红外技术在智能车上的应用

智能跟随小车设计喻语嫣*肖明杰(武汉文理学院信息与计算机学院 湖北武汉 430345)摘要：随着我国智能行业的飞速发展，解放人类劳动力的理念不断普及，智能跟随小车出现在人们视野里，它可以解放人们双手，提高物品搬运的效率，减轻人们的负担同时为其他工作节约时间。

基于此，该文设计了一款基于红外技术和超声波测距的智能跟随小车。

小车以AT89C52芯片为核心控制器，3个人体红外传感器HC-SR501用于识别人所在的位置，把识别到的信号通过核心控制器传送给L298N电机驱动模块，从而实现对小车转向和行驶的控制；超声波传感器HC-SR04用于检测人与小车之间的距离，当距离小于0.5 m时，实现小车报警同时后退，保证人与小车之间的安全距离，防止发生碰撞。

样机测试结果显示，小车能在 4 m 以内对人自动跟随，并与人保持0.5 m的安全距离，防止碰撞，具有一定的实用价值。

关键词：AT89C52 红外技术 超声波测距 跟随小车中图分类号：TP23文献标识码：A 文章编号：1672-3791(2023)18-0033-07Design of Intelligent Following CarsYU Yuyan*XIAO Mingjie(School of Information and Computer, Wuhan College of Arts & Sciences, Wuhan, Hubei Province, 430345 China) Abstract:With the rapid development of the intelligent industry in China, the concept of liberating human labor force continues to be popularized, and the intelligent following car appears in people's vision. It can free people's hands, im‐prove the efficiency of goods handling, reduce the burden and save time for other work. Based on this, this paper designs an intelligent following car based on infrared technology and ultrasonic ranging. The car uses the AT89C52 chip as its core controller, uses three pyroelectric infrared sensors HC-SR501 to identify the position of the person, and transmits the identified signal to the L298N motor drive module through the core controller, so as to realize the control of the car's steering and driving. It uses the ultrasonic sensor HC-SR04 to detect the distance between people and cars, and the car gives and alarm and retreats at the same time when the distance is less than 0.5m, so as to ensure the safe distance be‐tween people and cars and prevent collision, which has certain practical value.Key Words: AT89C52; Infrared technology; Ultrasonic ranging; Following car近年来，随着科学技术的飞速发展，智能移动机器人技术也在不断发展，传统的机械运输方式有被取代的趋势。

第一章绪论1.1 引言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。

由于在科学探索和紧急抢险中经常会遇到对与一些危险或人类不能直接到达的地域的探测，这些就需要用机器人来完成。

随着科技的发展，对于未知空间和人类所不能直接到达的地域的探索逐步成为热门，这就使机器人的自动避障有了重大的意义。

而在机器人在复杂地形中行进时自动避障是一项必不可少也是最基本的功能，因此，自动避障系统的研发就应运而生。

自动避障小车可以作为地域探索机器人和紧急抢险机器人的运动系统，让机器人在行进中自动避过障碍物，所以我们的自动避障小车就是基于这一目标而设计的的，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，本次的设计中采用的技术主要有通过编程来控制小车的速度、传感器的有效应用、新型芯片的采用等等。

智能作为现代的新发明，是以后的发展方向，他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等的用途。

所以我们的机器人不仅仅可以实现自动避障功能，还可以扩到展循迹等功能，感知导引线和障碍物等多个方面。

1.2 设计任务1.2.1 设计思想本系统要求自行设计制作一个智能小车，该小车在前进的过程中能够检测到前方障碍并自动避开，达到避障的效果。

我的设计思想是采用C8051F310单片机为控制核心，利用位置传感器检测道路上的障碍，通过采集数据并处理后由单片机产生PWM波驱动直流电机对车进行转向和行动控制，控制电动小汽车的自动避障，快慢速行驶，以及自动停车。

1.2.2 功能概述根据题目中的设计要求，本系统主要由微控制器模块、避障模块、直流电机及其驱动模块电源模块等构成。

本系统的方框图如图1-2-2所示：图1-1 系统方框图微控制器模块：通过采用C8051F310作为微控制器接受传感器部分收集到的外部信息进行处理，并将结果输出到电机驱动模块控制电机运行。

三路红外循迹模块介绍红外循迹技术是一种常见的机器人导航和自动驾驶技术，它通过利用红外线传感器来检测地面上的红外线信号，实现对机器人运动方向的控制。

三路红外循迹模块是一种基于红外循迹技术的控制模块，它通常由红外线传感器、控制电路和连接接口等组成。

下面将对三路红外循迹模块的工作原理、应用领域以及使用注意事项进行详细介绍。

一、工作原理三路红外循迹模块通过红外线传感器探测地面上的红外线反射信号，从而确定机器人当前位置和运动方向。

模块通常配备了三个红外线传感器，分别位于机器人的左、中、右三个方向。

当机器人在循迹路径上行驶时，红外线传感器会检测到地面上的红外线反射信号并产生相应的电信号。

根据三路传感器的信号强度，可以确定机器人相对于循迹路径的位置以及需要调整的运动方向。

通过对传感器信号的处理和控制电路的反馈，三路红外循迹模块可以实现对机器人的精确控制和导航。

二、应用领域三路红外循迹模块广泛应用于机器人导航、智能小车、无人机等领域。

在机器人导航中，三路红外循迹模块可以帮助机器人实现自主避障和自动寻路功能，提高机器人的导航能力和智能化水平。

在智能小车领域，三路红外循迹模块可以用于控制小车沿着指定路径行驶，实现自动驾驶和遥控驾驶功能。

在无人机领域，三路红外循迹模块可以用于控制无人机在空中精确飞行，实现自主导航和巡航功能。

三、使用注意事项1. 红外线传感器的灵敏度和角度范围需要根据具体应用场景进行调整和配置，以确保传感器能够准确检测到地面上的红外线信号。

2. 红外线传感器需要与控制电路进行连接，通常通过数字引脚或模拟引脚进行数据传输和控制信号的交互。

3. 三路红外循迹模块的控制电路需要根据具体需求进行编程和调试，以确保模块能够正确识别红外线信号并实现准确的导航控制。

4. 在使用过程中，应注意避免模块与其他电子元件的干扰，以免影响红外线传感器的探测效果和模块的正常工作。

5. 在安装和使用过程中，应注意保护红外线传感器，避免受到外界光线、灰尘或其他物体的干扰，以确保传感器的准确性和稳定性。

智能小车的原理
智能小车的原理是基于传感器技术和控制算法的综合应用。

首先，智能小车配备了多种传感器，如红外线传感器、超声波传感器、摄像头等。

这些传感器能够实时感知小车周围的环境信息，如距离、障碍物、路面状态等。

其次，小车将传感器采集到的数据通过微处理器进行处理和分析。

微处理器是小车智能控制的核心，它能够将传感器数据解读为对应的环境状态和障碍物位置等信息。

然后，小车的控制算法根据微处理器分析的结果进行决策。

这些算法通常基于模糊逻辑、遗传算法、神经网络等技术，能够对不同的情况做出适当的反应和调整。

最后，智能小车根据控制算法的指令，通过电机或舵机等执行器对车轮进行控制，实现前进、后退、左转、右转等动作。

总的来说，智能小车依靠传感器感知环境，通过微处理器进行数据处理和算法执行，最终通过执行器实现对车轮的控制，从而实现智能驾驶。

汽车红外传感器应用的原理1. 红外传感器简介红外传感器是一种能够感知周围环境中的红外辐射并将其转化为电信号的装置。

在汽车领域，红外传感器被广泛应用于各种智能驾驶和辅助驾驶系统中，如自动驾驶、车辆追尾预警、停车辅助等。

2. 红外辐射的基本原理红外辐射是一种电磁辐射，其波长范围在可见光和微波之间。

红外辐射主要由热源发出，其强度与物体的温度成正比。

红外传感器利用红外辐射与物体之间的相互作用来检测物体的存在、距离等信息。

3. 汽车红外传感器的工作原理3.1 发射器汽车红外传感器通过内置的红外发射器向前方发射红外光束。

发射器通常由红外二极管或红外线激光器构成。

红外发射器将电能转化为红外辐射能，并沿着特定方向传播。

3.2 接收器红外传感器的接收器主要用于接收传感器发射出的红外光束，并将其转化为电信号。

接收器通常由光电二极管或其他光敏元件构成。

3.3 反射物体红外传感器的工作原理基于红外光束与周围物体的相互作用。

当红外光束照射到物体上时，部分光束会被物体吸收，部分会被物体反射。

传感器接收器接收到的红外光信号的强度取决于物体对红外光的吸收和反射情况。

3.4 探测距离计算通过测量红外光束的反射时间和光速，可以计算出红外光束的行进距离。

根据物体表面的反射特性，可以将传感器接收到的红外光信号强度与物体之间的距离相关联。

4. 汽车红外传感器应用4.1 自动驾驶系统汽车红外传感器在自动驾驶系统中起到重要作用。

通过感知前方物体的存在和距离，红外传感器可以帮助车辆进行自动避障、路径规划等操作，提高行驶的安全性和效率。

4.2 停车辅助红外传感器还可以用于汽车的停车辅助系统。

通过感知车辆周围的障碍物和停车位，传感器可以提供准确的距离和位置信息，辅助驾驶员进行停车操作。

4.3 车辆追尾预警红外传感器可以根据前方车辆的位置和距离提供实时的追尾预警。

当传感器检测到前方车辆的距离过近时，它会发出警告信号，提醒驾驶员保持安全距离。

4.4 其他应用领域除了以上应用，汽车红外传感器还可以应用于车载安防系统、盲区监测系统、智能灯光控制等领域。

智能小车红外循迹原理一、概述智能小车红外循迹是一种基于红外线传感器的自动导航技术。

该技术通过对小车周围环境的监测和分析，实现小车在特定路径上自动行驶。

本文将详细介绍智能小车红外循迹的原理、构成以及工作流程。

二、原理智能小车红外循迹原理基于红外线传感器。

当物体发生温度变化时，会产生不同的红外辐射，而红外线传感器可以检测到这些辐射并转化为电信号输出。

通过对不同位置的红外辐射信号进行分析，我们可以得到一个环境温度分布图。

在智能小车中，我们通常使用两个或多个红外线传感器。

当小车行驶时，这些传感器会不断地检测周围环境的温度变化，并将其转换为电信号输出。

通过对这些信号进行处理和比较，我们可以确定小车当前所处位置以及应该向哪个方向前进。

三、构成智能小车红外循迹系统通常由以下几部分组成：1. 硬件部分：包括主控板、电机驱动模块、红外线传感器、电源等。

2. 软件部分：主要由程序控制，包括数据采集、处理和控制小车运动的算法等。

3. 机械部分：包括车身、轮子、齿轮等。

四、工作流程智能小车红外循迹的工作流程如下：1. 初始化：启动小车系统，进行硬件和软件的初始化操作。

2. 数据采集：通过红外线传感器对周围环境进行温度检测，并将检测到的信号转换为电信号输出。

3. 数据处理：将采集到的信号进行处理和比较，确定小车当前所处位置以及应该向哪个方向前进。

4. 控制运动：根据数据处理结果，控制电机驱动模块使小车向目标方向前进或停止。

5. 循环执行：重复执行上述步骤，使小车能够在特定路径上自动行驶。

五、总结智能小车红外循迹是一种基于红外线传感器的自动导航技术。

它通过对周围环境温度变化的检测和分析，实现了小车在特定路径上自动行驶。

该技术不仅具有较高的准确性和稳定性，而且具有较低的成本和易于实现的优点。

在未来，智能小车红外循迹技术有望被广泛应用于无人驾驶、智能家居等领域。

基于51单片机的红外智能遥控小车李秋玉李敏发布时间：2022-07-08T14:50:18.544Z 来源：《创新人才教育》2021年12月作者：李秋玉李敏[导读] 随着人工智能的快速发展，智能化小车在现实生活中应用越来越广。

湖南省衡阳市职业中等专业学校李秋玉湖南财经工业职业技术学院李敏 421002摘要：随着人工智能的快速发展，智能化小车在现实生活中应用越来越广。

采用51单片机为控制核心，应用红外遥控技术，数码显示技术，电机驱动技术等，实现了小车的无线运行控制、速度调节等功能，增强了小车的智能化程度。

关键词：51单片机；红外遥控；电机驱动；智能化；引言随着生活水平的不断提高，人们对于工作环境的要求也越来越高。

一些工作环境恶劣，或者危险系数比较高的岗位，人们越来越不想参与[1]。

然而，智能化的发展，很好的弥补了这方面的不足。

智能移动小车，能代替人们穿越一些危险、复杂的工作环境，装载各类智能化设备去完成工作任务，如灭火、环境监测和检修等[2,3，4]。

因此，智能车的研究在相关行业的电子设计竞赛，或者创新竞赛中都比较重视，同时也是各高校师生的热点研究方向[5]。

本文设计了一款基于51单片机的红外遥控智能小车，重点讲述了小车的硬件电路和软件程序。

设计测试结果表明，其智能化程度高，成本低廉，具有较大的应用前景和研究意义。

1、总体框架图本设计采用51单片机为控制核心，应用红外遥控技术和电机驱动技术实现对小车无线控制，同时采用数码显示技术，实现小车速度档位的显示。

其总体框架图如图1所示，主要包括单片机、红外接收模块、数码显示模块、电机驱动模块，以及电源模块。

红外接收模块接收红外信号，发送给单片机进行解码，单片机根据解码的信息，实现小车的智能控制和速度档位的显示，电源模块给其它模块提供电源。

2、硬件电路硬件电路主要包括单片机最小系统、红外收发电路、电机驱动电路、数码显示电路和电源电路。

单片机最小系统为硬件电路核心部分，是整个设计的数据处理中心；红外收发电路为信号来源与初处理电路；电机驱动电路为小车的运行控制电路；数码显示电路为小车速度档位显示电路；电源电路为整个智能小车提供合适的电源。

红外传感器是一种能够检测和测量红外辐射的设备，它们在各种应用场景中发挥着重要的作用，包括但不限于以下几个方面：
遥控器：红外传感器常用于电视遥控器、空调遥控器和家庭娱乐系统中，用于发送和接收红外信号，以实现设备的无线控制。

自动照明控制：红外传感器可用于自动照明系统，当检测到人体活动时，能够自动打开或关闭灯光，以节省能源并提高舒适性。

安防系统：红外传感器用于监控系统中，例如红外感应器可以检测入侵者的活动，触发警报或录像功能。

温度测量：红外传感器可以用来测量物体的表面温度，无需物理接触。

这在工业、医疗和食品处理等领域中非常有用。

手势识别：一些红外传感器可以用于手势识别，使用户能够通过手势控制设备，例如在智能手机、平板电脑和游戏控制器中。

距离测量：红外传感器可以测量物体与传感器之间的距离，这在自动机器人、自动导航和工业自动化中有广泛应用。

医疗设备：红外传感器在医疗设备中用于测量体温、监测呼吸和心跳等生命体征，还可用于无接触式体温测量。

燃气检测：红外传感器可以检测空气中的特定气体，如二氧化碳、甲烷和乙烯，用于安全监测和环境监测。

汽车应用：红外传感器在汽车中用于自动驾驶系统、停车辅助系统和智能灯光控制等方面。

工业自动化：在工厂和生产线中，红外传感器可用于检测物体的位置、方向和质量，以实现自动化控制和质量检测。

总之，红外传感器的应用场景非常广泛，涵盖了多个领域，它们通过检测红外辐射来实现不同的功能，从而提高了生活的便利性、安全性和效率。

红外测距原理及应用红外测距是利用红外线传感技术来测量距离的一种方法。

红外线是电磁波的一种，具有不可见、具有较强穿透力、在大气中传播损耗较小等特点。

红外测距的原理主要基于红外线的反射定律和光电转换原理。

红外传感器向目标对象发射红外线，当红外线照射到目标对象上时，有一部分红外线会被目标对象表面反射回来，传感器通过接受到的反射红外线信号来计算目标对象与传感器之间的距离。

红外测距的原理可以分为三个基本步骤：红外线发射、反射和接收。

首先是红外线发射。

传感器中的发射器会产生红外线，一般发射频率为30kHz 至60kHz。

红外线具有较高的频率，因此可以穿透空气并照射到目标对象上。

接下来是反射。

当红外线照射到目标对象上时，有一部分红外线会被目标对象表面反射回来。

反射的程度取决于目标对象表面的材料、颜色和形状等因素。

最后是接收。

反射的红外线信号会被传感器中的接收器接收到。

接收器将接收到的信号转换为电信号。

通过对这个电信号的处理和分析，可以计算出目标对象与传感器之间的距离。

红外测距技术具有广泛的应用。

以下是一些常见的应用场景：1. 自动驾驶车辆：红外测距可以用于自动驾驶车辆中的障碍物检测和避障任务。

通过红外传感器，车辆可以感知到周围障碍物的距离和位置，从而及时做出应对措施。

2. 安防监控：红外测距在安防监控领域有着广泛的应用。

通过红外传感器，可以实现对人体或车辆的距离测量和移动侦测，从而提供更加准确的安防监控。

3. 智能家居：红外测距可以应用于智能家居系统中的人体检测和手势控制。

通过红外传感器，可以感知到人体的位置和动作，从而实现灯光、电器等设备的自动控制。

4. 工业自动化：红外测距广泛应用于工业自动化控制系统中，如机器人操作、物料输送等领域。

通过红外传感器，可以实现对工件、设备等物体的距离测量和位置检测。

5. 医疗保健：红外测距技术在医疗保健领域也有着重要的应用。

例如，通过红外传感器测量体温、心率等生理指标，可以实现非接触式的健康监测。