智能循迹避障小车论文设计
岳阳职业技术学院
毕 业 设 计
(2012届)
题 目 学 院 岳阳职业技术学院 专 业 电子信息工程技术 班 级 09-01 学 号 2112
学生姓名 刘春云 指导教师 谭正龙 上交日期
智能循迹避障小车论文设计
目录
摘要………………………………………………………………………………………3 第一章 绪 论……………………………………………………………………………3 智能小车的意义和作用 ……………………………………………………………3 智能小车的现状 ……………………………………………………………………4 第二章 方案设计与论证 ………………………………………………………………5 车体设计 …………………………………………………………………………5 电机驱动模块………………………………………………………………………5 循迹模块 …………………………………………………………………………6 避障模块 …………………………………………………………………………7 机械系统 …………………………………………………………………………7 电源模块 …………………………………………………………………………8 第三章 硬件设计 ………………………………………………………………………8 总体设计 …………………………………………………………………………8 驱动电路 …………………………………………………………………………9 信号检测模块………………………………………………………………………10 主控电路 …………………………………………………………………………11 第四章 软件设计 ……………………………………………………………………12 主程序模块…………………………………………………………………………12 电机驱动程序………………………………………………………………………12 循迹模块……………………………………………………………………………13 避障模块……………………………………………………………………………15 第五章 制作安装与调试 ………………………………………………………………18 结束语……………………………………………………………………………………18 致谢………………………………………………………………………………………19 参考文献…………………………………………………………………………………19
智能循迹避障小车论文设计
摘 要:利用红外对管检测黑线,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,速度由单片机控制。本系统采用存储空间较大的AT89C52作为主控制芯片,电动车电机驱动采用L298N芯片;结合GP2A25光电开关,能较有效的控制其在特定位置转弯角度及行驶出错处理;采用LD-5461AS数码管来显示系统分阶段运行的时间,能够较准确较清晰地显示两个数码管位的显示,三者的结合使电动车更加智能化,自动化,可视化。该系统无论在结构和技术上都具有较好的科学性。
关键词:智能小车;STC89C52单片机; L298N;超声波传感器;红外对管
第一章 绪论
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。近年来机器人的智能水平不断提高,并且迅速地改变着人们的生活方式。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。
随着科学技术的发展,机器人的感觉传感器种类越来越多,其中视觉传感器成为自动行走和驾驶的重要部件。视觉的典型应用领域为自主式智能导航系统,对于视觉的各种技术而言图像处理技术已相当发达,而基于图像的理解技术还很落后,机器视觉需要通过大量的运算也只能识别一些结构化环境简单的目标。视觉传感器的核心器件是摄像管或CCD,目前的CCD已能做到自动聚焦。但CCD传感器的价格、体积和使用方式上并不占优势,因此在不要求清晰图像只需要粗略感觉的系统中考虑使用接近觉传感器是一种实用有效的方法。
机器人要实现自动导引功能和避障功能就必须要感知导引线和障碍物,感知导引线相当给机器人一个视觉功能。避障控制系统是基于自动导引小车(AVG—auto-guide vehicle)系统,基于它的智能小车实现自动识别路线,判断并自动避开障碍,选择正确的行进路线。使用传感器感知路线和障碍并作出判断和相应的执行动作。
该智能小车可以作为机器人的典型代表。它可以分为三大组成部分:传感器检测部分、执行部分、CPU。机器人要实现自动避障功能,还可以扩展循迹等功能,感知导引线和障碍物。可以实现小车自动识别路线,选择正确的行进路线,并检测到障碍物自动躲避。基于上述要求,传感检测部分考虑到小车一般不需要感知清晰的图像,只要求粗略感知即可,所以可以舍弃昂贵的CCD传感器而考虑使用价廉物美的红外反射式传感器来充当。智能小车的执行部分,是由直流电机来充当的,主要控制小车的行进方向和速度。单片机驱动直流电机一般有两种方案:第一,勿需占用单片机资源,直接选择有PWM功能的单片机,这样可以实现精确调速;第二,可以由软件模拟PWM输出调制,需要占