智能跟随车毕业设计

智能循迹小车___设计报告设计报告：智能循迹小车一、设计背景智能循迹小车是一种能够通过感知地面上的线条进行导航的小型机器人。

循迹小车可以应用于许多领域，如仓库管理、物流配送、家庭服务等。

本设计旨在开发一款功能强大、性能稳定的智能循迹小车，以满足不同领域的需求。

二、设计目标1.实现循迹功能：小车能够准确地识别地面上的线条，并按照线条进行导航。

2.提供远程控制功能：用户可以通过无线遥控器对小车进行控制，包括前进、后退、转向等操作。

3.具备避障功能：小车能够识别和避开遇到的障碍物，确保行驶安全。

4.具备环境感知功能：小车能够感知周围环境，包括温度、湿度、光照等参数，并将数据传输给用户端。

5.高稳定性和可靠性：设计小车的硬件和软件应具备较高的稳定性和可靠性，以保证长时间的工作和使用。

三、设计方案1.硬件设计：(1) 采用Arduino控制器作为主控制单元，与传感器、驱动器等硬件模块进行连接和交互。

(2)使用红外传感器作为循迹传感器，通过检测地面上的线条来实现循迹功能。

(3)使用超声波传感器来检测小车前方的障碍物，以实现避障功能。

(4)添加温湿度传感器和光照传感器，以提供环境感知功能。

(5)将无线模块与控制器连接，以实现远程控制功能。

2.软件设计：(1) 使用Arduino编程语言进行程序设计，编写循迹、避障和远程控制的算法。

(2)设计用户界面，通过无线模块将控制信号发送给小车，实现远程控制。

(3)编写数据传输和处理的程序，将环境感知数据发送到用户端进行显示和分析。

四、实施计划1.硬件搭建：按照设计方案中的硬件模块需求，选购所需元件并进行搭建。

2.软件开发：根据设计方案中的软件设计需求，编写相应的程序并进行测试。

3.功能调试：对小车的循迹、避障、远程控制和环境感知功能进行调试和优化。

4.性能测试：使用不同场景和材料的线条进行测试，验证小车的循迹性能。

5.用户界面开发：设计用户端的界面，并完成与小车的远程控制功能的对接。

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。

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ABSTRACTFrom 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目录第1章绪论 (1)1.1智能小车的发展近况与趋势 (1)1.2课题研究的目的及意义 (1)1.3课题研究的主要内容 (2)第2章方案设计 (3)2.1系统概述 (3)2.2硬件模块方案 (3)2.3软件模块方案 (5)第3章硬件设计 (6)3.1电源模块 (6)3.2核心控制模块 (6)3.3循迹模块 (7)3.4避障模块 (8)3.5无线遥控模块 (9)3.6电机驱动模块 (10)3.7拓展模块 (13)第4章软件模块 (15)4.1循迹程序模块 (15)4.2避障程序模块 (16)4.3无线遥控程序模块 (17)4.4寻光拓展程序模块 (18)4.5驱动电机程序模块 (19)第5章系统测试与分析 (20)5.1硬件调试 (20)5.2软件调试 (21)总结 (22)参考文献： (23)附录 (24)致谢 (25)第1章绪论1.1智能小车的发展近况与趋势1.1.1智能小车的发展近况现阶段智能汽车的发展十分的迅速，从智能玩具到其他各行各业都有实质性的结果[1]。

智能循迹小车设计专业：自动化班级： 0804班姓名：指导老师：2010年8月—-2010年10月摘要：本课题是基于AT89C52单片机的智能小车的设计与实现，小车完成的主要功能是能够自主识别黑色引导线并根据黑线走向实现快速稳定的寻线行驶。

小车系统以 AT89S52 单片机为系统控制处理器; 采用红外传感获取赛道的信息，来对小车的方向和速度进行控制.此外，对整个控制软件进行设计和程序的编制以及程序的调试，并最终完成软件和硬件的融合，实现小车的预期功能。

引言当今世界,传感器技术和自动控制技术正在飞速发展，机械、电气和电子信息已经不再明显分家，自动控制在工业领域中的地位已经越来越重要，“智能”这个词也已经成为了热门词汇。

现在国外的自动控制和传感器技术已经达到了很高的水平，特别是日本,比如日本本田制作的机器人,其仿人双足行走已经做得十分逼真，而且具有一定的学习能力，还据说其智商已达到6岁儿童的水平。

作为机械行业的代表产品—汽车，其与电子信息产业的融合速度也显著提高，呈现出两个明显的特点:一是电子装置占汽车整车（特别是轿车)的价值量比例逐步提高,汽车将由以机械产品为主向高级的机电一体化方向发展,汽车电子产业也很有可能成为依托整车制造业和用车提升配置而快速成为新的增长点；二是汽车开始向电子化、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。

无容置疑，机电一体化人才的培养不论是在国外还是国内，都开始重视起来，主要表现在大学生的各种大型的创新比赛,比如:亚洲广播电视联盟亚太地区机器人大赛（ABU ROBCON)、全国大学生“飞思卡尔”杯智能汽车竞赛等众多重要竞赛都能很好的培养大学生对于机电一体化的兴趣与强化机电一体化的相关知识。

但很现实的状况是，国内不论是在机械还是电气领域，与国外的差距还是很明显的，所以作为机电一体化学生,必须加倍努力，为逐步赶上国外先进水平并超过之而努力。

基于单片机的智能跟随小车的设计与实现第一篇：基于单片机的智能跟随小车的设计与实现基于单片机的智能跟随小车的设计与实现【摘要】本文设计了一种能够通过传感器实时采集信号、智能分析周围环境以及路径信息、自动控制方向等功能的智能小车。

小车以STC89c52单片机控制为核心，利用车前三个反射式红外发射―接收探头检测周围信息，以及利用光电传感器检测前方物体，并将检测信号反馈给单片机，实现小车的避障和跟随功能。

基于STC89C52单片机的智能小车系统结构简单，性价比高，易于推广和移植，具有广阔的应用前景。

【关键词】STC89C52；避障；跟随；光电传感器引言随着科技的发展和人民生活水平的提高，越来越多的智能车得到普及普及，和传统汽相比，智能小车具有更好的安全性，机动性和广泛的应用性。

智能小车，也就是轮式机器的智能化成果，是一种集传感器应用，智能芯片控制，驱动控制的高科技创意性设计。

智能小车的功能是对指定的目标物进行跟踪和实时的躲避障碍物，这是他与其他小车最大的区别也是最大的一个特点。

小车通过红外传感器对目标物体进行实时识别和跟踪，并且及时的躲避障碍物，具有灵敏性好，智能化程度高的特点。

如果把它用在超市，将会极大地方便人们的生活。

如果用在商城和机场，人们也不用提着沉重的行李箱满地跑了。

1、总体方案设计智能小车总体设计内容：一是STC89C52芯片控制电路的设计；二是驱动电路的设计；三是光电传感器电路的设计；四是避障系统的设计；五是电源稳压电路的设计；六是硬件的焊接组装；七是软件的编程调试。

小车总共分为5个部分，以单片机为核心的主控模块，电源模块，红外传感模块，驱动模块，避障模块。

具体工作原理是：红外传感器在预设距离内检测前方是否有目标物体，如果有则自动进行跟随。

同时，红外光电对管检测前方障碍物，当检测到前方有障碍物并且小于预设值时将把信息发回给单片机，控制驱动电路让车轮停止转动并后退绕过障碍物继续跟随。

2、系统的硬件设计2.1主控模块主控模块通过单片机利用程序来精确控制小车的运动，从而实现对小车的自动控制。

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。

自动循迹小车毕业设计毕业设计：自动循迹小车摘要：本毕业设计致力于设计和制作一种自动循迹小车。

该小车能够在给定的路径上自动行驶，并根据环境中的线路进行循迹操作。

设计方案基于Arduino控制器和红外传感器实现，小车能够感知到路径上的线路，并据此进行正确的行驶操作。

此外，设计还包括电机驱动，电源供应和用户界面等功能模块。

实验结果表明，该自动循迹小车能够高效准确地行驶在指定的路径上。

关键词：1.引言2.设计原理自动循迹小车的设计方案基于Arduino控制器和红外传感器。

红外传感器能够感知到路径上的线路，从而确定小车的行驶方向。

Arduino控制器能够接收传感器的数据并根据预先编写的程序进行控制操作，例如调整电机速度和方向等。

整个设计系统的模块主要包括传感器模块，控制器模块，电机驱动模块和电源供应模块。

3.系统设计3.1传感器模块本设计中使用红外传感器来感知路径上的线路。

传感器模块负责采集红外传感器的数据，并将其传输给控制器模块进行处理。

3.2控制器模块控制器模块由Arduino控制器组成。

它通过连接传感器模块和电机驱动模块来接收传感器数据，并根据编写的程序进行控制操作。

控制器模块具有高度灵活性和可编程性，使得小车能够按照预先设定的规则行驶。

3.3电机驱动模块电机驱动模块负责控制小车的速度和方向。

根据传感器数据，控制器模块会发送相应的指令给电机驱动模块，以控制小车的行驶。

3.4电源供应模块电源供应模块为整个系统提供所需的电力。

它负责将来自电池或电源适配器的直流电源转换为小车所需的电压和电流。

4.实验结果和讨论通过设置合适的传感器感应距离，测试了自动循迹小车在给定路径上的行驶性能。

实验结果表明，该小车能够稳定地沿着给定的路径行驶，并根据环境中的线路进行循迹操作。

5.结论本毕业设计成功地设计和制作了一种自动循迹小车。

该小车能够准确地沿着给定的路径行驶，并根据环境中的线路进行循迹操作。

通过这个设计，我们可以更深入地理解自动控制和传感器应用的原理和实践。

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.驾驶员状态监控系统包括驾驶员打吨警告系统、驾驶员位置占有状态监测系统等。

智能循迹小车设计报告(总17页)一、设计目的本项目旨在设计一款运用机器视觉技术的智能循迹小车，能够自主寻找指定路径并行驶，可用于实现自动化物流等应用场景。

二、设计方案2.1 系统概述本系统基于STM32F103C8T6单片机和PiCamera进行设计。

STM32F103C8T6单片机负责循迹小车的控制和编码器的反馈信息处理，PiCamera则用于实现图像识别和路径规划，两者之间通过串口进行通讯。

2.2 硬件设计2.2.1 循迹模块循迹模块采用红外传感器对黑线进行探测，通过检测黑线与白底的反差判断小车的行驶方向。

本设计采用5个红外传感器，每个传感器分别对应小车行驶时的不同位置，通过对这5个传感器的读取，可以获取小车所在的实际位置和前进方向。

电机驱动模块采用L298N电机驱动模块，通过PWM信号来控制电机的转速和方向。

左右两侧的电机分别接到L298N模块的IN1~IN4引脚，电机转向由模块内部的电路通过PWM 信号控制。

2.2.4 Raspberry PiRaspberry Pi用于图像处理和路径规划。

本设计使用PiCamera进行图像采集，在RPi 上运行OpenCV进行图像处理，识别道路上的黑线，并通过路径规划算法计算出循迹小车当前应该行驶的方向，然后将该方向通过串口传输给STM32单片机进行控制。

本设计的系统结构分为三个层次：传感器驱动层、控制层、应用层。

其中，传感器驱动层实现对循迹小车上的传感器的读取和解析，生成对应的控制指令；控制层对控制指令进行解析和执行，控制小车的运动；应用层实现图像处理和路径规划，将路径信息传输给控制层进行控制。

在应用层，本设计采用基于灰度阈值的图像处理算法，通过寻找图像中的黑色线条，将黑色线条和白色背景分离出来，以便进行路径规划。

路径规划采用最短路径算法，计算出循迹小车当前应该行驶的方向，然后将该方向发送给控制层进行控制。

2.4 可行性分析本设计的硬件设计采用常见的模块化设计，采用Arduino Mega作为基础模块，通过模块之间的串口通信实现对整个系统的控制，扩展性和可维护性良好。

电子作品设计报告项目名称：智能小车学院：机电工程学院专业：应用电子技术班级：09应电（1）班组别：第三组姓名：杨磊赖焕宁梁广生指导老师：杨青勇玉宁目录摘要: (3)关键词： (3)引言： (3)一、系统设计 (3)1.1设计要求 (4)1。

2车体方案认证与选择 (4)二、硬件设计及说明 (5)2.1原理图设计 (5)2。

1.1稳压电源 (5)2。

1。

2基本系统 (5)2.1。

3电机驱动 (5)2。

1.4液晶显示部分 (6)2。

1.5RS485数据总线 (6)2.1。

6循迹部分 (7)2。

2PCB设计 (7)2.2。

1主板PCB (7)2。

2.2循迹板PCB (8)三、软件设计及说明 (8)四、系统测试过程 (10)五、总结 (11)六、附录 (11)附录一：系统元器件清单 (11)附件二：系统测试源程序 (12)摘要:本组的智能小车是采用凌阳的车架，是以两个电机来驱动小车，主板部分自行设计。

通过接收器MAX1483来采集信息，传送进主控芯片PIC16F886单片机，进行数据处理后，送进驱动芯片L293D以完成相应的操作。

采用反射式红外光电传感器ST178来实现小车自动循迹功能，并且整个过程采用液晶显示屏RT1602来显示相应的数据.关键词：PIC16F886 L293D 反射式红外光电传感器ST178 自动循迹引言：近现代，随着电子科技的迅猛发展, 人们对技术也提出了更高的要求。

汽车的智能化在提高汽车的行驶安全性，操作性等方面都有巨大的优势,在一些特殊的场合下也能满足一些特殊的需要。

智能小车系统涉及到自动控制，车辆工程，计算机等多个领域，是未来汽车智能化是一个不可避免的大趋势.本文设计的小车以PIC16f886 为控制核心,用反射式红外光电传感器作为检测元件实现小车的自动循迹前行，并显示等功能。

一、系统设计本组智能小车的硬件主要有以PIC16f886 作为核心的主控器部分、自动循迹部分、显示部分、电机驱动部分。

xxxx大学毕业设计（论文）开题报告（学生填表）院系：电子信息工程学院xxxx年0x月xx日2. 国内外同类设计（或同类研究）的概况综述机器人技术是一个国家高技术实力的一个重要标准，它涉及到多个学科，机械、电工、自动控制、计算机测量、人工智能、传感技术等等，是众多领域的高科技。

而移动机器人比赛就是机器人技术的一个重要研究方向，目前许多国家己经把移动机器人比赛作为创新教育的战略性手段。

移动机器人比赛是一种高科技对抗活动，各国专家学者通过移动机器人竞赛，不断推进了在竞赛型移动机器人方面的研究，不断改进机器人寻址速度和算法研究，试图让机器人更接近智能化，它集高科技、娱乐和比赛于一体，引起了各国的广泛关注和极大兴趣，从而推动了移动机器人研究的热潮......如日本各种工业机器人，服务机器人已经进入市场。

参考文献[1]胡寿松. 自动控制原理（第五版）[M]. 北京:科学出版社, 2007:[2](美)尾形克彦. 现代控制工程(第四版)[M]. 北京:电子工业出版社, 2007[3]Su Lian-Cheng, Zhu Feng. Design of a novel omnidirectional stereo vision system[J]. ActaAutomatica Sinica, 2006, 32(1): 67-72[4]康华光电子技术基础（数电，模电）高等教育出版社2006[5]何立民,单片机应用系统设计,北京：航天航空大学出版社3. 课题设计（或研究）的内容本部分的内容应该和《设计任务书》中的第一部分(设计内容)相对应，但更详细。

智能循迹机器人的设计可分为软件和硬件两部分硬件部分：主要包括电机控制，黑线检测和时间显示三部分。

电机控制：可以采用PWM脉冲调制，原理图如下所示通过调节占空比能进行速度调节。

但是该设计方案所含元器件比较多，给焊接带来不便。

由于系统对电机的控制要求不高，我们可以采用L298芯片对电机进行控制。

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。

智能小车跟随行驶系统的设计智能小车跟随行驶系统的设计是一项关键的技术，它可以使小车能够自动追踪并跟随前方的物体。

本文将探讨智能小车跟随行驶系统的设计方案，并介绍其原理和实现方法。

一、智能小车跟随行驶系统的原理智能小车跟随行驶系统的原理是利用各种传感器和控制器来感知和识别前方的物体，然后通过控制驱动系统实现跟随行驶。

其主要原理包括以下几个方面：1. 视觉感知：智能小车通过摄像头或激光雷达等传感器获取前方物体的图像或点云数据，并利用图像处理算法或深度学习模型进行目标检测和跟踪。

2. 距离测量：通过超声波传感器、红外线传感器或激光测距仪等设备，实时测量小车与前方物体之间的距离，并根据距离的变化控制小车的速度和方向。

3. 控制算法：根据前方物体的位置和速度信息，采用PID控制算法或模糊控制算法对小车的转向和速度进行调整，以实现跟随行驶。

二、智能小车跟随行驶系统的设计方案根据智能小车跟随行驶系统的原理，可以设计以下方案来实现该系统：1. 硬件设计：- 安装摄像头或激光雷达等传感器，用于采集前方物体的信息。

- 配置超声波传感器或激光测距仪，用于测量小车与前方物体之间的距离。

- 选择合适的驱动系统，如电机和舵机，用于控制小车的速度和方向。

2. 软件设计：- 开发图像处理算法或深度学习模型，用于目标检测和跟踪。

- 编写距离测量算法，实时获取小车与前方物体的距离数据。

- 设计PID控制算法或模糊控制算法，根据测量数据调整小车的行驶速度和转向角度。

三、智能小车跟随行驶系统的实现方法实现智能小车跟随行驶系统可以采用以下步骤：1. 硬件搭建：- 将摄像头或激光雷达等传感器安装在小车上，并连接到单片机或嵌入式系统。

- 将超声波传感器或激光测距仪安装在小车前方，用于测量距离。

- 连接并配置驱动系统，使其能够响应控制信号。

2. 软件实现：- 开发图像处理算法或深度学习模型，用于实时检测和跟踪前方物体。

- 编写距离测量算法，实时获取小车与前方物体之间的距离数据。

智能小车毕业设计
智能小车的毕业设计可以包括以下几个方面的内容：
1. 车体设计：设计一个小巧、稳定的小车车身结构，并选择合适的材料和加工工艺进行制造。

2. 动力系统：选择合适的电机、电池和驱动器，配置适当的传动系统，保证小车能够平稳地行驶。

3. 控制系统：采用嵌入式系统作为控制核心，搭建相应的硬件和软件平台，实现小车的自主导航和避障功能。

4. 传感器集成：集成各种传感器，包括距离传感器、红外线传感器、摄像头等，用于感知周围环境，并提供实时数据给控制系统。

5. 路径规划：设计算法，根据传感器数据和用户输入，实现小车的路径规划功能，能够自主选择最优路径并进行导航。

6. 远程控制：为小车添加远程控制功能，可通过手机、电脑等设备对小车进行远程控制，实现远程操控和监控。

7. 功能扩展：根据个人兴趣和需求，可以添加一些额外的功能，例如语音交互、物品抓取等，进一步提升小车的智能化程度。

通过以上的设计，你可以完成一个能够根据环境感知、自主规
划路径并具备远程控制功能的智能小车。

当然，具体设计和实现的细节还需根据个人能力和资源情况进行调整。

毕业论文（设计）题目自动循迹小车院系电气与电子信息工程学院专业自动化年级 2013级学生姓名赖德鹏学号 130650108田巧玉自动循迹小车专业自动化学生赖德鹏指导教师田巧玉【摘要】本设计以LDC1000传感器探测金属为基础，以单片机控制技术为核心，实现小车自动探测金属轨道并正常行驶。

同时加入前进距离和时间的记录，用户可通过单片机STC15F2K60S2控制传感器根据不同的金属轨道进行参数矫正.小车使用了L298N电机驱动以便于小车可以不通的速度匀速稳定的前进，最终实现集金属探测，实地矫正，参数的设定与数据显示于一身的智能循迹小车。

此设计有体积小，功耗低,适用范围广，用户操作界面设计人性化等特点.【关键词】金属探测参数可调多功能显示智能控制Automatic Vehicle Tracking【Abstract】This design is based on the LDC1000 sensor to detect the metal, with the single-chip microcomputer control technology as the core, to realize the automatic detection of the metal track and normal driving. At the same time to join the advance distance and time records，the user can be controlled by a single chip microcomputer STC15F2K60S2 sensor based on different metal track parameters. The car uses a L298N motor drive for the car can get stable speed constant progress，and ultimately set the metal detection，field correction，intelligent vehicle tracking and data set parameters are displayed in a. This design has the characteristics of small size，low power consumption，wide application range，user-friendly design of user interface，and so on.【Key words】Metal detection adjustable parameters multifunction display intelligent control目录绪论........................................................ 错误!未定义书签。

自动跟随智能小车的定位与跟随系统设计摘要随着5G时代的到来，现在的网络通信技术相较与20世纪，已经有了质的飞跃。

全球智能化的浪潮使得现代社会逐渐朝着智能社会不断发展。

人工智能的普及，让人们的生活变得越来越智能。

单片机在人们的日常生活中的应用场景不断增多，在大学生的课余科技活动中，自动寻迹小车、自动避障小车等各式各样的智能小车是同学们接触单片机编程不可或缺的角色。

目前为止，大多数小车只实现了按照既定路线行驶或者手动控制行驶的基本功能，而没有实现在跟随性的方面的功能，用于商品化的智能跟随行李箱则具有成本高昂的缺点，难以向大众普及。

本文将通过研究自动跟随智能小车行驶的工作流程，设计出自动跟随智能小车在运行中的避障系统以及定位和跟随系统，从而实现自动跟随的低廉化。

避障系统是基于STM32单片机，使用红外距离传感器实现小车对于前方的障碍物实现检测功能。

定位跟随模块使用STM32单片机和蓝牙模块在小车和被跟随物体间建立连接。

关键词：智能化；传感器；STM32；无线通信Automatic tracking smart car positioning and tracking systemdesignABSTRACTWith the coming of 5g era, the network communication technology has made greater progress than that of the 20th century. With the tide of global intelligence, modern society is gradually developing towards an intelligent society. The popularization of artificial intelligence makes people's life more and more intelligent. MCU is increasingly used in People's Daily life. In college students' extracurricular science and technology activities, automatic tracking car, automatic obstacle avoidance car and other kinds of smart car is an indispensable role for students to contact MCU programming. So far, most cars have only realized the basic function of following the established route or controlling the driving by hand, but not the following function. The intelligent following luggage used for commercialization has the disadvantage of high cost and is difficult to be popularized to the public. In this paper, the obstacle avoidance system and the positioning and following system are designed by studying the working process of automatic following smart car, so as to realize the low cost of automatic following. The core control chip of the obstacle avoidance system is STM32. The car uses an infrared distance sensor to find obstacles ahead during driving. The positioning and following module uses STM32 MCU and Bluetooth module to establish the connection between the car and the followed object.Key words: Intelligent; Sensor; STM32; Wireless communication目录1绪论 (1)1.1引言 (1)1.2智能小车现状研究 (1)1.2.1国外研究现状 (1)1.2.2国内研究现状 (3)1.3室内定位技术 (5)1.3.1WLAN（无线局域网）技术 (5)1.3.2ZigBee技术 (5)1.3.3UWB（超宽带）技术 (6)1.3.4蓝牙技术 (6)1.4选题的研究意义 (7)1.5本文的主要工作 (8)2自动跟随智能小车整体设计 (9)2.1自动跟随智能小车结构部分 (9)2.2 自动跟随智能小车驱动部分 (10)2.2.1驱动电机 (10)2.2.2驱动电源 (10)2.3自动跟随智能小车控制部分 (11)2.3.1单片机 (11)2.3.2L298N电机驱动模块 (12)2.3.3PWM（脉冲宽度调制） (13)2.4自动跟随智能小车传感器部分 (13)2.4.1红外距离传感器 (13)2.4.2超声波距离传感器 (15)2.5自动跟随智能小车通信部分 (16)2.5.1蓝牙通信模块 (16)2.5.2蓝牙信标 (16)3自动跟随智能小车避障和跟随系统设计 (18)3.1总体设计方案 (18)3.2避障系统设计 (18)3.2.1红外测距传感器 (18)3.2.1超声波测距传感器 (19)3.3定位跟随系统设计 (20)3.3.1定位的基本原理 (20)3.3.2跟随系统的设计方案 (21)3.4软件调试工具 (23)3.4.1Keil uVision5（mdk5.14） (23)3.4.2串口调试工具 (24)4总结与展望 (26)4.1设计总结 (26)4.2设计创新 (26)4.3设计不足 (26)4.4展望 (27)参考文献 (28)谢辞 (29)附录1操作界面主系统主要程序代码 (30)附录2自动跟随智能小车实物图 (58)附录3英文文献 (59)附录4文献翻译 (64)1绪论1.1引言随着5G时代的到来，现代网络通信技术相较十几年前已经有了质的飞跃。

自动跟随智能小车设计与运动控制摘要随着生产力的不断发展，智能化产品被运用于各行各业中，其中自动跟随智能小车是一款智能自动的机电产品，主要应用在超市、宾馆、酒店、生产企业等运输领域，它的自动化很大程度上减少了人力，提高了人类的工作效率。

当你还在为携带沉重的物品而烦恼的时候，自动跟随小车能帮你解决这个烦恼，替你提取并且随时跟在你身后如同一名服务者，减少主人的劳动强度。

设计出自动寻迹小车、自动避障小车等各种各样的智能小车是高校学生选择科技课题的其中一大热门，但是大多数的研究方向主要关注于智能化的功能，对跟随性功能缺少研究。

本文将通过研究智能小车行驶的工作流程，利用单片机系统进行智能跟随小车系统的设计，包括智能小车的车体结构设计、硬件设计、直流电机PWM调速设计。

同时与定位系统结合最终实现小车对目标的跟随。

关键词：智能；STM32；跟随Design and motion control of an intelligent carABSTRACTWith the continuous development of productivity, intelligent products are transported to various industries.. Among them, the automatic following smart car is an intelligent automatic electromechanical product, which is mainly used in the transportation fields such as supermarkets, hotels, hotels, and production enterprises. To a certain extent, its automation reduces human resources and improves people's work efficiency. When you are still worried about carrying heavy items, the automatic following car can help you solve this trouble, extract it for you and follow you at any time like a server, reducing the labor intensity of the owner.The design of various smart cars such as automatic tracking cars and automatic obstacle avoidance cars is one of the hot topics for college students to choose scientific and technological topics, but most of the research directions mainly focus on intelligent functions and lack of follow-up functions. the study. This paper will use the single-chip system to design the intelligent following car system by studying the working process of the intelligent car driving, including the design of the car body structure of the intelligent car, the hardware design, and the design of the PWM speed regulation of the DC motor. At the same time, combined with the positioning system, the car can finally follow the target.key words: intelligence; STM32; follow目录1绪论 (1)1.1引言 (1)1.2 选题的现状研究 (1)1.2.1 智能小车设计与运动控制的概念 (1)1.2.2 智能小车国外研究现状 (1)1.2.3智能小车国内研究现状 (2)1.3 选题的研究意义 (4)1.4 本文的主要工作 (4)2自动跟随小车控制系统硬件设计 (5)2.1小车系统方案设计 (5)2.1小车车体结构设计 (5)2.3自动跟随智能小车的优点 (7)2.4小车系统硬件设计 (7)2.4.1控制器模块 (7)2.4.2电机模块 (11)2.4.3L298N电机驱动模块 (16)2.4.4电源模块 (19)2.3.5红外距离传感器模块 (20)2.3.6超声波距离传感器 (21)2.3.7蓝牙模块 (23)2.4本章小结 (24)3直流电机PWM调速设计 (25)3.1直流电机速度控制原理 (25)3.2PWM调速原理 (25)3.3直流电机驱动技术 (27)3.4本章小结 (28)4路径规划 (29)4.1运动学模型建立 (29)4.2基于几何学的路径规划 (30)4.3方向调整 (32)4.4本章小结 (33)5总结与展望 (34)参考文献 (35)致谢 (36)附录1 (37)附录2 (47)附录3英文文献 (49)附录4英文文献翻译 (53)1绪论1.1引言随着5G时代的到来，现代网络通信技术相较十几年前已经有了质的飞跃。

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 0第一章 绪论 (1)1.1智能小车的意义和作用 (1)1.2智能小车的现状 (2)第二章 方案设计与论证 (2)2.1 主控系统 (2)2.2 电机驱动模块 (3)2.3 循迹模块 (4)2.4 避障模块 (5)2.5 机械系统 (6)2.6电源模块 (6)第三章 硬件设计 (6)3.1 AT89S52单片机的简介 (7)3.2总体设计 (10)3.3驱动电路 (11)3.4信号检测模块 (12)3.5主控电路 (13)第四章 软件设计 (14)4.1主程序框图： (14)4.1 主程序图 (14)4.2电机驱动程序14 4.34.4结束语致谢附录一 附录二摘要随着计算机、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 carAbstract：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。

毕业设计（论文）中文题目自动跟随小车的设计与实现学院名称国际学院学生姓名专业电子信息工程班级学号指导教师2019年6 月摘要随着传感器、电机、微处理器等技术的不断发展和突破，为使人们的工作和生活更加高效便捷，智能电子产品作为必不可少的关键链条，在日常生活中发挥着越来越重要的作用。

本设计正是基于这一理念，成功构建出以超声波收发定位为基础，并通过单片机的作用来实现精准控制的某特定自动跟随小车，该小车将控制处理器设定为STM32型号的单片机，小车采用四轮步进电机进行驱动控制。

并借助于超声波发射器的作用，成功发送相应的超声波信号。

除此之外，小车中还配备接收器，将可成功接收来源于发射器所发送的超声波信号，并且通过声速、传递时间以及超声波接收器之间的距离，根据三边定位算法可以计算出目标的相对位置并反馈给单片机用于控制各部分电机的转速实现转弯、直行，从而使自动跟随小车能够360度转弯跟随。

论文首先大概介绍了当前主要的自动跟随方案，对比分析优缺点，之后详细的介绍本设计所采用的超声波定位跟随方案，并将方案的软硬件设计，包括传感器模块，无线模块，电机模块，电源模块等，并对超声波定位识别算法，小车的控制算法进行了调试改进。

最后，介绍小车的测试结果，分析自动跟随小车的整体性能。

结果表明，本科题采用的超声波识别定位方案可以高效、准确的得到目标的相对位置并实现近距离跟随。

关键词：自动跟随小车，STM32，超声波发送接收器，三边定位算法，电机控制AbstractWith the continuous development and breakthrough of technologies such as sensors, motors, microprocessors, etc., in order to make people's work and life more efficient and convenient, intelligent electronic products as an essential key chain play an increasingly important role in daily life. effect. This design is based on this concept, successfully built a specific automatic follow-up car based on the ultrasonic transmission and reception positioning, and through the role of the single-chip microcomputer to achieve precise control, the car will set the control processor to STM32 model of single-chip, car Drive control is performed using a four-wheel stepper motor. And by means of the action of the ultrasonic transmitter, the corresponding ultrasonic signal is successfully transmitted. In addition, the car is equipped with a receiver, which can successfully receive the ultrasonic signal transmitted from the transmitter, and can calculate the target according to the trilateral positioning algorithm by the speed of sound, the transmission time and the distance between the ultrasonic receivers. The relative position is fed back to the single-chip microcomputer to control the rotation speed of each part of the motor to achieve turning and straight running, so that the automatic following car can turn 360 degrees to follow. Firstly, the paper introduces the current main automatic following schemes, compares the advantages and disadvantages of the analysis, and then introduces the ultrasonic positioning following scheme adopted in this design in detail, and designs the software and hardware of the scheme, including sensor module, wireless module, motor module, power supply. Modules, etc., and the ultrasonic positioning recognition algorithm, the control algorithm of the car was debugged and improved. Finally, introduce the test results of the car and analyze the overall performance of the car. The results show that the ultrasonic recognition and positioning scheme adopted by the undergraduate problem can obtain the relative position of the target efficiently and accurately and achieve close range follow-up.Keywords: Automatically follow the car, STM32, Ultrasonic transmitter and receiver, Trilateration algorithm, Motor control目录第1章引言 11.1 研究背景和意义 11.2 国内外研究现状 21.2.1 国外研究现状 21.2.2 国内研究现状 21.3 小车开发工具介绍 31.3.1 STM32开发工具J-Link 31.3.2 STM32F103RCT6微控制器 41.3.3 STM32F103RCT6最小系统 51.4 论文结构 5 第2章分析与设计 62.1 定位跟随技术分析 62.1.1 无源定位技术 62.1.2 有源定位技术82.2 小车方案分析92.3 硬件分析102.4 软件分析112.5 开发环境介绍132.6 本章小结13 第3章硬件设计143.1 超声波发送接收模块143.1.1 超声波发送接收原理143.1.2 超声波电路设计153.2 2.4G无线模块173.2.1 发射接收模块183.3 电机驱动模块183.3.1 电机驱动电路设计183.3.1 电机驱动使用方法193.4 直流电机203.4.1 直流电机原理203.4.2 减速器介绍213.4.3 电机使用说明213.5 锂电池223.5.1 锂电池简介223.5.2 锂电池选择223.6 电源稳压模块233.6.1 DC-DC电路简介233.6.2 Buck电路设计233.7 锂电池充电器243.7.1 三节锂电池充电设计243.8本章小结26 第4章软件设计274.1 软件设计概要274.2 超声波定位算法的原理和实现274.2.1 三边测量定位算法274.2.2 算法实现方案294.3 方向控制304.3.1 舵机介绍304.3.1 舵机工作原理314.3.1 舵机控制方法314.4 超声波传播距离测量334.5 本章小结34 第5章总结与展望355.1 主要工作与创新点355.2 后续研究工作展望35参考文献36 致谢37第1章引言1.1 研究背景和意义现如今，各种类型的计算机技术逐步获得相对稳定的蓬勃发展，多样化智能化技术愈加相对广泛的实际应用。

本科毕业论文(设计)题目：智能小车跟随系统的设计与制作学院：物理与电子科学学院班级：姓名：指导教师：职称：完成日期：年月日智能小车跟随系统的设计与制作摘要:现在，小车跟随系统正处于研发与试用阶段，它有着多方面的优势：一方面,充分利用现有的道路资源，有效缓解交通阻塞；另一方面，可以大幅提高驾驶的安全性，减少交通事故的发生。

因而推广和应用小车跟随系统已经成为解决交通问题的一个重要途径。

本文的主要研究工作是设计和制作智能小车跟随系统，整个系统包括硬件及软件两个部分。

硬件部分包括控制电路，蓝牙通信电路，路径循迹电路，电源驱动电路，电机驱动电路等。

软件部分主要包括通过编程使得小车按设定路径实现前进，左拐，右拐，加速，减速，并在小车前进的过程中不断调整小车所在位置等功能。

本文是以电动小车为基础，增加红外传感器，蓝牙等。

利用传感器来有效地确定小车前进路径、小车所在位置等信息。

单片机接收并处理传感器所产生的信号并加以一定的算法来判断两个小车的状态及其相互间距。

最后通过蓝牙来进行小车间的通信，从而控制两个小车加、减速度来使得小车间距相对恒定。

该智能小车跟随系统能够实现的功能有：自动循迹；保持车距；紧急停车等。

关键词：智能小车跟随系统；蓝牙通信；单片机；软件设计目录1引言 01.1 研究背景及意义 01.2 智能车辆研究现状 01.3 研究内容 02 功能分析 (1)2.1 主控模块 (1)2.2 循迹模块 (2)2.3 电机驱动模块 (2)2.4 电源模块 (2)2.5 通信模块 (2)3 硬件设计 (2)3.1 主控硬件设计 (3)3.2 循迹硬件的设计 (3)3.3 驱动硬件设计 (4)3.4 电源硬件设计 (4)3.5 蓝牙通信串口硬件设计 (5)3.6 本章总结 (5)4 软件的设计与实现 (5)4.1 概述 (5)4.2 软件的结构设计 (6)4.3 主要模块的实现 (7)4.3.1循迹流程图 (7)4.3.2 电机驱动流程图 (8)4.3.3 位置判断流程图 (9)4.3.4 蓝牙通信流程图 (10)4.4 本章小结 (10)5 系统功能测试 (10)5.1 系统功能测试 (11)5.2 测试结果分析 (12)6 结论与展望 (12)6.1 结论 (12)6.2 展望 (12)参考文献 (13)致谢 (14)1 引言1.1 研究背景及意义随着经济的快速发展，城市的人口不断增加，从而城市的交通压力也越来越大。