目录
1 课题背景 (1)
1.1课题背景 (1)
1.2课题的目的和意义 (2)
2 文献综述 (2)
2.1国内外智能汽车发展状况 (2)
2.2基于不同避障方式的智能车 (3)
2.3智能车自动平衡技术现状 (4)
2.4智能车自动避障技术现状 (4)
2.5智能车路径计算和避障研究 (6)
3 研究方案 (8)
3.1研究内容及目标 (8)
3.2技术路线 (9)
3.3技术难点及解决办法 (10)
3.4创新之处 (10)
4 论文计划安排 (11)
4.1论文安排 (11)
4.2论文计划 (11)
参考文献 (12)
智能小车智能避障算法研究
机设104班 (10100872) 王立人
摘要：智能机器人是如今工程研究的热点，在工业和航空航天领域，智能车已作为一种重要的人力替代被广泛应用。本研究将在智能车能够双轮直立且自主循迹的基础上，通过自动控制方法来引导车辆前进，并通过控制系统避让行进过程中的障碍物。本研究结果将提供障碍物识别以及自动避障控制理论的新方法，为自主机器人的避障研究提供一些参考。最终实现两轮平衡车通过数字摄像头传感器在指定环境中上准确的判断路障并在一定速度下安全行驶。
关键字：智能车,障碍物识别,避障算法,控制系统
1 课题背景
1.1 课题背景
智能汽车的研究始于20世纪50年代初，美国Barrett Electronics公司开发出世界上第一台自动引导车辆系统（Automated Guided V ehicle System，AGVS）。与此同时，Basrrett 电子公司研制出牵引式小车系统，对钢丝索导引的路径进行跟踪。其后，美国国防部也将智能小车应用纳入其研究范畴中，NASA火星探测智能移动机器人Spirit和Opportunity都包含了路径跟踪内容；第三代军用智能汽车SmarTruck III能够利用光电信息技术探测，满足有路和无路条件下的车辆自动驾驶。在欧洲，20世纪80年代，意大利帕尔玛大学实验研制出ARGO实验车，配备有障碍物自主避让及跟踪系统。它借助于车前的视觉探测器实现障碍物检测避让和路径跟踪，是一种基于立体视觉的智能系统。在亚洲，日本60年代也开始了智能汽车的研究，其中Toyota公司推出了Lexus LS460智能泊车辅助系统，通过对前后座摄像头的图像进行处理，利用其结果来控制电子动力方向盘，从而命令其自主泊车。在我国，智能车的研究也在同步进行。清华大学智能技术与系统国家重点实验室研制的THMR系列机器移动车，其车载设备包括磁罗盘、摄像机、差分GPS、电子地图等等，以保证其控制系统能够接受自主驾驶和辅助驾驶。1996年，沈阳金杯汽车厂研制的6台用于汽车发动机装配用的自动引导小车，可以是说是中
国自主研发自动引导小车在实践应用中较成功的案例。
1.2 课题的目的和意义
智能汽车及智能公交系统是将来道路交通的发展趋势，而实现其的基础则是智能机器人。本课题基于现有的智能车的研究成果，利用全国大学生“飞思卡尔”杯智能汽车竞赛这个平台，对智能汽车进行功能开发，为未来的智能汽车提供参考。
智能机器人有着极为广泛的应用前景。结合传感器技术和自动控制技术可以使智能车实现各种预设的功能，如泊车，寻迹，导航等。随着控制算法研究的深入，我们已经实现了智能车的速度控制和直立式智能车的平衡控制。能够自动避障的智能车将极大地简化驾驶员的驾驶任务，甚至取代人类驾驶员，达到完全自主和安全的驾驶。智能机器人也不受工作环境和工作时间的限制，能够代替人类在复杂甚至危险的环境中工作，是灾难救援，地区安全保障和自然探索中非常重要的工具。因此提升智能机器人的性能，开发智能机器人的功能等是非常有意义且具有前景的研究方向。
2 文献综述
2.1国内外智能汽车发展状况
智能车(Intelligent V ehicle, IV)，也称作无人地面车辆(Unmanned Ground V ehicle, UGV)，是一个集环境感知、动态决策与规划、智能控制与执行等多功能于一体的综合系统[1]，相关技术涉及信息工程、控制科学与工程、计算机科学、机械工程、数理科学、生命科学等诸多学科，是衡量一个国家科研实力和工业水平的重要标志。[1]在智能驾驶技术的研究方面，国外起步较早，已经论证了技术的可行性并进行了实路测试，典型的研究代表如美国卡耐基梅隆大学的NavLab-5[2]与Boss[3]智能车、谷歌公司的Google Driverless Car、意大利帕尔马大学的The ARGO vehicle[4,5]、德国联邦国防军大学的V aMP智能驾驶系统[6]等。到90 年代中后期，美国陆军提出未来战斗系统(Future Communications Commission，FCS)，包含的多种核心武器都涉及到智能驾驶技术[7]。吉林大学是我国最早的智能车研究单位之一。王荣本教授带领的智能车课题组从
上世纪80 年代后期开始智能车自主导航的研究，在环境感知、导航技术等方面有较为深入的研究，研发出的智能车具有遥控驾驶和自主行驶两种方式，可在无人操作的情况下自己按照驾驶标识路线前进，同时已具备简单环境中的直线、弧线行驶等功能。[8]清华大学汽车系“安全与节能”国家重点实验室李克强教授主持研制的THASV 智能车侧重于汽车主动安全研究，在视觉导航、主动避障、离线报警等方面取得了较突出的研究成果，目前正在进行智能巡航控制系统、前碰撞预警系统等技术的实用化工作。
作为智能汽车的基础，智能小车在近年也有非常快速的发展。机器人比赛是近几年在国际上迅速开展起来的一项高科技活动，虽然历史不长，但由于集高新技术、娱乐、比赛于一体。所以引起了众多学者的广泛关注和极大的兴趣。机器人小车子系统作为整个系统的执行机构，其性能好坏对整个系统起着至关重要的作用。飞思卡尔大赛作为众多机器人竞速赛中规模最大的比赛，数年中已经吸引了数百所大学参与。该竞赛以竞速赛为基本竞赛形式，辅以创意赛和技术方案赛等多种形式。竞速赛以统一规范的标准硬软件为技术平台，制作一部能够自主识别道路的模型汽车，按照规定路线行进，并符合预先公布的其他规则，以完成时间最短者为优胜。创意赛是在统一限定的基础平台上，充分发挥参赛队伍想象力，以创意任务为目标，完成研制作品；竞赛评判由专家组、现场观众等综合评定。技术方案赛是以学术为基准，通过现场方案交流、专家质疑评判以及现场参赛队员投票等互动形式，针对参赛队伍的优秀技术方案进行评选,其目标是提高参赛队员创新能力，鼓励队员之间相互学习交流。我校积极参与飞思卡尔竞赛，并在数年的竞赛中取得了不俗的成绩。
2.2基于不同避障方式的智能车
以全国大学生“飞思卡尔”杯智能汽车竞赛的要求为背景，要求智能车在相对高速的运行状态下能够准确的避让一定体积的障碍物并且不影响路径识别和继续前进。由此，衍生出许多种障碍物识别和避让的方法。
2.2.1 摄像头识别避障
使用数字或者模拟摄像头，对赛道和障碍物进行统一的识别。优点是简化传感器
数量，节省安装和调试难度，缺点是摄像头容易采集到不必要的信息，对算法的设计提出了更高的要求。
2.2.2 红外测距避障
使用红外距离传感器进行避障，通过感应车身周围一定距离内的障碍情况来识别障碍物。优点是借助了障碍物在车辆行进路线上占据体积的特点，判断准确；缺点是需要另外安装传感器，而且红外传感器的距离判断是线性的，有判断死角，可能导致漏判或者避让不足。
2.2.3 超声传感器避障
超声传感器工作原理类似于红外传感器，但其探测范围是扇形的，弥补了红外传感器的探测死角，缺点是成本较高且数据处理较摄像头更为复杂。将其与摄像头结合使用也可能导致智能车行驶过程过于保守。
2.3智能车自动平衡技术现状
两轮机器人的平衡问题一直是智能机器人研究领域中的一个热点问题。1987年，日本首先开始了自平衡两轮机器人的研究，美国、瑞士等国家也相继研制出多种自平衡两轮机器人，其中控制器的设计大多采用了经典或现代控制理论。经典控制理论中PID参数的设定往往需要十分复杂的调试过程，而现代控制理论需要得到控制对象精确的数学模型，才能设计出期望的控制器。李潮全等人使用依据完整约束下的方程拉格朗日方程对两轮平衡小车进行了力学建模，计算了机器人的状态空间方程，并证明了同轴两轮机器人是可控的，并且给出了机器人在-0.25 rad的倾斜角度下能够恢复并维持动态平衡，响应时间小于2s；在受到干扰时能够快速恢复平衡，平均响应时间小于3s，系统动态特性很好的结论。[9]李明爱等人针对自平衡两轮机器人复杂的动力学特性，提出分层模糊控制的思想，设计2个模糊控制器分别对机器人体的偏移角度和轮的转动速度进行控制，由决策器进行智能判断和协调，输出控制量，以实现机器人的平衡控制。[10] 2.4智能车自动避障技术现状
智能小车的避障问题也是机器人路径规划问题中很重要的一部分，机器人路径规划问题同样一直是机器人学的一个非常重要的研究课题。机器人路径规划问题是指在有障碍物的工作环境中，如何寻找一条从给定起点到终止点的较优的运动路径，使机器人在运动过程中能安全、无碰撞地绕过所有的障碍物，且所走路径最短。目前已有许多种算法来解决路径规划问题，如启发式图搜索算法、人工势场法、可视图法、遗传算法等。这些方法都具有各自的优点，但也存在着一定的局限性。人工势场法的基本思想是认为机器人的移动空间是一个虚拟力场，由目标产生引力，障碍物对机器人排斥，机器人在合力的作用下向目标移动。[11]向量场直方图法是将移动机器人作为中心，建立一维的极线直方图表示行驶环境，对线速度和角速度分别进行控制，这个方法较好地解决了人工势场法丢失环境细节信息的问题。曲率速度法以及动态窗口法把避障问题转化为二维速度空间的部分优化问题。也有文献基于模糊逻辑控制方法，并且引入人的经验，来实现机器人避障的功能，但难点在于模糊规则难以确定。根据不同的环境特点选取不同的算法也是提高路径规划性能的一个有效途径。邓高峰等人提出了一种障碍环境下机器人路径规划的蚁群粒子群算法，该混合算法在时间效率上优于蚁群算法，在求精效率上优于粒子群算法，是综合两种算法长处的一种新的启发式算法，达到时间性能和优化性能上的双赢，获得了非常好的效果。[12]
目前，基于传感器的不同，机器人避障方法主要有超声避障、激光避障、视觉避障等方法。由于视觉传感器获取的信息量大，内容丰富，因此基于视觉的移动机器人导航和避障成为重点研究的方向之一。Ohya将摄像机拍摄到的场景图像分成5个区域，计算出每个区域的像素平均值并与设定的阈值进行比较来确定可行区域，但该方法要求背景环境单纯，否则极易发生误判。[13]Kyoung让机器人事先记忆环境中的一些图像，然后在行进时将获取得场景图像与存储的图像进行比对，如果在某区域产生差异则表示有障碍物存在。[14]Taylor等提出一种以Boundary Place Graph搜索未知环境的方法，对环境中的物体都贴上路标(Landmark)，机器人避障时只要环绕着物体的边界前进直到下一个路标出现。[15]还有一种基于光流的障碍物检测方法，[16]该方法对于障碍物运动时检测
有显著的效果，但是当障碍物太小或静止不动时光流分析将会失败。除此之外，应用光流法对图像进行处理时，需要处理大量的数据，因此实时性受到影响。徐玉华[11]等人采用二维激光测距仪获取环境信息，针对阈值敏感性问题，提出一种基于自适应阈值求可行方向的移动机器人避障新方法：在离前方的障碍物较远时，阈值选得较大，使机器人能较早地发现较远处的障碍或者可行通道，并对行驶方向做出调节，使机器人向可行通道驶去，以免进入局部“死区”。离前方的障碍物较近时，阈值选得较小，使机器人能够获得近处的障碍信息，以免“忽视”了身边的障碍，并通过实验验证了算法的有效性。使用激光传感器，使机器人能够有效的避让固定的障碍物，为传感器的选择提供了借鉴。闻帆[17]等人设计了新的模板匹配方法用来搜索机器人的可行区域；利用基于粒子滤波的方法对模板进行更新。使机器人能有效地躲避室内环境下的各种静态和动态障碍物。他们的研究为障碍物的识别方法提供了新的有效的方法。赵祚喜等人使用bug算法进行避障，结合DistBug算法、VisBug算法得到较短路径的“相遇点”与“脱离点”的确定方法，基于按分段直线与速度窄间法结合得到圆滑自然路径的绕行障碍物边缘算法。[18]还提出“虚拟触角”的概念来分析利用传感器数据，机器人依靠多种“虚拟触角”实现基于传感器的改进Bug算法。此类研究优化和整合了多种算法，为避障策略提供了新的想法。樊晓平等人在分析人工势场法抖动问题的基础上，增加了一个指数项到引力场函数中，消除了奇异值点，用这种方法避免了抖动现象。并且通过对敏感度的调节，还能够克服传统势场法中目标点在斥力作用范围内时，机器人无法到达目标点的缺陷。
2.5智能车路径计算和避障研究
2.5.1路径路况识别
摄像头能够采集到车辆正前方所有的图像信息，利用得到的图像，我们可以对车辆即将行驶的区域有个明确的了解。具体算法介绍如下：
(1)对传回的图像进行二值化处理，使其变为简单的黑白图像。若是数字摄像头，则能跳过这一步。对处理后的图像进行滤波，去噪点甚至矩阵变换等工作，使其成为具有明显特征，易于处理的图像。
(2) 分别识别出赛道的左右边界，并根据远近的不同对图像不同部分的数据进行加权处理，由左右边界得到行驶路径在图上的坐标，由此获得中线的位置。比较实际中线位置与理想中线位置的坐标值，得到位置偏差。
(3)建立位置偏差和舵机转动角度所对应的PWM脉宽关系的模型，拟合二者的函数关系曲线。在这里我们认为舵机转动的角度是和PWM脉宽成线性的正比关系，因此以一次函数来唯一确定PWM 脉宽与舵机转动角度之间的关系。实时生成PWM波形，并输出至舵机。
2.5.2平衡控制
平衡控制主要采用PID算法进行控制，PID控制具有实现简单，效果好的特点。使用陀螺仪测量车身静态角度，用陀螺仪测量水平方向上的加速度，陀螺仪能直接很精确的得到角速度的值，然后积分得到角度。两者结合就可以得到精确的角度和角速度。将角度和角速度数值进行了一定的处理后，就可以通过PID控制器来控制车模的平衡，只需调节PID的参数就可以让车模直立起来。
2.5.3避障算法
避障算法初步以摄像头作为主要的传感器，在图形处理过程中识别出障碍物并进行避让。避障算法的主要难点在于路径余量的控制和障碍物避让后车身的回正。
避障算法可以由两种方式来实现：
1）使用摄像头作为唯一的传感器。由于飞思卡尔的规则细则中明确规定，障碍物将是两块黑色的砖头，所以这种障碍物具有明显的色彩特征。在图像处理时，最简单的情况下，黑色的障碍物将会被认为是赛道的边界而进行统一的计算。这种算法的优点是简化传感器和算法，但是缺点是算法余量不足，容易导致车辆直接撞上障碍物，如果放大车辆的行驶余量，则会导致小车在其他路况下表现过于保守，不利于竞速。所以对障碍物进行辨认是有必要的。使用摄像头，可以通过识别图像上黑块的面积（宽度）来辨认是正常的轨道边界还是障碍物，以调整对应策略，使用灵活的算法进行蔽障。此种方
法的流程图如图1所示。
2）使用其他距离传感器。我们也可以使用红外或者超声波传感器，来直观地检测障碍物。这种方法的好处是能够直接检测到障碍物的存在，以便调整应对策略，难点在于控制方法的切换如何做到柔性过度，使车辆顺畅得在两种运行方案间切换。此种方法的流程图如图2所示。
图1 摄像头避障流程图
图2 其他传感器避障流程图
3 研究方案
3.1研究内容及目标
本课题将在已经取得的成就的基础上，对更复杂路况下，路径计算和平衡控制进行研究。采用数字摄像头作为传感器，使用方便，图像清晰度高，能够尽量多的获取路况信息。通过对摄像头不同取景范围的分析，尝试各种可能的想法，使用先进的图像处理技术，并寻找出一套简单使用的障碍物识别和避让算法。主要工作包括以下几个方面：
(1) 研究摄像头取景范围对控制算法的影响。通过改变摄像头的高低、角度、前瞻
等，对不同位置时，信号的采集和判断能力进行分析，选出较好的安装位置。
(2) 研究如何区分摄像头采集到不同路段的信号并做相应的处理。根据飞思卡尔大赛的规则明细，我们需要判断四种基本的路况并做相应的分析。在直道，弯道，虚线和十字路口的情况下小车均能正常通过且在此基础上能够避让明显的障碍物。
(3) 尝试一些新型信号滤波融合算法，比较小车的动态和静态稳定性。比如四元素法、卡尔曼、长期短期融合等方法，分析各自优缺点，并选出最理想的。
(4) 最后将所有功能整合，对小车性能参数进行调试。主要是PID的参数调节，不断的改变参数然后观察小车运行状态直到一个最佳参数。
3.2技术路线
根据本课题的研究内容，拟定的技术路线如下图所示。
图3 控制策略图
具体步骤如下：
以20ms为控制周期，进行以下工作：
(1) 数据信号采集：采集编码器，陀螺仪，加速度器及摄像头传回的数据。
(2) 将加速度计信号和陀螺仪信号融合，计算出电机平衡控制分量。
(3) 处理并分析图像信号，区别出路径的边界以为障碍物，获得控制小车前进的路径数据。
(4) 测量当前小车速度将其和给定速度比较计算出电机速度控制分量。
(5) 将电机分量相加并分别输出给相应的电机。
3.3技术难点及解决办法
本课题可能遇到的技术难点及解决办法如下：
(1) 信号采集问题：直立小车运行姿态的稳定性对摄像头的视野范围影响极大，需要有优秀的平衡控制算法作为研究的前提，以保证摄像头的采集范围合适且基本不变。
(2) 路径分析问题：摄像头在不同光源环境下对路况信息的表现区别很大，需要使用自适应的方法使其返回的数据尽量特征明显，便于分析；摄像头数据量大，需要过滤无用的信息，保留有用的道路信息，可以通过算法计算图形与赛道的相关性来实现。
(3) 快速前进稳定性问题：当小车以一定速度前进时，图像相比静态会产生一定灰度，使得高速下图像变得模糊，应使用对应的还原算法还原赛道的特征或者在模糊的图像中提取出特征参数。
3.4创新之处
本研究使用数字摄像头作为唯一传感器，同时执行避障及路径识别功能，并使用二轮小车作为载体，是传统直立小车功能的扩展。在本研究中也优化和简化了一些图像处理技术，使其能够更为简单的应用到实际的工作中，并将对综合性的路径判断算法提供一定参考。
4 论文计划安排
4.1论文安排
论文内容安排如下：
第一部分：引言，介绍课题背景和研究目的及意义。
第二部分：自主平衡小车的电路设计，介绍电路原理及其功能。
第三部分：自主平衡小车的智能避障算法讨论，分析不同算法处理问题的优缺点。
第四部分：自主平衡小车的智能避障算法实况模拟，根据小车运行状态分析并调试优化，并确定最后参数。
第五部分：自主平衡小车的智能避障算法实验结论，总结研究成果。
4.2 论文计划
工作安排和进度时间表如下：
表4.1 工作安排和进度
参考文献
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毕业设计(论文) 开题报告 设计（论文）题目：基于单片机的智能小车 学院名称：电子与信息工程学院 专业：电子与信息工程 班级：电信092班 姓名：杨介派学号09401180228 指导教师：胡劲松职称教授 定稿日期：2013 年1 月26 日
基于单片机的智能小车 1.课题研究背景和意义 智能化作为现代社会的新产物，是以后的发展方向，他可以按照预先设定的模式在一个特定的环境里自动的运作，无需人为管理，便可以完成预期所要达到的或是更高的目标。它集中地运用了计算机、传感、信息、通信、导航、人工智能及自动控制等技术，是典型的高新技术综合体。智能车辆是目前世界车辆工程领域研究的热点和汽车工业增长的新动向。随着企业生产技术的不断提高以及对自动化技术要求的不断加深，智能车辆已在许多工业部门获得了广泛的应用。无论是从科学发展、理论研究的角度，还是从汽车工业发展以及市场竞争的角度看，对智能车辆的研究都是必要的。而智能小车的研究及相关产品开发也将有利于我国在此领域技术发展与进步。因此，研制一种智能，高效的智能小车控制系统具有重要的实际意义和科学理论价值。 2.国内外研究现状及发展趋势 2.1 国外智能车辆的现状研究 国外智能车辆的研究历史较长，始于上世纪50年代，它的发展历程大致可以分为三个阶段： 第一阶段：20世纪50年代是智能车辆研究的初始阶段。1954年美国Barrett Electronic 公司研究开发出了世界上第一台自主引导车系统，该系统只是一个运行在固定路线上的拖车式运货平台，但它却具有了智能车辆最基本的特征即无人驾驶。 第二阶段：从80年代中后期，世界主要发达国家对智能车辆开展可卓有成就的研究，在欧洲，普罗米修斯项目于1986年开始了在这个领域的探索，在美洲，美国于1995年成立了国家自动高速公路系统联盟，其目标之一就是研究发展智能车辆的可行性，并促进智能车辆技术进入实用化。 第三阶段：从90年代开始，智能车辆进入了深入、系统、大规模的研究阶段。最为突出的是，美国卡内基-梅陇大学机器人研究所一共完成了Navlab系列的自主车的研究，取得了显著的成就。 2.2 国内智能车辆的现状研究 国内的许多高校和科研院所都在进行ITS关键技术、设备的研究，随着ITS研究的兴起，我国已形成了一支ITS技术研究开发的专业技术队伍。交通部已将ITS研究列入“十五”科技发展计划和2010年长期规划。相信经过相关领域的共同努力，我国ITS及智能车辆的技术水平
—实训报告—（智能小车组装与调试） 学院系别： 专业班级： 设计学生： 指导老师： 设计时间:
1.1项目概述 本次实训是基于单片机（STC89C52RC）智能小车的设计与开发，开发中涉及控制、程序设计、模式识别、传感技术、电子、计算机、机械等。开发智能小车的学习与发展，对促进学习综合运用所学的嵌入式知识以及电子技术的知识提高，具有良好的推动作用。智能小车能实现自动引导功能和循迹避障功能。最终完成硬件电路设计与制作和控制软件的编写以及调试。 1.2项目要求 (1)理解程序、硬件电路图，查阅相关资料； （2）焊接电路板； （3）软硬件调试； （4）完成循迹，避障，遥控等功能。 1.3实训目的 （1）理解并掌握单片机控制小车的循迹，遥控、避障的原理； （2）了解电子路的布局、PCB板的设计； （3）掌握电路板焊接技术，如何用万用表线判断元器件的好坏； （4）掌握单片机C语言的编程及软硬件调试。 1.4系统设计 1.4.1框图设计 基于STC89C52单片机智能小车系统设计由STC89C52单片机、电机驱动、晶振电路、按键电路、数码管显示电路、红外感应电路几部分组成，系统框图如图1-1所示。
图1-1 基于STC89C52单片机智能小车系统框图 1.4.2知识点 该项目需要了解以下知识点。 （1）+5V电源原理及设计。 （2）单片机复位电路工作原理及设计。 （3）单片机晶振电路工作原理及设计。 （4）案件电路的设计。 （5）数码管的特性及应用。 （6）电路板焊接技术。 （7）STC89C52单片机引脚。 （8）单片机C语言程序设计 （9）红外线感应原理。 1.5硬件设计 1.5.1总体设计 智能小车采用前轮驱动，前轮左右两边各用一个电机驱动，调制前面两个轮子的转速起 停从而达到控制转向的目的，后轮是万象轮起支撑的作用。
毕业设计(论文) 课题名称智能循迹避障小车设计 学生姓名 XXX 学号00000000000000 系、年级专业 XXXXXXXXXXXXXXXXXXX 指导教师 XXX 职称讲师 2016年5月18日
摘要 自从首个工业智能设施诞生以来，智能设施的发展已经扩展到了包括机器、刻板、电子、冶金、交通、宇航、国防等产业领域。近年来智能设施水平迅速上升，大大的改变了大多数人类的生活方式。在人类的智能化技术不断飞速进步的过程中，能够取代手动的机器人在更加人性化的同时也越来越智能化。 本文主要讨论了基于单片机的智能循迹避障小车的设计。智能自动循迹制导系统在驱动电路的基础上，实现自动跟踪汽车导线，而智能避障是使用红外传感器测距系统来实现功能来规避障碍。智能寻光避障小车是一种采用了多种传感器，以单片机为核心，电力马达驱动和自动控制为技术，根据程序预先确定的模式，而不是人工管理来实现避障导航的自动跟踪高新技术。这项技术已广泛应用于智能无人驾驶、智能机器人、全自动工厂等许多领域。 这个设计使用STC89C52单片机[1]作为小车的智能核心，使用红外传感器对智能小车跟踪模块识别引导线跟踪，收集模拟信号并将信号转换成为数字信号，使用C 语言编写程序，设计的电路结构简单，易于实现，时效性高。 关键词：智能化；单片机最小系统；传感器；驱动电路
ABSTRACT From the first level of industrial intelligent facilities since birth, the development of intelligent facilities has been broadened to include machinery, electronics, metallurgy, transportation, aerospace, defense and other fields. Intelligent facilities level rising in recent years, and rapidly, significantly changed the way people live. People in the process of thinking, improvement, learning and intelligence of replace the manual machine is more and more. This paper mainly discusses the intelligent tracking based on single chip microcomputer control process of the obstacle avoidance car. Intelligent automatic tracking is based on the driving circuit of the guidance system, to achieve automatic tracking car line; obstacle avoidance is the use of infrared sensor ranging system to realize the function to evade obstacles. Intelligent tracking obstacle avoidance car is a use different sensor , motor drive for power and automatic control technology to realize according to the procedures predetermined mode, not by artificial management can realize the automatic tracking of obstacle avoidance navigation of high and new technology. The technology has been widely used in unmanned intelligent unmanned line, intelligent robot and so on many fields. Using infrared sensors for car tracking module to identify the guide line tracking, collecting analog signal and converts the signal into digital signal; Using C language to write the program, the design of the circuit structure is simple, easy to implement,timeliness is high. Keywords: Intelligent; Single chip microcomputer minimum system; The Sensor; Driver circuit
单片机系统课程设计轮式移动机器人的设计 学院：通信与电子工程学院 班级：电子131 姓名：初清晨 学号： 2013131013 同组成员：孟庆阳张轩 指导老师：王艳春 日期： 2015年12月24日
组员分工 1、组长：张轩，实物焊接，报告整理，程序设计 2、组员：孟庆阳，实物焊接，仿真测试，报告整理 3、组员：初清晨，实物焊接，报告整理，仿真测试
目录 摘要 (1) 第一章绪论 (2) 1.1智能小车的意义和作用 (2) 1.2智能小车的现状 (3) 第二章方案设计与论证 (3) 2.1 主控系统 (3) 2.2 电机驱动模块 (4) 2.3 循迹模块 (5) 2.4 避障模块 (6) 2.5 机械系统 (7) 2.6电源模块 (7) 第三章硬件设计 (7) 3.1 AT89S52单片机的简介 (8) 3.2总体设计 (11) 3.3驱动电路 (12) 3.4信号检测模块 (13) 3.5主控电路 (14) 第四章软件设计 (15) 4.1主程序框图 (15) 4.2电机驱动程序 (15) 4.3循迹模块 (16) 4.4避障模块 (20) 结束语 (25) 致谢 (26) 附录一循迹加红外避障综合程序 (28) 附录二实物图 (32)
摘要 随着计算机、微电子、信息技术的快速进步，智能化技术的开发速度越来越快，智能度越来越高，应用范围也得到了极大的扩展。智能作为现代的新发明，是以后的发展方向，它可以按照预先设定的模式在一个环境里自动的运作，不需要人为的管理，可应用于科学勘探等用途。智能电动小车就是其中的一个体现。设计者可以通过软件编程实现它的行进、循迹、停止的精确控制以及检测数据的存储、显示，无需人工干预。因此，智能电动小车具有再编程的特性，是机器人的一种。 本设计采用AT89S52单片机加电机驱动电路和红外遥控及循迹模块还有红外接收一体化传感器设计而成，采用模块化的设计方案，运用红外遥控器控制小车的前进、后退、左转、右转、启动和停止。 关键词：智能小车；STC89C52单片机；L9110；红外对管 Intelligent tracking and obstacle-avoid car Abstract：Based infrared detection of black lines and the road obstacles, and use a STC89C52 MCU as the controlling core for the speed and direction, A electronic drived, which can automatic track and avoid the obstacle, was designed and fabricated. In which, the car is drived by the L298N circuit, its speed is controlled by the output PWM signal from the STC89C52. Keywords: Smart Car; STC89C52 MCU; L298N; Infrared Emitting Diode
第二章智能寻迹避障小车寻迹系统设计 1．任务 任务一：产生智能寻迹避障小车沿黑线转圈的控制程序； 任务二：产生智能寻迹避障小车带状态显示沿黑线转圈的控制程序； 2．要求 （1）能控制智能寻迹避障小车沿黑线实现转圈功能； （2）行走过程中小车一直压着黑线走，不得冲出黑线圆圈之外或之； （3）智能寻迹避障小车可以从小于90度的任意方向寻找到黑线圆圈； 2.1 项目描述 该项目的主要容是：在智能寻迹避障小车电机控制系统之上扩展寻迹电路，然后运用C 语言对系统进行编程，使智能寻迹避障小车实现沿黑线转圆圈的功能，并且在行走过程中小车一直压着黑线走，不得冲出黑线圆圈之外或之；当人为将小车拿开，再从小于90度的任意方向放置小车，小车应能重新找回轨道，并沿黑线继续转圈。通过该项目的学习与实践，可以让读者获得如下知识和技能： 继续掌握单片机I/O端口的应用； 掌握红外线收、发对管的工作原理与控制方法； 掌握数码管的工作原理与控制方法； 掌握单片机C语言的编程方法与技巧； 能够编写出智能寻迹避障小车沿黑线实现转圈功能的控制函数； 2.1 必备知识 2.1.1 关于红外线传感器 红外线定义：在光谱中波长自0.76至400微米的一段称为红外线，红外线是不可见光线。所有高于绝对零度（-273.15℃）的物质都可以产生红外线。现代物理学称之为热射线。医用红外线可分为两类：近红外线与远红外线。 红外线发射器：红外线发射管在LED封装行业中主要有三个常用的波段，如下850NM、875NM、940NM。根据波长的特性运用的产品也有很大的差异，850NM波长的主要用于红外线监控设备，875NM主要用于医疗设备，940NM波段的主要用于红外线控制设备。如：红外线遥控器、光电开关、光电计数设备等。 红外线对管应用：本项目中，小车的寻迹功能采用红外线收、发对管实现。具体工作过程如下：两对红外线收、发对管安装在智能寻迹避障小车底盘正前方，红外发射管一直发射信号，接收管时刻准备接收信号。两对对着地的红外管发射红外信号，信号在白色的地面上反射回接收管，通过接收管把信号送回单片机进行处理，完成相应的动作。假如在黑色的地面上，信号被地面吸收，就无信号返回，单片机检测到无信号，根据程序也会做出相应的动作。如图2.1所示为红外线收、发对管外型示意图。
毕业设计智能循迹避障 小车设计 Standardization of sany group #QS8QHH-HHGX8Q8-GNHHJ8-HHMHGN#
单片机系统课程设计 轮式移动机器人的设计 学院：通信与电子工程学院 班级：电子131 姓名：初清晨 学号： 13 同组成员：孟庆阳张轩 指导老师：王艳春 日期：2015年12月24日
组员分工 1、组长：张轩，实物焊接，报告整理，程序设计 2、组员：孟庆阳，实物焊接，仿真测试，报告整理 3、组员：初清晨，实物焊接，报告整理，仿真测试
目录
摘要 随着计算机、微电子、信息技术的快速进步，智能化技术的开发速度越来越快，智能度越来越高，应用范围也得到了极大的扩展。智能作为现代的新发明，是以后的发展方向，它可以按照预先设定的模式在一个环境里自动的运作，不需要人为的管理，可应用于科学勘探等用途。智能电动小车就是其中的一个体现。设计者可以通过软件编程实现它的行进、循迹、停止的精确控制以及检测数据的存储、显示，无需人工干预。因此，智能电动小车具有再编程的特性，是机器人的一种。 本设计采用AT89S52单片机加电机驱动电路和红外遥控及循迹模块还有红外接收一体化传感器设计而成，采用模块化的设计方案，运用红外遥控器控制小车的前进、后退、左转、右转、启动和停止。 关键词：智能小车；STC89C52单片机；L9110；红外对管 Intelligent tracking and obstacle-avoid car Abstract：Based infrared detection of black lines and the road obstacles, and use a STC89C52 MCU as the controlling core for the speed and direction, A electronic drived, which can automatic track and avoid the obstacle, was designed and fabricated. In which, the car is drived by the L298N circuit, its speed is controlled by the output PWM signal from the STC89C52. Keywords: Smart Car; STC89C52 MCU; L298N; Infrared Emitting Diode 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
CHAHGZH0U 開TfRIE OF ENGINEERWG TECHNOLOGY 毕业设计（论文）开题报告 现状： 智能小车发展很快，从智能玩具到其它各行业都有实质成果。其基本可实 现循迹、避障、检测贴片寻光入库、避崖等基本功能，这几届的电子设计大赛 智能小车又在向声控系统发展。比较出名的飞思卡尔智能小车更是走在前列。 我此次的设计主要实现循迹避障这两个功能。 智能车辆也叫无人车辆，是一个集环境感知、规划决策和多等级辅助驾驶 等功能于一体的综合系统。它具有道路障碍自动识别、自动报警、自动制动、 自动保持安全距离、车速和巡航控制等功能。智能车辆的主要特点是在复杂的 道路情况下，能自动的操纵和驾驶车辆绕开障碍物并沿着预订的道路进行。智 能小车主要运用领域包括军事侦察与环境检测、探测危险与排除险情、安全检 测受损评估、智能家居。 发展趋势： 智能循迹小车可广泛应用于军事侦察、勘探、矿产开采等不便于人员实地 堪察 的环境。稍加改造，可应用于军事反恐、警察维和等领域，从而达到最大 限度的避免人员伤亡，保存战斗实力的目的。因此，具有重要的军事和经济意 义。 随着汽车工业的，其与电子信息产业的融合速度也显着提高，汽车开始向 电子化、多媒体化和智能化方向发展，使其不仅作为一种代步工具、同时能具 有交通、娱乐、办公和通讯等多种功能。智能小车是一个集环境感知、规划决 策，自动行驶等功能与异地的综合系统，它集中的运用了计算机、传感、信息、 通信、导航及自动控制等技术，是典型的高新技术综合体。 、基本信息 学生姓名 倪小玉 班级 电子0911 学号 2009238108 系名称 自动化技术系 专业 应用电子 毕业设计（论文）题目 智能循迹小车的设计 指导教师 李玮 二、开题意义 课题 的现状与 发展趋势
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作者：PanHongliang 仅供个人学习 目录 摘要………………………………………………………………………………………2 ABSTRACT………………………………………………………………………………
…2 第一章绪论 (3) 1.1智能小车的意义和作用 (3) 1.2智能小车的现状 (3) 第二章方案设计与论证 (4) 2.1 主控系统 (4) 2.2 电机驱动模块 (4) 2.3 循迹模块 (6) 2.4 避障模块 (7) 2.5 机械系统 (7) 2.6电源模块 (8) 第三章硬件设计 (8) 3.1总体设计 (8) 3.2驱动电路 (9) 3.3信号检测模块 (10) 3.4主控电路 (11) 第四章软件设计 (12) 4.1主程序模块 (12) 4.2电机驱动程序 (12) 4.3循迹模
块 (13) 4.4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 摘要：利用红外对管检测黑线与障碍物，并以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，速度由单片机输出的PWM波控制。 关键词：智能小车；STC89C52单片机； L298N；红外对管 Intelligent tracking and obstacle-avoid car Abstract：Based infrared detection of black lines and theroad obstacles, and use a STC89C52 MCU as the controlling core for the speed and direction, A electronic drived, which can automatic track and avoid the obstacle, was designed and fabricated. In which, the car is drived by the L298N circuit, its speed is controlled by the output PWM signal from the STC89C52. Keywords: Smart Car。STC89C52 MCU。L298N。Infrared Emitting Diode 第一章绪论 1.1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
单片机系统课程设计 令狐文艳 轮式移动机器人的设计 学院：通信与电子工程学院 班级：电子131 姓名：初清晨 学号：2013131013 同组成员：孟庆阳张轩 指导老师：王艳春 日期：2015年12月24日
组员分工 1、组长：张轩，实物焊接，报告整理，程序设计 2、组员：孟庆阳，实物焊接，仿真测试，报告整理 3、组员：初清晨，实物焊接，报告整理，仿真测试
目录 摘要1 第一章绪论2 1.1智能小车的意义和作用2 1.2智能小车的现状3 第二章方案设计与论证3 2.1 主控系统3 2.2 电机驱动模块4 2.3 循迹模块5 2.4 避障模块6 2.5 机械系统7 2.6电源模块7 第三章硬件设计7 3.1 AT89S52单片机的简介8 3.2总体设计11 3.3驱动电路12 3.4信号检测模块13 3.5主控电路14 第四章软件设计15 4.1主程序框图15 4.2电机驱动程序15 4.3循迹模块16 4.4避障模块20 结束语25 致谢26 附录一循迹加红外避障综合程序28 附录二实物图32
摘要 随着计算机、微电子、信息技术的快速进步，智能化技术的开发速度越来越快，智能度越来越高，应用范围也得到了极大的扩展。智能作为现代的新发明，是以后的发展方向，它可以按照预先设定的模式在一个环境里自动的运作，不需要人为的管理，可应用于科学勘探等用途。智能电动小车就是其中的一个体现。设计者可以通过软件编程实现它的行进、循迹、停止的精确控制以及检测数据的存储、显示，无需人工干预。因此，智能电动小车具有再编程的特性，是机器人的一种。 本设计采用AT89S52单片机加电机驱动电路和红外遥控及循迹模块还有红外接收一体化传感器设计而成，采用模块化的设计方案，运用红外遥控器控制小车的前进、后退、左转、右转、启动和停止。 关键词：智能小车；STC89C52单片机；L9110；红外对管 Intelligent tracking and obstacle-avoid car Abstract：Based infrared detection of black lines and theroad obstacles, and use a STC89C52 MCU as the controlling core for the speed and direction, A electronic drived, which can automatic track and avoid the obstacle, was designed and fabricated. In which, the car is drived by the L298N circuit, its speed is controlled by the output PWM signal from the STC89C52. Keywords: Smart Car; STC89C52 MCU; L298N;Infrared Emitting Diode 第一章绪论 1.1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
摘要：本智能识别小车以STC89C52单片机为控制芯片，以直流电机，光电传感器，超声波传感器，电源电路以及其他电路构成。系统由STC89C52通过IO口，通过红外传感器检测黑线，利用单片机输出PWM脉冲控制直流电机的转速和转向，循迹由TCRT5000型光电对管完成。 一、系统设计 1、小车循迹，避障原理 这里的循进是指小车在白色地板上寻黑线行走，通常采取的方法是红外探测法。红外探测法，即利用红外a在不同颜色的物体表面具有不同的反射性质的特点，在小车行驶过程中不断地向地面发射红外光，当红外光遇到白色地板时，发生漫反射反射光被装在小车上的按收管按收；如果遇到黑线则红外光被吸收，小车上的接收管接收不到红外光，单片机就是否收到反射回来的红外光为依据来确定黑线的位置和小车的行走路线。红外探测器探测距离有限一殷最大不应超过3cm。 而避障则是通过超声波模块不断向前方发射超声波信号，通过接收反射回来的超声波信号，从而实现的避障。当前方有障碍物时，超声波会向单片机串口发送一串数字，这些数字就是当前小车距离障碍物得距离。当串口接收到信号时，会引发串口中断，单片机通过读取距离值，并且对此数值进行分析是不是距离小车很近，是的话就进行转向；否则继续循迹。当小车遇到第一个障碍后，就计数一次，这样当遇到第二个障碍物时，小车就可以以不同的形式躲避障碍物了。 2、选用方案 （1）：采用成品的小车地盘，通过改装来完成任务； （2）：采用STC89C52单片机作为主控制器； （3）：采用7V电源经7805稳压芯片降压后为其他芯片及器件供电。 （4）：采用TCRT5000型红外传感器进行循迹； （5）：L298N作为直流电机的驱动芯片； （6）：通过对L298N使能端输入PWM来控制电机转速和转向； 3、系统机构框图如下所示： 超声波模块 主控制芯片STC89C52 红外传感器 直流电机L298N 稳压电源模块 电压比较器
西安工业大学北方信息工程学院毕业设计（论文）开题报告 题目：自动避障寻迹小车软件设计 系（部）：电子信息系 专业：通信工程 班级：B090310 学生：何欣 学号：B09031036 指导教师：王青岳 2012年12月18日
1.毕业设计（论文）综述（题目背景、研究意义及国内外相关研究情况） 1.1题目背景： 智能小车的巡线和避障功能在生产生活中都有着广泛的用途。例如：可以用在大的生产车间的物流系统中，按照预先设定的路线来传输货物自动躲避障碍功能从而使工作更加安全和效率更高。 1.2研究意义： 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，智能小车可以作为机器人的典型代表。 电子技术的飞速发展，对自动化要求越来越高，智能汽车检测并完成特殊的任务将成为以后的一个新的发展方向。在危险或不利于人工作业的环境下，利用智能小车替代人工作业完成特殊任务，避免人员伤亡，更可减少经济损失。 1.3国内外相关研究情况： 在世界科学界和工业设计界中，众多的研究机构都在研发智能车辆，其中具有代表性的智能车辆包括： 美国NavLab系列智能车辆系统。该系统是由美国卡内基·梅隆大学机器人研究所研制的。NavLab．V系统的车体采用Pontiac运动跑车。其传感器系统包括视觉传感器系统、差分GPS系统、光纤阻尼陀螺和光码盘。 德国VaMoRs—P智能车辆系统。该系统由德国联邦国防大学和奔驰汽车公司研制的。车体采用奔驰500型轿车。传感器系统包括由4个小型彩色CCD摄像机构成的两组主动式双目视觉系统、3个惯性线性加速度计和角度变化传感器、测速表及发动机状态测量仪等。执行机构包括方向力矩电机、电子油门和液压制动器等。 国内智能车辆研究由于起步晚，以及经济条件的制约，在智能车辆研究领域与发达国家有一定的差距，目前开展这方面研究工作的单位主要包括一些大学和科研机构，具有代表性的系统有： 7B．8智能车辆系统。该系统是由南京理工大学、北京理工大学、浙江大学、国防科技大学、清华大学等多所院校联合研制，属于军用室外智能车辆，于1995年底通过验收。 飞思卡尔杯全国大学生智能汽车竞赛就是在这样的背景下应运而生的。比赛由国家教育部高等学校自动化专业教学指导分委员会主办，飞思卡尔半导体公司协办。由组委会提供统一的车模和单片机，要求各参赛队在不改变车模的底盘结构的前提下，通过选择适当的检测方案和控制算法，使车模能够在专门设计的跑道上自主地识别路线行驶，单圈行驶时间最短的赛车获胜。这样，通过提供一个相同的比
目录 摘要 (2) ABSTRACT (2) 第一章绪论 (3) 1.1智能小车的意义和作用 (3) 1.2智能小车的现状 (3) 第二章方案设计与论证 (4) 2.1 主控系统 (4) 2.2 电机驱动模块 (4) 2.3 循迹模块 (6) 2.4 避障模块 (7) 2.5 机械系统 (7) 2.6电源模块 (8) 第三章硬件设计 (8) 3.1总体设计 (8) 3.2驱动电路 (9) 3.3信号检测模块 (10) 3.4主控电路 (11) 第四章软件设计 (12) 4.1主程序模块 (12) 4.2电机驱动程序 (12) 4.3循迹模块 (13) 4.4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 肖维 物理与电子信息学院电子信息工程专业 2006级9班指导教师：刘汉奎 摘要：利用红外对管检测黑线与障碍物，并以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，速度由单片机输出的PWM波控制。 关键词：智能小车；STC89C52单片机； L298N；红外对管 Intelligent tracking and obstacle-avoid car Xiao Wei School of Physics and Electronic Information,Grade 2006 Class 9 ,Instructor:Liu Hankui Abstract：Based infrared detection of black lines and the road obstacles, and use a STC89C52 MCU as the controlling core for the speed and direction, A electronic drived, which can automatic track and avoid the obstacle, was designed and fabricated. In which, the car is drived by the L298N circuit, its speed is controlled by the output PWM signal from the STC89C52. Keywords: Smart Car; STC89C52 MCU; L298N; Infrared Emitting Diode
华侨大学厦门工学院毕业设计(论文)开题报告 系：电气工程系专业班级：电气工程及其自动化4班
二、文献综述（国内外研究情况及其发展）： 国外智能车辆的研究历史较长，始于上世纪50年代。它的发展历程大体可以分成三个阶段： 第一阶段 20世纪50年代是智能车辆研究的初始阶段。1954年美国Barrett Electronics 公司研究开发了世界上第一台自主引导车系统AGVS（Automated Guided Vehicle System）。 第二阶段从80年代中后期开始，世界主要发达国家对智能车辆开展了卓有成效的研究。在欧洲，普罗米修斯项目开始在这个领域的探索。在美洲，美国成立了国家自动高速公路系统联盟（NAHSC）。在亚洲，日本成立了高速公路先进巡航/辅助驾驶研究会。 第三阶段从90年代开始，智能车辆进入了深入、系统、大规模研究阶段。最为突出的是，美国卡内基.梅隆大学（Carnegie Mellon University）机器人研究所一共完成了Navlab系列的10台自主车（Navlab1—Navlab10）的研究，取得了显著的成就。 相比于国外，我国开展智能车辆技术方面的研究起步较晚，开始于20世纪80年代。而且大多数研究处在于针对某个单项技术研究的阶段。虽然我国在智能车辆技术方面的研究总体上落后于发达国家，并且存在一定得技术差距，但是我们也取得了一系列的成果，主要有： （1）中国第一汽车集团公司和国防科技大学机电工程与自动化学院与2003年研制成功我国第一辆自主驾驶轿车。 （2）南京理工大学、北京理工大学、浙江大学、国防科技大学、清华大学等多所院校联合研制了7B.8军用室外自主车，该车装有彩色摄像机、激光雷达、陀螺惯导定位等传感器。 可以预计，我国飞速发展的经济实力将为智能车辆的研究提供一个更加广阔的前景。因此，对智能小车进行深入细致的研究，不但能加深课堂上学到的理论知识，更能将理论转化为实际运用，为将来打下坚实的基础。
摘要 本系统以设计题目的要求为目的，采用80C51单片机为控制核心，利用红外线传感器进行寻线，控制电动小汽车的自动循迹，并再通过光电开关探测障碍，从而控制电机转向，实现进行壁障功能。整个系统的电路结构简单，可靠性能高，实验测试结果满足要求。本文着重叙述了该系统的硬件设计方法、软件设计方法及测试结果分析。小车运行方案，在现有玩具电动车的基础上，加装红外线光电开关模块和红外寻线模块，实现对电动车位置、运行状况的实时测量，并将测量数据传送至单片机进行处理，然后由单片机根据所检测的各种数据实现对电动车的智能控制。 关键词：80C51单片机、红外线传感器、光电开关、电动小车
Abstract The system requirements of the design project for the purpose of the 80C51 microcontroller for the control of the core,the use of the hunt and infrared sensors,automatic obstacle acoidance control of electric cars,and the photoelectric switch to the barrier function.The electric circuit construction of whole system is simple, the function is dependable. Experiment test result satisfy the request, this text emphasizes introduced the hardware system designs and the result analyse. Car is running the program, under the existing toy electric car, based on the installation of super sonic sensor and infrared sensors, to achieve the location of electric vehicles,operational status of the real-time measurement, and measurement data sent to the microcontroller for processing, then SCM detected according to a variety of data to achieve intelligent control of electric vehicles. Key words: 80C51 single chip computer, infrared sensors, photoelectric switch, the electric car
毕业设计（论文）报告纸 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 装 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 订 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 线 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 《计算机控制系统》 大作业 题目：基于STC89C52单片机的智能小车设计 成 员： 曹 飞（1251734） 曾含含（1253915） 章 平（1251738） 刘 备（1251735） 学 院： 机械与能源工程学院 专 业： 机械设计制作及其自动化 年 级： 2012级 指导教师： 宋蕴璞 二〇一五年十二月
毕业设计（论文）报告纸 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 装 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 订 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 线 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 摘要 本文提出了一种基于STC89C52单片机的智能循迹避障小车的设计方案和具体的实现方法，以STC89C52RC 单片机作为小车的检测和控制核心，利用L298N 电机控制模块来驱动后轮两个直流减速电机，利用红外反射式光电传感器检测路面的黑白线以识别路线，利用超声波测距模块HC-SRO4来判断前方的障碍物，在循迹模式下小车可以沿着路面上的黑线行驶，在避障模式下可以避开障碍物。本设计结构简单，较易实现，在一定精度范围内可稳定循迹和避障，具有一定的实用价值。 关键词：STC89C52，L298N 模块，红外光电传感器，超声波测距
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