仓储搬运智能小车
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0__________________________________________________ 2011届 分类号：TP242
单位代码：10452
临沂大学
学士学位毕业设计(论文)
仓储搬运智能小车
姓 名 李 道 源
学 号 200707820201
年 级 2007级
专 业 电气工程及其自动化
系（院） 信 息 学 院
指导教师 韩 晓 翠
2011年 4月24日__________________________________________________
__________________________________________________ SMART CAR STORAGE AND HANDLING
by
Li Daoyuan
April 2011
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诚 信 声 明
本人呈交给临沂师范学院的这篇毕业论文，除了所注参考文献和世所公认的文献外，全部是本人在指导老师指导下的设计成果。
学生签名：
日 期：
经检查该毕业设计（论文）为独立完成，不存在抄袭现象。
指导老师签名：
日 期：
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摘 要
本设计是结合企业车间实际需要而确定的设计类课题。设计的智能小车能够自动启停止、往返运动、避障功能、记录行驶速度、快慢行驶。根据设计要求，确如下方案：在现有的玩具小车的基础上，采用AT89S51单片机作为控制核心，充分利用其内部丰富的资源，大大简化电路。使用L298N芯片控制电机转动，实现小车快慢行驶。利用光电开关控制小车自动避障，在避障时，利用电机转速差实现小车方向的变动。利用光电对管实现小车自动循迹，保证小车行驶在规定的线路上。在测量速度上采用霍尔元件，可以简化较好的实现功能。利用霍尔元件输出方波个数算出小车行驶的路程，利用LED显示速度和路程。
关键词： AT89S51；循迹 ；避障；集成电路 __________________________________________________
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Abstract
The design is a based on enterprise workshops actual needs. The intelligent design can be
automatically activated to stop the car, to and from movement, obstacle avoidance function,
record speed, the speed of traffic.According to the design purpose of the request, do the
following programs: the existing toy car based on the use AT89S51 microcontroller as the
control, for take advantage of its internal resources, greatly simplifies the circuit. using the
L298N chips to Control the motor rotation for achieve the speed of driving the car.
Photoelectric switch control car automatic obstacle avoidance, when the car obstacle
avoidance, using the motor speed differential to achieve changes in the direction of the car.
Photoelectric automatic tracking of the tube to achieve the car to ensure the car driving on the
lines provided. measuring the speed of the Hall element, can be simplified to achieve better
function. Hall element output square wave by the number of cars traveling distance
calculated,LED display speed and distance.
Key words: AT89S51; tracking; obstacle avoidance; IC __________________________________________________
__________________________________________________ 目 录
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前 言
随着我国汽车工业和企业车间智能化的迅速发展，关于智能小车的研究也就越来越受人关注。全国电子大赛和省内电子大赛几乎每次都有这方面的题目，全国各高校也都很重视该题目的研究。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、人工智能及自动控制等技术，是典型的高新技术综合体。可见其研究意义很大。本设计是结合企业车间实际需要而确定的设计类课题。设计的智能小车能够自动启停止、往返运动、避障功能、记录行驶速度、快慢行驶。根据设计目的要求，确如下方案：在现有的玩具小车的基础上，加装各种控制电路实现对小车运行状况实时测量，并把测量的数据传送到单片机进行处理，然后单片机对测量数据进行处理后对小车实现智能控制。
这种方案可以实现对小车运行状况的智能控制，控制灵活、可靠、精确度高。可以满足课题的设计目的的各项要求。本设计采用AT89S51单片机。以AT89S51为控制核心，利用红外线检测道路上的障碍，控制小车自动避障，自动停车，利用LED显示速度，利用光电对管实现小车自动寻迹。 __________________________________________________
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第1章 方案设计及论证
根据设计目的，确定如下方案：在现有玩具小车的基础上，加装光电检测器，实现对电动车的速度、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。这种方案能实现对电动车的运动状态进行实时控制，控制灵活、可靠，精度高，可满足对系统的各项要求。
1.1控制器模块
方案1：采用可编程逻辑器CPLD作为控制器。CPLD可以实现各种复杂的逻辑功能、规模大、密度高、体积小、稳定性高、I/O资源丰富、易于进行功能扩展。采用并行的输入输出方式，提高了系统的处理速度，适合作为大规模控制系统的控制核心。
方案二：采用Atmel公司的AT89S51单片机作为主控制器。AT89S51单片机是一个低功耗、高性能的8位单片机，体积小、高性能、低价格，有较为强大的控制功能及可位寻址操作功能等优点。
本系统不需要复杂的逻辑功能，对数据的处理速度的要求也不是非常高。且从小车自身结构和经济的角度等因素综合考虑，选择方案二。
1.2电机模块的选择与论证
由于本设计为智能小车，电机的选择就显得尤为重要。结合实际情况，本设计采用直流电动机驱动，外加一些辅助电路，完成单片机对直流电动机的控制。
对于驱动电路的选择有以下几个方案：
方案一：应用继电器实现直流电动机的正、反转驱动。通过开关的切换对小车的速度进行调整.此方案的优点是电路较为简单。但是继电器工作比较缓慢，无法实现直流电动机正反转的快速切换；微型继电器的使用寿命较短。
方案二：应用晶体管实现直流电动机的正、反转驱动。线性型驱动的电路结构和原理简单，成本低，加速能力强，使用寿命比较长，但结构相对复杂。
方案三：使用L298N芯片驱动电机。L298N是一个具有高电压大电流的全桥驱动芯片，并且可以直接通过电源来调节输出电压；可以直接用单片机的I/O口提供信号，而且带有使能端，方便PWM调速，电路简单，性能稳定，使用比较方便。
从电路简单、性能稳定等因素考虑，选择方案三作为电动机的驱动电路。
