《論文_智能循跡小車設(shè)計(jì)報(bào)告(定稿)》

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1、智能循跡小車設(shè)計(jì)業(yè)級(jí)各頷專班姓舟自動(dòng)化0804班2010年8月——2010年10月摘要：本課題是基于AT89C52單片機(jī)的智能小車的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)，小車完成的主要功能是能夠自主識(shí)別黑色引導(dǎo)線并根據(jù)黑線走向?qū)崿F(xiàn)快速?gòu)澏ǖ膶ぞ€行駛。小車系統(tǒng)以AT89S52單片機(jī)為系統(tǒng)控制處理器；采用紅外傳感獲取賽道的信息，來(lái)對(duì)小車的方向和速度進(jìn)行控制。此外，對(duì)整個(gè)控制軟件進(jìn)行設(shè)計(jì)和程序的編制以及程序的調(diào)試，并最終完成軟件和硬件的融合，實(shí)現(xiàn)小車的預(yù)期功能。當(dāng)今世界，傳感器技術(shù)和自動(dòng)控制技術(shù)正在飛速發(fā)展，機(jī)械、電氣和電子信息已經(jīng)不再明顯分家，自動(dòng)控制在工業(yè)領(lǐng)域中的地位已經(jīng)越

2、來(lái)越重要，“智能”這個(gè)詞也已經(jīng)成為了熱門(mén)詞匯。現(xiàn)在國(guó)外的自動(dòng)控制和傳感器技術(shù)已經(jīng)達(dá)到了很高的水平，特別是日本，比如日本本田制作的機(jī)器人，其仿人雙足行走已經(jīng)做得十分逼真，而且具有一定的學(xué)習(xí)能力，還據(jù)說(shuō)其智商已達(dá)到6歲兒童的水平。作為機(jī)械行業(yè)的代表產(chǎn)品一汽車，其與電子信息產(chǎn)業(yè)的融合速度也顯著提高，呈現(xiàn)出兩個(gè)明顯的特點(diǎn)：一是電子裝置占汽車整車(特別是轎車)的價(jià)值量比例逐步提高，汽車將由以機(jī)械產(chǎn)品為主向高級(jí)的機(jī)電一體化方向發(fā)展，汽車電子產(chǎn)業(yè)也很有可能成為依托整車制造業(yè)和用車提升配置而快速成為新的增長(zhǎng)點(diǎn)；二是汽車開(kāi)始向電子化、多媒體化和智能化方向發(fā)展，使其

3、不僅作為一種代步工具、同時(shí)能具有交通、娛樂(lè)、辦公和通訊等多種功能。無(wú)容置疑，機(jī)電一體化人才的培養(yǎng)不論是在國(guó)外還是國(guó)內(nèi)，都開(kāi)始重視起來(lái)，主要表現(xiàn)在大學(xué)生的各種大型的創(chuàng)新比賽，比如：亞洲廣播電視聯(lián)盟亞太地區(qū)機(jī)器人大賽(ABUROBCON)、全國(guó)人學(xué)生“飛思卡爾”杯智能汽車競(jìng)賽等眾多重要競(jìng)賽都能很好的培養(yǎng)大學(xué)生對(duì)于機(jī)電一體化的興趣與強(qiáng)化機(jī)屯一體化的相關(guān)知識(shí)。但很現(xiàn)實(shí)的狀況是，國(guó)內(nèi)不論是在機(jī)械還是電氣領(lǐng)域，與國(guó)外的差距還是很明顯的，所以作為機(jī)電一體化學(xué)生，必須加倍努力，為逐步趕上國(guó)外先進(jìn)水平并超過(guò)之而努力。為了適應(yīng)機(jī)電一體化的發(fā)展在汽車智能化方向的發(fā)展要

4、求，提出簡(jiǎn)易智能小車的構(gòu)想，目的在于：通過(guò)獨(dú)立設(shè)計(jì)并制作一輛具有簡(jiǎn)單智能化的簡(jiǎn)易小車，獲得項(xiàng)目整體設(shè)計(jì)的能力，并掌握多通道多樣化傳感器綜合控制的方法。所以立“智能循跡小車”一題作為嘗試。此項(xiàng)設(shè)計(jì)是在以楊老師提供的小車為基礎(chǔ)上，采用AT89C52單片機(jī)作為控制核心，實(shí)現(xiàn)能夠自主識(shí)別黑色引導(dǎo)線并根據(jù)黑線走向?qū)崿F(xiàn)快速穩(wěn)定的尋線行駛。一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康模和ㄟ^(guò)設(shè)計(jì)進(jìn)一步掌握51單片機(jī)的應(yīng)用，特別是在嵌入式系統(tǒng)中的應(yīng)用。進(jìn)一步學(xué)習(xí)51單片機(jī)在系統(tǒng)中的控制功能，能夠合理設(shè)計(jì)單片機(jī)的外圍電路，并使Z與單片機(jī)構(gòu)成整個(gè)系統(tǒng)。二、設(shè)計(jì)方案：該智能車采用紅外傳感器對(duì)賽道進(jìn)行道

5、路檢測(cè)，單片機(jī)根據(jù)采集到的信號(hào)的不同狀態(tài)判斷小車當(dāng)前狀態(tài)，通過(guò)電機(jī)驅(qū)動(dòng)芯片L298N發(fā)出控制命令，控制電機(jī)的工作狀態(tài)以實(shí)現(xiàn)對(duì)小車姿態(tài)的控制。三、報(bào)告內(nèi)容安排：本技術(shù)報(bào)告主要分為三個(gè)部分。第一部分是對(duì)整個(gè)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)方法的一個(gè)概要說(shuō)明，主要內(nèi)容是對(duì)整個(gè)技術(shù)原理的概述；第二部分是對(duì)硬件電路設(shè)計(jì)的說(shuō)明，主要介紹系統(tǒng)傳感器的設(shè)計(jì)及其他硬件電路的設(shè)計(jì)原理等；第三部分是對(duì)系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)部分的說(shuō)明，主要內(nèi)容是智能模型車設(shè)計(jì)中主要用到的控制理論、算法說(shuō)明及代碼設(shè)計(jì)介紹等。技術(shù)方案概要說(shuō)明本模型車的電路系統(tǒng)包括電源管理模塊、單片機(jī)模塊、傳感器模塊、電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊。工作原理

6、：＞利用紅外采集模塊屮的紅外發(fā)射接收對(duì)管檢測(cè)路面上的軌跡＞將軌跡信息送到單片機(jī)＞單片機(jī)采用模糊推理求出轉(zhuǎn)向的角度和行走速度，然后去控制行走部分＞最終完成智能小車可以按照路面上的軌跡運(yùn)行。IK10KGNDVCCJc?OOluFVCCXTAL1POOADOP01ADIXTAL2P02.-KD2P03AD3P04AIMPO5AD5P06AD6PO7AD7RSTEAVPPP1OT2PSENPl1T2EXALEP12P3ORxDP13P14Pl.5P31TxDPl6P32WT0P33TSTT1Pl7P34/T0P2OA8P35T1P21A9P36SSP22

7、/A10P37RDK3A11vssP24A12P25/A13P26A14P27/A15壬20AT89S527J?00PIOpTTPl.5Pl6Pl71P202P21P224P26圖1扌路。VCC圖1單片機(jī)最小系統(tǒng)原理圖2、電源電路設(shè)計(jì)：模型車通過(guò)口身系統(tǒng)，采集賽道信息，獲取口身速度信息，加以處理，由芯片給出指令控制其前進(jìn)轉(zhuǎn)向等動(dòng)作，各部分都需要由屯路支持，電源管理尤為重要。在本設(shè)計(jì)中，51單片機(jī)使用5V電源，電機(jī)及舵機(jī)使用6V電源?？紤]到電源為充電電池組，額定電壓為7.2V,實(shí)際充滿電后電壓則為6.5-6.8V,所以單片機(jī)及傳感器模塊采用7805

8、穩(wěn)壓后的5V電源供電，舵機(jī)及電機(jī)直接由電池供電。576U1IACFEEDBACKOUIPUT0ozC4、電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路：電機(jī)驅(qū)動(dòng)芯片L29