智能循光小车毕业设计论文

循迹小车毕业论文循迹小车毕业论文引言：在如今科技高速发展的时代，机器人技术逐渐走入人们的生活，成为了一种热门的研究领域。

其中，循迹小车作为机器人的一种，具有广泛的应用前景。

本文将围绕循迹小车展开讨论，探索其原理、设计以及未来发展。

一、循迹小车的原理循迹小车是一种能够根据特定轨迹行驶的机器人。

它通过搭载的传感器，如红外线传感器或摄像头，实时感知周围环境，并根据预设的循迹算法进行行驶。

该算法能够分析传感器所接收到的信号，并判断车辆应该如何转向，从而保持在特定轨迹上行驶。

二、循迹小车的设计1. 传感器设计循迹小车的传感器设计是关键之一。

红外线传感器是常用的传感器之一，它能够通过接收反射的红外线信号，判断车辆是否偏离轨迹。

除此之外，摄像头也是一种常见的传感器选择，它能够实时捕捉车辆周围的图像，并通过图像处理算法判断车辆的位置和方向。

2. 控制系统设计循迹小车的控制系统设计是确保车辆按照预设轨迹行驶的核心。

控制系统通常由微控制器、电机驱动器和电源组成。

微控制器负责接收传感器的信号，并根据循迹算法控制电机驱动器实现车辆的转向和速度调整。

电源则提供所需的电能。

3. 车体结构设计循迹小车的车体结构设计需要考虑到载重能力、稳定性和机动性。

车体通常由轮子、底盘和支撑结构组成。

轮子的选择要考虑到摩擦力和抓地力，底盘的设计要考虑到重心的稳定性，支撑结构的设计则要保证车体的整体稳定性。

三、循迹小车的应用循迹小车作为一种机器人技术，有着广泛的应用前景。

1. 工业领域循迹小车在工业领域可以应用于自动化生产线上，实现物料的自动搬运和分拣。

它能够减轻人力负担，提高生产效率。

2. 物流领域循迹小车在物流领域可以应用于仓储管理，实现货物的自动存储和取出。

它能够提高物流效率，减少人为错误。

3. 教育领域循迹小车在教育领域可以应用于机器人教育和编程教育。

学生可以通过操控循迹小车，学习机器人技术和编程知识。

四、循迹小车的未来发展随着科技的不断进步，循迹小车也将不断发展和创新。

循迹小车毕业论文本文介绍了一个基于单片机的循迹小车设计。

该系统主要由两个模块组成：传感器模块和控制模块。

传感器模块使用红外线传感器和光敏电阻来检测黑色轨道和白色背景之间的反差，从而确定小车运动的轨迹。

控制模块使用PID 控制算法来调整小车的方向和速度，以保持小车在轨道上运动。

该系统通过语音识别模块和蓝牙通信模块与外部设备交互，具有较好的可扩展性和交互性。

关键词：循迹小车；单片机；传感器；PID 控制算法一、引言随着科技的不断发展，智能控制系统在各个领域得到了广泛应用。

循迹小车作为一种常见的智能控制系统，已经成为了学生课程设计、科技展览、科普教育等方向的研究热点。

本文基于单片机设计了一个循迹小车，以介绍该系统的设计思路和实现细节。

二、系统设计循迹小车的设计主要分为两个模块：传感器模块和控制模块。

传感器模块通过红外线传感器和光敏电阻来检测轨道，控制模块使用PID 控制算法来调整小车的方向和速度，以保持小车在轨道上运动。

该系统还加入了语音识别模块和蓝牙通信模块，增强了其可扩展性和交互性。

1. 传感器模块循迹小车的传感器模块主要用于检测小车运动的轨迹，以实现自动驾驶。

本文采用了两种传感器：红外线传感器和光敏电阻。

红外线传感器（Infrared Sensor）是一种能够感知红外线辐射并将其转化为电信号的传感器。

其原理是利用红外线反射率的不同，通过发射和接收红外线来判断物体的位置、距离或者形状。

在本文中，我们使用红外线传感器来检测黑色轨道和白色背景之间的反差，从而确定小车运动的轨迹。

光敏电阻（Photoresistor）是一种可以感知光强度变化并将其转化为电信号的传感器。

其原理是利用半导体材料的光电效应，当光照射在其表面时，其电阻值会发生变化。

在本文中，我们使用光敏电阻来检测环境中的光线强度，从而判断小车是否处于黑色轨道上。

2. 控制模块循迹小车的控制模块主要用于控制小车的方向和速度，以保持小车在轨道上运动。

智能循迹小车毕业论文一、前言随着科技的发展，智能机器人已经成为人们关注的热门话题。

智能机器人的出现和应用，不仅可以提高生产效率，减少劳动强度，并且可以创造出很多新的应用领域。

其中，智能循迹小车作为一种基于仿生学和机器人学的新型机器人，已经逐渐应用到许多领域，如环境监测、病毒检测等。

本文着重介绍智能循迹小车的设计和实现，以期为相关研究提供参考。

二、智能循迹小车的需求分析智能循迹小车主要用于环境监测和物品巡检。

为了保证循迹小车的运转效果，需要进行以下需求分析：1.循迹精度高：循迹小车的自主导航是基于视觉和控制系统完成的，因此需要保证循迹精度高，以便更准确地定位目标位置。

2.交通状况适应性强：循迹小车需适用于不同的路况和环境，如转向直接性、弯道安全性、山地路段行驶性等。

3.控制系统稳定性高：为了确保循迹小车的运转稳定，控制系统需稳定、耐用。

4.多功能性：循迹小车需具备多种传感器和设备，以实现环境监测和物品巡检等多项功能。

三、智能循迹小车的设计方案1.硬件设计智能循迹小车由四个电动轮驱动，需要具备以下硬件配置：1) 微型处理器：采用单片机实现控制、通信等功能。

2) 直流电机：用于驱动小车前进和后退。

3) 舵机：控制小车方向。

4) 金属质量传感器：检测循迹目标的位置，并对小车进行控制。

5) 视觉传感器：采集路面图像，并进行图像处理。

6) 电源模块：提供小车稳定的电力来源。

2.软件设计1) 系统设计：采用嵌入式系统，将设备的物理特性和功能与程序环境相结合，实现对小车的控制和行为规划。

2) 控制算法设计：采用视觉处理和运动控制算法实现对小车的控制，并对其交通状况和循迹精度进行优化。

3) 通信协议设计：采用串口通信协议实现与上位机的数据传输。

四、智能循迹小车的实现演示智能循迹小车的实现演示中，需要注意以下几点：1. 使用电源模块为小车提供稳定的电力来源。

2. 通过视觉传感器采集并处理路面的图像信息。

3. 通过金属质量传感器检测循迹目标的位置。

智能循迹小车毕业论文本篇论文主要研究了基于Arduino控制器的智能循迹小车设计与实现。

智能循迹小车是一种常见的机器人应用，其主要应用于物流和仓库管理、生产工艺控制等领域。

本文利用Arduino Uno作为核心控制器，通过电机控制模块和红外避障模块等外部组件，实现了小车的轨迹匹配和避障功能。

同时，通过DHT11湿度传感器和MQ-2烟雾传感器，实现了小车的环境检测功能。

论文最后进行了实际测试，验证了智能循迹小车的正确性和实用性。

关键词：智能小车；Arduino；循迹；避障；环境检测1.引言随着科技的不断进步，人工智能、机器人等技术的发展越来越快速。

智能小车作为机器人领域的典型应用，主要应用于物流和仓库管理、生产工艺控制等领域。

因此，设计和制作一种高效、准确的智能小车成为当今热门的研究方向。

2.设计方案2.1硬件设计（1）Arduino UnoArduino Uno是一个基于ATmega328P微控制器的开源电子原型平台，其支持无需编程或者其他硬件电路就可以快速轻松地开发嵌入式系统。

（2）红外避障模块红外避障模块是一种基于红外线探测距离的传感器模块，通过测量物体与小车之间的距离，判断小车前方是否有障碍物。

（3）电机控制模块电机控制模块是小车的驱动部分，其主要作用是控制小车的行进方向和速度。

（4）DHT11湿度传感器DHT11湿度传感器是一种能够测量环境温度和湿度的传感器，通过该传感器可以实现小车的环境检测功能。

（5）MQ-2烟雾传感器MQ-2烟雾传感器是一种能够检测空气中是否含有有害的烟雾气体的传感器，可以实现小车的环境检测功能。

2.2软件设计设计程序采用C++编写，主程序根据小车周围环境的变化情况，不断地调用各部分模块，实现小车的循迹、避障、环境检测等功能。

3.实现方法和结果3.1循迹实现在小车轮下安装两个红外传感器，实现对黑线的检测和识别。

根据黑线的信号变化情况，调整小车行进的方向和速度。

3.2避障实现在小车前端安装红外避障模块，通过判断距离来实现小车遇到障碍物时自动停车，避免发生碰撞。

摘要：循迹小车采用传感器来识别白色路面中央的黑色引导线，通过C8051F310单片机实现对转向舵机和驱动电机的PWM控制,利用检测器检测道路上的标志，使小车实现快速稳定地循线行驶。

分模块阐述了循迹小车的原理、软硬件设计及制作过程.针对路径特点对循迹小车的方向控制和速度控制提出了舵机分级转向、速度分段控制的解决方案。

实验表明，循迹小车能够较快速、平稳地完成对各种曲率引导线的循迹行驶任务。

关键词：单片机、电机、传感器、循迹。

Summary：Tracing car photoelectric sensor to identify the white road to guide the central black line through the C8051F310 microcontroller and drive to achieve the steering servo motor PWM control, the use of detector on the road signs to make the car look fast and stable line-line, down. Sub-module describes the principles of tracing the car, hardware and software design and production process.Path tracing for the characteristics of the car’s direction and speed control servo proposed classification steering, speed control sub-solutions. Experiments show that, tracing the car can be more rapid and smooth completion of the guide line of curvature of the driving task of tracing. Keywords:Microcontroller, motors, sensors, tracing.目录第一章引言一、设计目的 (4)二、设计方案 (4)三、报告内容安排 (4)四、技术方案概要 (5)第二章硬件部分一、单片机最小系统 (6)二、电源电路 (7)三、H桥电机驱动电路 (7)四、传感器输入电路 (8)五、硬件电路原理图 (9)第三章软件部分一、软件设计框架 (10)二、端口初始化 (10)三、PWM初始化 (11)四、功能函数 (12)第四章程序清单 (14)第五章总结 (19)参考文献 (20)附录 (21)第一章引言随着微电子技术的不断发展，微处理器芯片的集成度越来越高，单片机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，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，这种技术促进机器人技术也有了突飞猛进的发展。

第1章绪论1.1课题背景目前，在企业生产技术不断提高、对自动化技术要求不断加深的环境下,智能车辆以及在智能车辆基础上开发出来的产品已成为自动化物流运输、柔性生产组织等系统的关键设备。

世界上许多国家都在积极进行智能车辆的研究和开发设计.移动机器人是机器人学中的一个重要分支，出现于20世纪06年代。

当时斯坦福研究院(SRI）的Nils Nilssen和charles Rosen等人，在1966年至1972年中研制出了取名shakey的自主式移动机器人,目的是将人工智能技术应用在复杂环境下，完成机器人系统的自主推理、规划和控制。

从此，移动机器人从无到有，数量不断增多，智能车辆作为移动机器人的一个重要分支也得到越来越多的关注。

智能小车,是一个集环境感知、规划决策，自动行驶等功能于一体的综合系统，它集中地运用了计算机、传感、信息、通信、导航及白动控制等技术，是典型的高新技术综合体。

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,能自动地操纵和驾驶车辆绕开障碍物并沿着预定的道路（轨迹）行进。

智能车辆在原有车辆系统的基础上增加了一些智能化技术设备：（1)计算机处理系统,主要完成对来自摄像机所获取的图像的预处理、增强、分析、识别等工作；（2）摄像机，用来获得道路图像信息；（3）传感器设备，车速传感器用来获得当前车速，障碍物传感器用来获得前方、侧方、后方障碍物等信息.智能车辆技术按功能可分为三层，即智能感知/预警系统、车辆驾驶系统和全自动操作系统团。

上一层技术是下一层技术的基础。

三个层次具体如下:(1）智能感知系统，利用各种传感器来获得车辆自身、车辆行驶的周围环境及驾驶员本身的状态信息，必要时发出预警信息。

主要包括碰撞预警系统和驾驶员状态监控系统。

碰撞预警系统可以给出前方碰撞警告、盲点警告、车道偏离警告、换道/并道警告、十字路口警告、行人检测与警告、后方碰撞警告等。

自动避障循迹小车毕业论文自动避障循迹小车毕业论文目录1 绪论 (1)1.1智能小车的研究与意义 (1)1.2智能小车的现状 (3)1.2.1国外移动机器人研究 (3)1.2.2国移动机器人的状况 (4)1.2.3小车避障现状综诉 (4)1.2.4智能小车的现状 (4)1.3论文研究容与主要结构 (5)1.3.1基于单片机控制的智能循迹避障小车 (5)1.3.2文章主要结构 (5)2 方案选型设计 (6)2.1车体设计 (6)2.2电机驱动设计 (6)2.2.1电机选择 (6)2.2.2驱动选择 (7)2.2.3H桥式电路工作原理 (9)2.2.4PWM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 (9)2.3.3光电传感器的选择 (10)2.4避障模块 (11)2.4.1超声波测距的原理 (11)2.4.2超声波传感器的分类 (12)2.4.3超声波测距特点 (12)2.4.4超声波模块选择 (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控制系统模块 (15)2.6.1单片机的发展 (15)2.6.2AT89C52单片机的简单介绍 (17)2.7电源模块 (17)3 硬件设计 (18)3.1总体设计 (18)3.1.1小车总体概述 (18)3.1.2小车总体设计框图 (19)3.2驱动电路设计 (19)3.3信号检测模块电路设计 (21)3.3.1循迹模块信号检测电路 (21)3.3.2壁障模块和显示信号检测电路 (22) 3.4显示模块电路设计 (24)3.5主控电路设计 (27)3.5.1单片机最小系统设计 (27)3.5.2主控电路图 (30)4 软件设计 (31)4.1主程序设计 (31)4.1.1主程序框图 (31)4.1.2主程序流程图 (32)4.2循迹模块程序设计 (33)4.3显示模块程序设计 (33)4.4避障模块程序设计 (34)5 制作安装与调试 (35)5.1小车的安装 (35)5.2小车的调试 (35)5.3智能小车的功能 (36)结论 (37)参考文献 (38)附录： (40)中文译文 (44)致谢 (52)1 绪论1.1智能小车的研究与意义移动机器人是机器人领域的一个分支，他的研究始于60年代末期，斯坦福研究院（SRI）的Nits Nilssen和Charles Rosen 等人，在1966年至1972年间研制出了名为Shake的自主移动机器人[1]。

毕业论文（设计）论文题目：自动寻迹、避障智能小车设计学生姓名：XXX学号：XXXX所在院系：电气信息工程学院专业名称：电子信息科学与技术届次：XXX指导教师：XXX淮南师范学院本科毕业论文（设计）诚信承诺书1.本人郑重承诺：所呈交的毕业论文（设计），题目《》是本人在指导教师指导下独立完成的，没有弄虚作假，没有抄袭、剽窃别人的内容；2.毕业论文（设计）所使用的相关资料、数据、观点等均真实可靠，文中所有引用的他人观点、材料、数据、图表均已注释说明来源；3. 毕业论文（设计）中无抄袭、剽窃或不正当引用他人学术观点、思想和学术成果，伪造、篡改数据的情况；4.本人已被告知并清楚：学院对毕业论文（设计）中的抄袭、剽窃、弄虚作假等违反学术规范的行为将严肃处理，并可能导致毕业论文（设计）成绩不合格，无法正常毕业、取消学士学位资格或注销并追回已发放的毕业证书、学士学位证书等严重后果；5.若在省教育厅、学院组织的毕业论文（设计）检查、评比中，被发现有抄袭、剽窃、弄虚作假等违反学术规范的行为，本人愿意接受学院按有关规定给予的处理，并承担相应责任。

学生（签名）：日期：年月日目录1 绪论 (2)1.1 课题研究的背景 (2)1.2 课题研究的主要内容 (3)2 系统方案确定及主要元件的选择 (3)2.1 系统方案确定 (3)2.2 主要元件的选择 (4)3 系统硬件部分设计 (6)3.1 主控器AT89C51 (6)3.2 复位电路 (8)3.3 时钟电路 (9)3.4 寻迹模块 (9)3.5 避障模块 (10)3.6 声控模块 (11)3.7 H桥电机驱动 (11)3.8 电源模块 (13)3.9系统的整体电路 (13)4 系统软件部分设计 (14)4.1 系统使用的软件简介 (14)4.2 软件调试平台 (15)4.3 系统程序流程设计 (17)4.4 系统仿真实现 (17)结论 (20)参考文献 (20)自动寻迹、避障智能小车设计学生：XX(指导教师：XX)(淮南师范学院电气信息工程学院)摘要:智能小车是移动式机器人的重要组成部分，本设计通过实时检测各个模块传感器的输入信号，利用红外对管检测黑线实现寻迹,通过光电传感器实现避障，采用存储空间较大的AT89C51作为主控制芯片，小车电机驱动采用L298N芯片，根据内置的程序分别控制小车左右两个直流电机运转，实现小车自动识别路线，能较有效的控制其在碰上障碍物时能转弯角度及寻迹行驶。

摘要80C51单片机是一款八位单片机，他的易用性和多功能性受到了广大使用者的好评。

这里介绍的是如何用80C51单片机来实现长春工业大学的毕业设计，该设计是结合科研项目而确定的设计类课题。

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，利用超声波传感器检测道路上的障碍，控制电动小汽车的自动避障，快慢速行驶，以及自动停车，并可以自动记录时间、里程和速度，自动寻迹和寻光功能。

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，本文着重介绍了该系统的硬件设计方法及测试结果分析。

采用的技术主要有：（1）通过编程来控制小车的速度；（2）传感器的有效应用；（3）新型显示芯片的采用。

关键词：80C51单片机；光电检测器；PWM调速；电动小车。

ABSTRACT80C51 is a 8 bit single chip computer. Its easily using and multi-function suffer large users. This article introduces the CCUT graduation design with the 80C51 single chip computer. This design combines with scientific research object. This system regards the request of the topic, adopting 80C51 for controlling core, super sonic sensor for test the hinder. It can run in a high and a low speed or stop automatically. It also can record the time, distance and the speed or searching light and mark automatically 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 analyze.The adoption of technique as:(1) Reduce the speed by program the engine；(2) Efficient application of the sensor;(3) The adoption of the new display chip.Key words:80C51 single chip computer; light electricitydetector;PWM speed adjusting;Electricity motive small car.目录1 绪论 (4)1.1本课题研究的背景和意义 (4)1.2智能循迹小车设计原理 (5)2 方案设计与论证 (5)2.1直流调速系统 (5)2.2检测系统 (6)3 智能寻迹小车模块设计 (10)3.1总体方案 (10)3.2传感检测单元 (11)3.2.1小车循迹原理 (11)3.2.2传感器的选择及检测电路设计 (11)3.2.3传感器的安装 (12)3.3软件控制单元 (13)3.3.1单片机选型及程序流程 (13)3.3.2车速的控制 (13)3.3.3电机驱动单元 (14)3.3.4蜂鸣器电路设计 (15)3.3.5稳压电源设计 (15)4 系统功能测试 (15)4.1测试仪器及设备 (16)4.2功能测试 (16)5 结束语 (17)致谢 (18)参考文献 (19)附录 (20)1相关芯片介绍 (20)1.1单片机概述 (20)1.2LM339芯片介绍 (24)1.3L298N芯片介绍 (27)1.47805芯片介绍 (28)2小车控制程序源代码（C） (30)1 绪论1.1 本课题研究的背景和意义随着汽车工业的迅速发展，关于汽车的研究也就越来越受人关注。

智能跟随小车设计毕业设计论文**职业学院毕业设计（论文）题目：智能跟随小车设计系部：电子工程系专业：电气自动化技术学号：2012***23216学生姓名：指导教师：职称：二O一五年一月二日**职业学院毕业论文（设计）任务书课题名称：智能跟随小车设计系部：_________电子系____ _____ 专业：_______电气自动化技术_ _ 姓名：______ ___________学号：______2012***23216________ 指导教师：*****二O一五年一月二日一、毕业论文（设计）的目的与要求：1、设计目的毕业设计（论文）是教学过程中最后一个重要的实践性教学环节，是应用在校所学知识、结合工程实际，进行一次系统的、有机的解决工程实际问题的训练，目的是巩固、扩大和提高所学理论知识，使之系统化，并提升为解决实际工程技术问题的能力，通过本课题的实施可初步掌握工业企业的自动化技术改造基本方法和步骤。

通过毕业设计实践，可使学生进一步提高资料检索、计算、绘图、动手制作和编写说明书的职业技能。

2、题目要求：目前，设计出具有智能化的产品已经成为商家开发产品的目标之一，也是学生课外科技活动的热点之一；其中，专门针对具有自主巡线功能的智能小车的设计更是数不胜数。

但大多数智能巡线小车只是完成了“智能化”所要求的各部分的功能，在小车跟随性方面考虑较少。

此项目注重要求小车跟随主人的智能性。

当你下了飞机，面对一个智能跟随的小车载着行李跟你走，是否觉得舟车劳累的神经有一些舒畅。

当你走进琳琅满目的超市，有这样一个只能跟随的小车满载着你选购的物品跟随在身边，不再觉得陪女友逛街是在做兼职苦力。

当上了年岁的老人，陪伴伴侣散步，不再需要推轮椅，而是自动跟随移动。

智能跟随小车将很好的解决这类问题，把行李放在小车上，让智能跟随小车自动跟随主人。

应用范围较广，比如超市购物车，宾馆、旅店、办公室、医院的人力推车，运输系统的行李提取运输车等等。