基于arduino的智能小车测距系统的设计

基于Arduino平台的多功能智能小车的设计研究

与其他系统相比，Arduino具有成本节约、平台跨越、编程简易、开发广泛等优点，将该平台引入智能类机器小车设计极具意义。本文一是从Arduino单片机、L298 N电机驱动、HC-06蓝牙控制等方面分析了智能类机器小车的蓝牙遥控设计，二是分析了智能类机器小车的超声波避障设计，论述了Arduino平台之于功能智能小车的意义。

标签：Arduino平台；智能小车；蓝牙

1 整体系统设计方案

Arduino与其他系统相比，成本节约、平台跨越、编程简易、开发广泛的优越性被目前各大研究领域列为着重发展对象。目前使用最多的Arduino版本是Arduino UNO R3，也是Arduino平台作为参考用的标准模板。其稳定性与高效性成为智能类机器小车控制单元选择系统上的首选，对于智能类机器小车而言，蓝牙遥控设计、超声波避障功能缺一不可，这也是智能类机器小车最为璀璨的亮点，而能让这两点得以实现，作为智能类机器小车大脑和相应感官的微控制器与传感器有着举足轻重的作用。智能类机器小车，顾名思义，是一款可以对各种实际状况进行智能自主的判断分析从而做出相应的最佳应对反应行为。整体结构为：通过直流电动机的驱动（电机的驱动电路通常采用H桥驱动模块，从而带动两个直流电动机，满足系统驱动能力与效率的需要），将各类传感器收集到的信息数据转送入主控制单元Arduino，单片机进行相应的数据处理工作后，施行最佳相应的动作，也就是所谓的智能化自身控制。

2 智能类机器小车的蓝牙遥控设计

通过Android手机蓝牙系统，进行实际助手指令的传达，以Arduino单片机为整体核心，对实际的助手指令进行分析存储，从而让智能类机器小车通过Android手机蓝牙进行各类如：前进、后退、左右旋转、上下跳动等一系列行为操作。对于数据的传输分析，流程如下：硬件核心的通电驱动下，先进行硬件数据的初始化，例如HC-06蓝牙模块的相应操作开启设置以及待机状态，之后便通过Android手机中的蓝牙系统功能进行数据的处理以及指令的发送，Arduino系统进行对于HC-06蓝牙模块端口的数据共享以及分析处理，再通过L296 N电机驱动系统进行最后的小车行动操控。

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基于Arduino的智能遥控小车设计

作者：花勇 岳春

来源：《山东工业技术》2016年第19期

摘 要：智能遥控小车作为运输机器人研究的一个重要组成部分，在货物的搬运分拣中被广泛的使用。本次设计以Arduino为控制单元，通过蓝牙模块发出控制指令，结合L298N电机驱动芯片、红外光电传感器模块、超声波发射与接收模块等构成外围扩展电路，实现了智能小车的自动避障、自动循迹等功能。对智能小车的控制与开发进行了有效的尝试，具有一定的参考价值。

关键词：Arduino； 智能遥控；避障；循迹

DOI：10.16640/ki.37-1222/t.2016.19.084

0 引言

Arduino作为一款全球知名的开源硬件，全球有数以万计的开发者使用Arduino开发项目和电子产品[1]。利用Arduino开发的遥控智能小车具有体积小、成本低、可在多种设备上远程控制等特点。其在饲料生产企业的袋包码垛仓储、化肥厂颗粒粉体袋包码垛，印刷制品运输以及物流企业中的货物的搬运分拣中被广泛使用。本文以Arduino UNO开发板作为控制单元，手机端传递控制指令给蓝牙穿透模块，通过超声波模块，红外线循迹模块采集的信息配合控制程序实现一种具有无线遥控、避障、自动循迹等多功能智能小车。

1 设计思路和方案

1.1 系统组成

智能遥控小车控制系统硬件由Arduino UNO开发板、HC05蓝牙穿透模块，超声波传感器、红外循迹传感器和直流电机及驱动电路组成[2]。

1.2 智能小车设计方案

基于Arduino的智能小车通过无线串口实现对小车的无线遥控，通过相应的传感器和控制程序能够实现以下功能：

（1）利用蓝牙使小车可以远程控制小车运行方向和速度。（2）利用超声波传感器探测前方的障碍物，从而实现自动避障的功能。（3）利用红外循迹传感器探测下方的轨迹线，从而实现自动循迹的功能。（4）安装蜂鸣器和三色LED灯，实现报警和功能指示的作用。 龙源期刊网

ＥＬＥＣＴＲＯＮＩＣＳ　Ｗ０ＲＬＤ・技术交流　

基－Ｔ　Ａｒｄ　ｕ　ｉ　ｎｏ平台的多功能智能小车的设计　

南京信息职业技术学院徐开军　刘飞龙　

【摘要】在众多智能化机器人项目中，智能小车可以称得上是一项最早走出实验室的实用发明　本文设计的多功能智能小车，以Ａｒｄｕｉｎｏ这　款便捷灵活、容易上手的开源平台作为主控单元，小车驱动由Ｌ２９３Ｉ）驱动电路完成，速度由单片机输出的ＰｗＭ波控制。其中，以手机蓝牙　作为客户端．以ＡｒｄｕｉＩ１ｏ　ＨＣ一（）６蓝牙模块作为接受端，实现对小车前进、后退、左转、右转、停止的操作；ＶＺＨＣ—ｓＲ｛）４超声波传感器通过　

发送检测与障碍物的距离，结合对ｓＧ９（１舵机的控制进行转向，从而实现自动避障的功能、、　

【关键词】Ａｒｄｕｉｎｏ；智能小车；蓝牙遥控；超声波避障　

１引言　

随着现代科学技术的快速发展，智能机器人技术已广泛应用于　

人类社会的各个领域。为了提高社会的生产水平和人们生活质量，　

常常让智能机器人替人们做一些人类做不了或做不好的Ｔ作。存　

今的生产制造、物流仓储、轨道交通、工程机械、医疗手ｌ术等诸多　

行业，智能机器人已经无所不　。从生产制造业的无人搬运车，　到特种行业的灾难牧援、拆弹机器人，再到军事领域的防御和侦察　

机器人以及航天领域的星球表面抹测器，处处可以见到智能小车　

的身影。通过各类传感器件来采集相关的信息，送入主控单元Ａ卜　

ｄｕｉｎｏ单片机处理数据后完成相应动作，以达到自身摔制。电机驱　

动电路采用Ｈ桥驱动模块驱动２个直流电机：蓝牙遥控采用手机蓝　

用户界面和Ｈｃ一０６蓝牙模块完成，测距与避障采用ＨＣ—ＳＲ０４超声波　模块和舵机模块完成，最后由控制　元处理数据后通过编程，并有　

序合理的将备模块信号整合在一起并完成相应动作，实现了智能控　

制，相当于简易机器人。　

２系统设计方案　

２．１平台选择　

同其他系统相比，Ａｒｄｕｉｎｏ在很多方面更具优越性，成本低，　

跨平台，简易的编程环境，软硬件开源并且可以扩展，尤其适合教　

基于Arduino开发环境的智能小车编程教具设计

智能小车编程教具设计

一、引言

随着信息技术的快速发展，智能机器人在教育领域中的应用也越来越广泛。智能小车是一种集集成电路、传感器、机械设备等多种技术于一体的智能机器人，可以在特定的环境下自动行驶、避障、跟随等动作，具有很大的教育和科研价值。本文提出了一种基于Arduino开发环境的智能小车编程教具设计，旨在通过动手实践和编程控制，培养学生的逻辑思维能力和动手能力，提高学生对计算机科学和机器人技术的兴趣。

二、教具设计思路

智能小车编程教具的设计思路是通过Arduino开发环境和相关传感器，结合编程实现小车的自动行驶、避障、跟随等功能。教具包括硬件和软件两个部分，硬件部分包括Arduino主板、电机驱动模块、传感器模块等，软件部分通过Arduino编程实现对硬件的控制。

三、教具组成

1. Arduino主板：选择一款Arduino主板，如Arduino UNO，作为教具的核心控制器。Arduino主板采用开源硬件平台，具有低成本、易学易用、灵活扩展等特点，非常适合初学者入门学习。

2. 电机驱动模块：将电机与Arduino主板进行连接的关键部件，可以控制小车的前进、后退、左转、右转等动作。常用的电机驱动模块有L298N、L293D等，可以根据实际需要选择合适的驱动模块。

3. 传感器模块：用于感知周围环境的模块，包括超声波传感器、红外线传感器等。超声波传感器可以测量物体在小车前方的距离，判断是否有障碍物；红外线传感器可以检测小车前方的黑线，实现跟随功能。

4. 车体平台：选择一款适合智能小车搭建的车体平台，如4WD智能小车底盘。车体平台应具有稳定性强、易于安装和调试等特点，方便学生进行实践操作。

5. 电源模块：为智能小车提供稳定的电源供应，可以采用锂电池、九电池等方式。