanical, computer hardware, software, electronics, artificial intelligence and many other kinds of scientific and technological knowledge can involves to many of today's introduction in the field of technology.Using infrared tube to detect the black line, in order to avoid obstacles by using ultrasonic wave, and the STC89C51 MCU as the main control chip to control the car's steering and speed, so as to enable the car to achieve the function of automatic tracking and obstacle avoidance. Which is driven by the L298N driver circuit, the output of the microcontroller PWM wave control speed. By the built-in program control located in the car about DC motor running, the car automatic recognition route function, can effectively control the car encountered obstacles to the steering angle and tracking road. The structure of the design is relatively simple, the comparison is easy to realize, and it embodies the intelligence of a certain degree..Keywords: intelligent vehicle; infrared tube; STC89C51 MCU; ultrasonic; L298N目录摘要 (1)Abstract (2)引言 (1)1绪论 (2)1.1智能玩具的意义和作用 (2)1.2 智能小车的现状 (3)1.2.1 国外移动机器人的状况 (3)1.2.2 国内移动机器人的状况 (3)2 方案设计与论证 (5)2.1 主控系统 (5)2.1.1 AT89C52单片机简介 (5)2.1.2 单片机的发展 (6)2.2 电机驱动模块 (7)2.2.1 H桥式电路工作原理 (9)2.2.2 PWM调速技术 (9)2.3循迹模块 (9)2.3.1光电传感器的工作原理 (9)2.3.2光电传感器的分类和工作方式 (10)2.4避障模块 (11)2.4.1 超声波测距的原理 (12)2.4.2 超声波传感器的分类 (13)2.4.3 超声波测距特点 (13)2.5 显示模块 (14)2.5.1 数码管的结构及工作原理 (14)2.5.2 数码管的选择 (15)2.6机械系统 (15)2.6.1 电机驱动部分： (16)2.6.2 电池的安装： (16)2.7电源模块 (16)3 硬件设计 (17)3.1 总体设计 (17)3.1.1主板设计框图如图3.1 (17)3.2驱动电路 (18)3.2.1 电机驱动电路设计 (18)3.2.2 信号检测电路设计 (19)3.2.3 主控电路设计 (20)3.3 显示模块电路设计 (21)4 软件设计 (23)4.1 主程序设计 (23)4.1.1 主程序框图 (23)4.1.2 主程序流程图 (24)4.2 循迹模块程序设计 (25)4.3 避障模块程序设计 (26)4.4 显示模块的程序设计 (28)5 制作安装与调试 (29)5.1 小车的安装 (29)5.2小车的调试 (29)5.3智能小车的功能 (31)结论 (32)参考文献 (34)引言随着微电子技术的不断发展，单片机不但集成程度越来越高，已可以在一块芯片上同时集成CPU、存储器、定时器／计数器、并行和串行接口、看门狗、前置放大器、A ／D 转换器、D／A 转换器等多种电路，而且体积越来越小，功耗越来越低，这就很容易将计算机技术与测量控制技术结合，组成智能化测量控制系统[8]。