智能循迹小车设计报告
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电子实习报告:循迹小车设计一、实习背景及目的随着科技的不断发展,电子技术在各个领域的应用日益广泛,特别是在智能机器人领域。
为了提高我们对电子技术的实际应用能力,本次电子实习选择了设计制作循迹小车这一项目。
通过本次实习,我们希望能够掌握单片机原理、传感器应用、电路设计等知识,提高自己的动手能力和创新能力。
二、设计原理及方案1. 设计原理循迹小车是一种基于单片机控制的智能小车,其主要原理是通过传感器检测路径上的黑线,然后单片机对信号进行处理,控制小车的转向,使小车能够沿着黑线行驶。
同时,小车还具备避障功能,当遇到前方障碍物时,能够自动减速并改变方向。
2. 设计方案(1)硬件设计硬件设计主要包括单片机、传感器、电机驱动模块、电源模块等。
我们选择了STC89C52单片机作为控制核心,传感器采用红外循迹模块,电机驱动模块选用L298N,电源模块则采用开关电源。
(2)软件设计软件设计主要涉及系统初始化、线路检测与循迹、避障检测与控制等。
初始化模块主要完成单片机各端口的配置,以及传感器、电机等设备的初始化。
线路检测与循迹模块通过判断红外传感器的状态来确定小车行驶的方向。
避障检测与控制模块则通过检测前方障碍物,控制小车的减速和转向。
三、实习过程及成果1. 实习过程在实习过程中,我们首先学习了单片机原理、传感器应用、电机驱动等知识,然后根据设计方案进行电路图的设计,接着进行电路焊接,最后进行程序编写和调试。
2. 实习成果经过一段时间的努力,我们成功完成了循迹小车的设计制作。
在实际测试中,小车能够沿着黑线顺利行驶,遇到障碍物时能够自动减速并改变方向。
此外,我们还对小车进行了优化,使它在行驶过程中更加稳定。
四、总结与展望通过本次实习,我们不仅学到了很多关于单片机、传感器、电机驱动等方面的知识,还提高了自己的动手能力和创新能力。
同时,我们也意识到在实际设计过程中,需要不断调试和优化,才能使产品达到预期效果。
展望未来,我们可以进一步改进循迹小车,例如增加速度控制、远程控制等功能,使其更加智能化。
2010年湖南省第三期中职教师资培训-电子技术应用专业专业方向选修模块《智能寻迹小车设计与调试报告》学员:杜正国、周伟、凌畅小组号:第四组湖南省应用电子技术专业教师水平认证岳阳职业技术学院培训基地2010年12月20 日串联直流稳压电源设计报告杜正国、周伟、凌畅摘要: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(或白色)引导线并根据黑线(或白色)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。
系统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。
关键词:单片机、AT89C52、引导线、红外传感、寻迹1、任务分析1.1任务描述通过分析智能寻迹小车的设计要求,完成任务分析、功能设计,硬件系统设计、制作与装调,软件系统设计及整机调试等工作任务。
其培训流程为:智能寻迹小车任务分析与功能设计→智能寻迹小车硬件系统设计与制作→智能寻迹小车软件系统设计及整机调试。
1.2设计要求基于培训基地提供的单片机最小系统和电机、机械运动等主要部件,设计满足以下性能要求的智能寻迹小车:①输入电源:DC3~6V;②具有恒流充电以及电池保护电路;③具有前进、后退、左拐、右拐、刹车和速度调节等功能;④能根据现场给定路线循迹前进。
1.3具体任务设计制作一台智能寻迹小车,具有按键启动、前进、左拐、右拐、刹车、终点自动停车和速度调节等功能,能根据下图所提供的路线进行循迹。
不能用人工遥控电动小车。
运行线路如图1、2所示。
起点终点图1白线图2黑线2、技术方案设计2.1系统方案整个电路系统分为检测、控制、驱动三个模块。
首先利用光电对管对路面信号进行检测,经过比较器处理之后,送给软件控制模块进行实时控制,输出相应的信号给驱动芯片驱动电机转动,从而控制整个小车的运动。
智能循迹小车___设计报告智能循迹小车设计专业:自动化班级:自动化132姓名:罗植升莫柏源梁桂宾指导老师:2014年4月——2010年6月本课题是基于STC89C52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 STC89C52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。
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。
智能循迹小车实验报告第一篇:智能循迹小车实验报告摘要本设计主要有单片机模块、传感器模块、电机驱动模块以及电源模块组成,小车具有自主寻迹的功能。
本次设计采用STC公司的89C52单片机作为控制芯片,传感器模块采用红外光电对管和比较器实现,能够轻松识别黑白两色路面,同时具有抗环境干扰能力,电机模块由L298N芯片和两个直流电机构成,组成了智能车的动力系统,电源采用7.2V的直流电池,经过系统组装,从而实现了小车的自动循迹的功能。
关键词智能小车单片机红外光对管 STC89C52 L298N 1 绪论随着科学技术的发展,机器人的设计越来越精细,功能越来越复杂,智能小车作为其的一个分支,也在不断发展。
在近几年的电子设计大赛中,关于小车的智能化功能的实现也多种多样,因此本次我们也打算设计一智能小车,使其能自动识别预制道路,按照设计的道路自行寻迹。
设计任务与要求采用MCS-51单片机为控制芯片(也可采用其他的芯片),红外对管为识别器件、步进电机为行进部件,设计出一个能够识别以白底为道路色,宽度10mm左右的黑色胶带制作的不规则的封闭曲线为引导轨迹并能沿该轨迹行进的智能寻迹机器小车。
方案设计与方案选择3.1 硬件部分可分为四个模块:单片机模块、传感器模块、电机驱动模块以及电源模块。
3.1.1 单片机模块为小车运行的核心部件,起控制小车的所有运行状态的作用。
由于以前自己开发板使用的是ATMEL公司的STC89C52,所以让然选择这个芯片作为控制核心部件。
STC89C52是一种低损耗、高性能、CMOS八位微处理器,片内有4k字节的在线可重复编程、快速擦除快速写入程序的存储器,能重复写入/擦除1000次,数据保存时间为十年。
其程序和数据存储是分开的。
3.1.2 传感器模块方案一:使用光敏电阻组成光敏探测器采集路面信息。
阻值经过比较器输出高低电平进行分析,但是光照影响很大,不能稳定工作。
方案二:使用光电传感器来采集路面信息。
智能循迹小车设计报告 4 1智能循迹小车设计报告_(4)1智能循迹小车项目组别:第四组成员:刘彪匡善华陈叶芳唐慧峰班级:智能电子092系别:电气工程系指导老师:刘彤时间:2021年4月22日本寻迹小车是以万能板为车架,AT89S51单片机为控制核心,将各传感器的信号传至单片机分析处理,从而控制 L298N电机驱动,控制小车,速度由单片机提供的PWM波控制。
利用红外传感器检测黑线,红外对管来实现循迹功能。
接近式开关传感器检测薄铁片,集成红外线传感器即光电开关进行避障。
整个系统的电路结构简单,可靠性能高。
根据小车各部分功能,模块化硬件电路,并调试电路。
将调试成功的各个模块逐个地“融合” 成整体,再进行软件编程调试,直到完成。
关键词:AT89S51 直流电机红外对管传感器寻迹小车 L298N电机驱动一、循迹小车的系统的要求和总体方案设计1.1设计要求1.1.1 基本要求利用单片机实验板,并制作一定的外围电路,编写程序设计制作一个智能循迹壁障的小车,具体要求如下:(1)具有启动、停止功能;(2)能够完成前进、后退、左转、右转单独动作和复合动作;(3)能按照规定路线循迹行驶;1.1.2 发挥要求利用超声波或红外等方式实现避障功能1.2智能循迹小车的工作原理我们知道小车的循迹原理是根据实现电位的高低来实现对前进方向的控制的。
在这里我们设定了白色和黑色的通道界面来行驶,而根据我们所学的知识通常采取的方法是红外探测法。
红外探测法,即利用红外线在不同颜色的物体表面具有不同的反射性质的特点,在小车行驶过程中不断地向地面发射红外光,当红外光遇到白色纸质地板时发生漫反射,反射光被装在小车上的接收管接收;如果遇到黑线则红外光被吸收,小车上的接收管接收不到红外光。
单片机就是否收到反射回来的红外光为依据来确定黑线的位置和小车的行走路线。
通过查资料我们知道红外探测器探测距离有限,一般最大不应超过3cm。
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。
可编辑修改精选全文完整版电子科协竞赛项目报告书参赛作品:基于51单片机的智能寻迹避障小车小组成员:盛博专业班级:电信1205班报告提交日期: 2013年 4 月12日目录1设计要求与功能 (3)1.1设计基本要求 (3)2 硬件设计 ................................................. (3)2.1主控系统及所需主要元件 (3)2.2机械系统 (4)2.3电机驱动模块 (5)2.4 循迹模块 (6)2.5避障模块 (6)2.6电源模块 (7)2.7报警模块 (7)2.8远程操控模块 (8)3 软件设计 (8)3.1主程序及框图 (8)3.2电机驱动程序 (9)3.3循迹程序 (9)3.4避障程序 (10)3.5报警及远程操控程序 (10)4调试过程 (11)5总结 (11)附录总C程序 (11)一设计要求与功能设计并制作一个能自动循迹壁障的智能小车。
可沿不规则黑色轨迹行驶,遇到障碍可自动绕行,遇到黑色停止线自动停止,轨迹、通道、障碍现场如图。
1.基本要求(1)小车启动沿着轨迹行驶,遇到终点线停车;(2)小车遇到行驶轨迹范围内的障碍物应自动绕行,脱离轨迹后能自动寻找轨迹并形式到终点。
2.发挥部分(1)增加声、光报警功能,增加无线遥控启动、停止功能;(2)利用Protel或者Alitum Designer等软件进行PCB设计。
二硬件设计2.1主控系统及所需主要元件主控系统由STC89C52单片机负责,通过接收并分析信号模块传输过来的信号对各模块下达指令,使各模块能持续并稳定地共同工作,形成有机的整体,从而实现小车的各种功能。
所需主要元件:STC89C52单片机,减速电机,红外对管等。
各口功能:P0.0-P0.2是红外传感器信号输入口;P0.3-P0.6是四路红外对管信号输入口;P1.0-P1.1是无线信号输入口;P2.0-P2.7是四路减速电机控制信号输出口。
循迹小车设计报告各位小伙伴!今天咱就来聊聊我设计的这个超酷的循迹小车。
这可不是一般的小车哦,它就像是一个有着自己“小脑袋”的机灵鬼,能沿着特定的路线稳稳地跑,那感觉,就像它知道自己要去哪儿似的,特别有意思!先来说说我设计这个循迹小车的初衷吧。
其实啊,就是我突然想到,要是能有个小车自己能顺着路走,那多好玩儿啊!就像给它布置了一个小小的任务,它就兢兢业业地去完成,多像一个勤劳的小员工呀。
而且,通过设计这个小车,我还能学到好多关于电子电路、传感器和编程的知识,简直就是一举多得!那这个循迹小车到底是怎么实现循迹这个神奇功能的呢?这就得靠它身上的“秘密武器”——传感器啦。
我给它装了两个红外传感器,就像它的两只小眼睛,时刻盯着地面。
当它的“眼睛”检测到黑色的线路时,就会给它的“大脑”——也就是主控芯片发送信号。
这个主控芯片就像是一个聪明的指挥官,接到信号后,它会根据程序的设定,指挥小车的电机做出相应的动作。
比如说,如果左边的传感器检测到黑线,它就会让左边的电机转得慢一点,右边的电机转得快一点,这样小车就会往左边拐,一直保持在黑线上行驶。
是不是很巧妙啊?再说说小车的动力系统。
我给它选了两个直流电机,这两个小家伙可是提供动力的主力军。
它们就像两个强壮的大力士,带着小车风风火火地往前跑。
为了能让小车跑得更稳,我还专门设计了一个电机驱动电路,就像是给这两个大力士找了个好教练,让它们能更协调地工作。
在小车的外观设计上,我也没少花心思。
我给它做了一个简洁又时尚的车身,用一些轻质的材料制作,这样既能保证小车的轻便,又能让它看起来很酷炫。
而且,我还在车身上贴了一些可爱的贴纸,让它看起来更有个性。
当然啦,在设计过程中我也遇到了不少麻烦事儿。
比如说,刚开始的时候,小车老是跑偏,就像一个喝醉了的醉汉,根本走不稳。
我可是费了好大的劲儿,反复调整传感器的位置和程序的参数,才让它慢慢走上了正轨。
还有就是电源的问题,有时候小车跑着跑着就突然没电了,就像一个没力气的小孩,一下子就瘫那儿了。
智能循迹小车队长:黎建峰队员:江福家章春金赛前辅导老师:吴桔生张荣刚林章文稿整理辅导老师:吴桔生摘要设计分为五个模块:单片机最小系统、电机驱动电源、电机驱动电路、红外循迹模块、显示模块。
电机驱动电路用于转向控制;红外循迹模块利用四个光电管,对黑色轨道进行循迹;电机驱动电源利用两个7805提供三路5v电压,一路供给最小系统,一路供给电机驱动电路,一路供给循迹模块。
本设计中为了简化电路,减少小车的负载,利用软件编程的方法控制电机的转速从而控制小车的行驶速度,这是本设计的一大特色。
一、方案论证与比较1、轨迹探测模块设计与比较方案一、使用简易光电传感器结合外围电路进行检测由于光电传感器对行驶过程中的稳定性要求非常高,而且容易受到光线环境和路面介质的影响,误测的几率非常大。
在使用中极易出现问题,给检测和调试造成很大的困难,容易因为检测的失误导致整个系统的不正常工作,所以最终并未采用此方案。
方案二、使用两只stl198光电管把两只光电管分别排列在黑色轨迹的两侧,根据其接收反射光的多少输出高低电平来控制小车的转向,以达到循迹的目的。
但是调试表明,如果两只开关的距离很小,则以约束了小车的速度来达到检测轨迹的目的,如果两只开关的距离太大,则同时传来同一电平信号的几率很大,容易使小车的行驶路线偏离轨道,达不到循迹的目的。
方案三、使用四只stl198光电管分左右两边各两只光电管一排排列,里面的两个距离靠的较远,外面的两个靠的比较近。
当小车脱离轨道时即里面的两个光电管中有一个或者两个都偏离了轨道,等待外面的那两个光电管的任何一个检测到黑线时,做出相应的转向调整。
直到中间的两个开关管的任何一个检测到黑线为止(即回到轨道上)再恢复正向行驶。
现场调试表明,小车在行驶中虽然出现摇摆(各个光电管间的距离达到1厘米),但是基本上能准确地达到循迹目的。
综合考虑实际中光电管的安装,考虑小车的行驶速度和循迹准确性,我们最终选择了方案三。
循迹小车设计概述总结报告一. 引言循迹小车是指通过光电传感器感知地面上的黑线,并根据黑线的位置来调整车身方向,从而实现沿着黑线自动行驶的一种智能小车。
本篇报告旨在总结循迹小车设计的整体思路、实施过程以及遇到的问题与解决方案。
二. 设计思路循迹小车的设计主要包含以下几个关键要点:1. 感应模块选择选择合适的光电传感器作为感应模块,用于检测地面上的黑线。
常见的光电传感器有红外线传感器、RGB传感器等,可以根据实际需求选择适合的传感器。
2. 控制模块选择选择合适的控制模块,负责接收感应模块的数据,并控制小车的电机进行相应的运动。
常见的控制模块有单片机、树莓派等,可以根据需求和个人技术储备来选择。
3. 算法设计设计循迹算法,根据光电传感器的反馈数据,判断车身当前位置与黑线的位置关系,并根据判断结果来调整小车的行驶方向。
常见的算法有PID控制算法、模糊控制算法等,可以根据实际需求选择适合的算法。
4. 机械结构设计设计小车的机械结构,包括底盘、电机、车轮等。
确保机械结构的稳定性和可靠性,同时要考虑小车的大小、重量和外观等因素。
三. 实施过程在设计循迹小车的过程中,我们按照以下步骤逐步实施:1. 硬件搭建首先,搭建循迹小车的硬件系统,包括连接光电传感器、控制模块和电机等。
确保各个模块之间的连接正确无误,以及硬件系统的稳定性和可靠性。
2. 程序编写根据设计思路和需求,编写程序实现循迹小车的控制逻辑。
涉及到光电传感器数据的读取、算法的实现和电机控制等方面的内容。
在编写过程中,需要进行调试和测试,确保程序的准确性和稳定性。
3. 测试和优化在完成程序编写后,对循迹小车进行测试和优化。
通过实际测试,了解小车在各种情况下的表现,并根据实际情况对程序进行优化和调整,以提高小车的稳定性和自动化程度。
四. 遇到问题与解决方案在循迹小车设计的过程中,我们遇到了一些问题,但通过不断努力和寻找解决方案,最终都得到了解决。
以下是我们遇到的一些问题及解决方案的总结:1. 光照干扰在室外测试时,光照强度的变化会对光电传感器的检测结果产生影响。
智能循迹小车开题报告免费智能循迹小车开题报告一、引言智能循迹小车是一种基于人工智能技术的创新产品,它能够通过内置的传感器和算法,准确地识别和跟踪指定路径,实现自主导航。
本文将介绍智能循迹小车的设计思路、关键技术和应用前景。
二、设计思路智能循迹小车的设计思路是模拟人类的视觉系统,通过感知环境中的标记物,从而准确地跟踪指定路径。
首先,我们需要选择合适的传感器,如摄像头或红外线传感器,用于捕捉环境中的标记物。
然后,通过图像处理或信号处理技术,提取出标记物的特征,并将其与预先设定的路径进行匹配。
最后,利用控制算法,将小车的行动与标记物的位置相对应,实现自主导航。
三、关键技术1. 传感器选择:不同的传感器对于循迹小车的效果有着重要影响。
摄像头能够提供更为精确的图像信息,但对于光线和角度的要求较高;而红外线传感器则能够在光线较差的情况下工作,但对于标记物的识别可能不够准确。
因此,在设计中需要根据实际需求选择合适的传感器组合。
2. 图像处理与模式识别:针对使用摄像头的循迹小车,图像处理和模式识别是关键技术。
通过对图像进行预处理、特征提取和分类,可以实现对标记物的准确识别和跟踪。
常用的算法包括边缘检测、颜色分割和模板匹配等。
3. 控制算法与路径规划:控制算法是实现循迹小车自主导航的核心。
根据传感器获取的标记物信息,控制算法能够实时调整小车的行动,保持在指定路径上。
同时,路径规划算法能够根据预设的路径和环境变化,动态调整小车的行进方向和速度。
四、应用前景智能循迹小车具有广泛的应用前景。
首先,它可以应用于物流行业,实现自动化的仓储和搬运,提高效率和减少人力成本。
其次,智能循迹小车可以用于室内导航和导览,为游客提供方便的导航服务。
此外,它还可以应用于农业领域,实现农作物的自动化种植和采摘。
总之,智能循迹小车在多个领域都有着广阔的应用前景。
五、总结智能循迹小车是一项基于人工智能技术的创新产品,通过传感器、图像处理和控制算法,实现了自主导航和循迹功能。
循迹小车课设报告一、引言循迹小车作为自动控制领域的研究热点之一,具有很高的应用价值。
本文旨在介绍循迹小车的设计原理、硬件配置和软件实现,以及实验结果和分析。
二、设计原理循迹小车的设计原理基于反射光线的特性。
通过使用光敏传感器,可以感知地面上的光强度,从而判断小车应该如何行驶。
当地面上的光强度较高时,代表小车离开了黑色轨迹,需要调整方向。
当地面上的光强度较低时,代表小车仍在黑色轨迹上,可以继续沿着当前方向行驶。
三、硬件配置为了实现循迹小车的功能,需要以下硬件配置:1. 电机驱动模块:用于控制小车的速度和方向。
2. 光敏传感器模块:用于感知地面上的光强度。
3. 微控制器:作为控制中心,接收传感器的信号并控制电机驱动模块。
四、软件实现循迹小车的软件实现主要包括以下几个方面:1. 信号采集和处理:通过光敏传感器采集地面上的光强度信号,并对信号进行处理,得到小车应该采取的行动。
2. 控制算法:根据信号处理的结果,通过控制算法计算小车需要调整的方向和速度。
3. 电机控制:将控制算法得到的结果转化为电机的控制信号,控制小车的运动。
五、实验结果和分析在实验中,我们使用了一个简化的迷宫轨迹作为测试场景。
通过对循迹小车的实际测试,我们得到了以下结果和分析:1. 小车能够准确地沿着迷宫轨迹行驶,避免偏离轨迹。
2. 在遇到环形轨迹时,小车能够正确地判断出前进的方向,避免进入死循环。
3. 在遇到多个分支轨迹时,小车能够根据光强度的变化选择正确的分支。
六、总结通过本次循迹小车课设,我们深入了解了循迹小车的设计原理和实现方式。
循迹小车具有广泛的应用前景,可以在工业自动化、智能仓储等领域发挥重要作用。
同时,本次实验也展示了我们团队的合作能力和创新思维。
希望今后能够进一步完善循迹小车的性能,并将其应用于实际生产中。
以上就是本次循迹小车课设报告的内容,通过对循迹小车的设计原理、硬件配置和软件实现的介绍,以及实验结果和分析,我们对循迹小车有了更深入的了解。
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教师:杨青勇玉宁目录摘要: (3)关键词: (3)引言: (3)一、系统设计 (3)设计要求 (4)车体方案认证与选择 (4)二、硬件设计及说明 (5)原理图设计 (5)稳压电源 (5)大体系统 (5)电机驱动 (5)液晶显示部份 (6)2.1.5RS485数据总线 (6)循迹部份 (7)设计 (7)主板PCB (7)循迹板PCB (8)三、软件设计及说明 (8)四、系统测试进程 (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纳凌阳的车架,是以两个电机来驱动小车,主板部份自行设计。
通过接收器MAX1483来搜集信息,传送进主控芯片PIC16F886单片机,进行数据处置后,送进驱动芯片L293D以完成相应的操作。
采纳反射式红外光电传感器ST178来实现小车自动循迹功能,而且整个进程采纳液晶显示屏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进展,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平安性,操作性等方面都有庞大的优势,在一些特殊的场合下也能知足一些特殊的需要。
智能小车系统涉及到自动操纵,车辆工程,运算机等多个领域,是以后汽车智能化是一个不可幸免的大趋势。
本文设计的小车以PIC16f886 为操纵核心,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要紧有以PIC16f886 作为核心的主控器部份、自动循迹部份、显示部份、电机驱动部份。
其中电机驱动部份和其他部份别离由两个不同的电源分开供电。
小车硬件系统结构示用意如下:设计要求:(1)大体要求:实现小车的前进后退,左转右转(依照程序预设)(2)扩展部份:实现小车自动循迹功能,避障功能。
智能循迹小车设计方案智能循迹小车设计方案智能循迹小车是一种能够根据预设路径自主行驶的无人驾驶车辆。
本设计方案旨在实现一辆智能循迹小车的设计与制作。
一、方案需求:1. 路径规划与控制:根据预设的路径,小车能够准确、迅速地在指定道路上行驶,并能随时调整方向和速度。
2. 传感器控制与反馈:小车具备多种传感器,能够实时感知周围环境和道路状况,如通过红外线传感器检测道路上的障碍物。
3. 自主导航与避障能力:小车能够自主判断并决策前进、转弯或避让,确保安全行驶。
当感知到障碍物时,能及时做出反应避开障碍。
二、方案设计:1. 硬件设计:a. 小车平台:选择合适的小车底盘,具备稳定性和承重能力,大小和外观可以根据实际需求进行设计。
b. 传感器系统:包括红外线传感器、超声波传感器和摄像头等,用于感应周围环境和道路状况。
c. 控制系统:采用单片机或嵌入式控制器,以实现传感器数据的处理、决策和控制小车运动。
2. 软件设计:a. 路径规划与控制算法:通过编程实现路径规划算法,将预设路径转换为小车可以理解的指令,控制小车的运动和转向。
b. 感知与决策算法:根据传感器获取的数据,实时判断周围环境和道路状况,做出相应的决策,例如避开障碍物或调整行驶速度。
c. 系统界面设计:为方便操作和监测,设计一个人机交互界面,显示小车的状态信息和传感器数据。
三、方案实施:1. 硬件实施:根据设计要求选择合适的硬件部件,并将它们组装在一起,搭建小车平台和安装传感器。
确保传感器按照预期工作稳定。
2. 软件实施:使用合适的编程语言开发控制程序。
编写路径规划、感知与决策算法,并将其与硬件系统绑定在一起。
通过测试和调试确保程序的正常运行。
3. 功能测试:对小车进行现场测试,包括路径规划、感知与决策的功能、反应时间和精度等方面的测试。
根据测试结果进行优化和调整。
四、方案展望:1. 增加智能化功能:进一步发展智能循迹小车的功能,添加更多的传感器和算法,实现更高级的自主导航和避障能力。
摘要:本智能识别小车以STC89C52单片机为控制芯片,以直流电机,光电传感器,超声波传感器,电源电路以及其他电路构成。
系统由STC89C52通过IO口,通过红外传感器检测黑线,利用单片机输出PWM脉冲控制直流电机的转速和转向,循迹由TCRT5000型光电对管完成。
一、系统设计1、小车循迹,避障原理这里的循进是指小车在白色地板上寻黑线行走,通常采取的方法是红外探测法。
红外探测法,即利用红外a在不同颜色的物体表面具有不同的反射性质的特点,在小车行驶过程中不断地向地面发射红外光,当红外光遇到白色地板时,发生漫反射反射光被装在小车上的按收管按收;如果遇到黑线则红外光被吸收,小车上的接收管接收不到红外光,单片机就是否收到反射回来的红外光为依据来确定黑线的位置和小车的行走路线。
红外探测器探测距离有限一殷最大不应超过3cm。
而避障则是通过超声波模块不断向前方发射超声波信号,通过接收反射回来的超声波信号,从而实现的避障。
当前方有障碍物时,超声波会向单片机串口发送一串数字,这些数字就是当前小车距离障碍物得距离。
当串口接收到信号时,会引发串口中断,单片机通过读取距离值,并且对此数值进行分析是不是距离小车很近,是的话就进行转向;否则继续循迹。
当小车遇到第一个障碍后,就计数一次,这样当遇到第二个障碍物时,小车就可以以不同的形式躲避障碍物了。
2、选用方案(1):采用成品的小车地盘,通过改装来完成任务;(2):采用STC89C52单片机作为主控制器;(3):采用7V电源经7805稳压芯片降压后为其他芯片及器件供电。
(4):采用TCRT5000型红外传感器进行循迹;(5):L298N作为直流电机的驱动芯片;(6):通过对L298N使能端输入PWM来控制电机转速和转向;3、系统机构框图如下所示:超声波模块主控制芯片STC89C52红外传感器直流电机L298N稳压电源模块电压比较器二、硬件实现及单元电路设计与分析1、微控制模块设计与分析微控制器模块我们采用STC89C52。
循迹小车课程设计报告一、课程设计目的。
循迹小车是一种基于单片机或者其他控制系统的智能车辆,它能够根据预设的轨迹自主行驶。
循迹小车课程设计旨在通过实践操作,让学生深入了解嵌入式系统、传感器、控制算法等相关知识,培养学生的动手能力和创新精神,提高学生的实际应用能力和解决问题的能力。
二、课程设计内容。
1. 理论学习,学生首先需要学习循迹小车的原理和相关知识,包括单片机控制、传感器原理、电路设计等内容。
2. 硬件搭建,学生需要动手搭建循迹小车的硬件系统,包括安装电机、传感器、控制模块等。
3. 程序设计,学生需要学习编程语言,编写循迹小车的控制程序,实现小车的自主行驶和避障功能。
4. 实际操作,学生需要进行实际操作,调试循迹小车,测试程序的稳定性和准确性,发现问题并解决问题。
5. 创新设计,学生可以在课程设计的基础上进行创新,如增加避障传感器、优化控制算法等,提高循迹小车的性能。
三、课程设计方法。
1. 理论与实践相结合,课程设计注重理论知识的学习,同时也注重实际操作,让学生通过动手实践加深对知识的理解。
2. 个性化指导,针对不同学生的学习能力和兴趣爱好,采取个性化指导,引导学生在课程设计中发挥自己的特长和创造力。
3. 团队合作,课程设计可以以小组形式进行,让学生在团队中相互合作,共同完成循迹小车的设计与调试。
4. 开放性实验,课程设计可以设置一定的开放性,鼓励学生进行自主设计与改进,提高学生的创新意识和实践能力。
四、课程设计效果。
通过循迹小车课程设计,学生可以全面掌握嵌入式系统、传感器、控制算法等知识,提高动手能力和创新精神。
学生可以在实践操作中培养解决问题的能力,提高实际应用能力。
同时,课程设计也可以激发学生的学习兴趣,激发学生对技术创新的热情,为学生未来的发展奠定良好的基础。
五、课程设计展望。
循迹小车课程设计是一门具有挑战性和创新性的课程,未来可以进一步拓展课程内容,引入更多新颖的技术和理念,如人工智能、自动驾驶等,让学生在课程设计中接触到更多前沿的科技知识,激发学生的创新潜能,培养更多高素质的人才。
毕业设计论文+智能循迹避障小车设计今天要一起走进一个超级有趣的科技小天地,去了解一种特别厉害的东西——智能循迹避障小车。
想象一下,有一辆小小的车车,它就像有自己的小脑袋一样,能自己沿着特定的路线跑,还能聪明地躲开路上的障碍物,是不是感觉很神奇?那就让一起来看看它是怎么设计出来的!一、小车的“眼睛”——传感器。
你知道吗?这个智能循迹避障小车要想看得清路,得有一双特别的“眼睛”,这双“眼睛”就是传感器。
就好比人用眼睛看东西,小车就是靠传感器来感知周围的环境。
比如说,它的循迹传感器就像一个小小的侦探,能发现地上画的黑线或者其他特殊的标记。
当小车的轮子压到黑线的时候,传感器就会马上告诉小车:“走到路线上,继续往前开!”而避障传感器,就像是小车的“安全卫士”。
假如前面突然出现了一个小玩具或者其他障碍物,避障传感器就会立刻察觉到危险,然后赶紧给小车发出信号:“前面有东西挡住,快停下来或者绕开!”这样,小车就能安全地行驶,不会撞到东西。
二、小车的“大脑”——控制芯片。
有了“眼睛”还不够,小车还得有一个聪明的“大脑”来指挥它行动,这个“大脑”就是控制芯片。
控制芯片就像一个小小的指挥官,它会根据传感器传来的信息,做出正确的决定。
比如说,当循迹传感器告诉它已经偏离路线,控制芯片就会像一个严格的老师一样,指挥小车的轮子调整方向,让它重新回到正确的路线上。
要是避障传感器传来有障碍物的消息,控制芯片就会迅速想出办法,让小车向左或者向右转弯,避开危险。
这就好比在走路的时候,要是看到前面有个大坑,就会绕着走一样,小车也很聪明!三、小车的“动力源泉”——电池和电机。
小车要跑起来,还得有足够的动力,这就需要电池和电机来帮忙。
电池就像是小车的“能量加油站”,给小车提供源源不断的电力。
就像吃饭能获得能量一样,小车“吃”了电池的电,就有力气跑。
而电机,就像是小车的“强壮肌肉”。
当控制芯片下达前进的命令后,电机就会飞快地转动起来,带动小车的轮子咕噜咕噜地向前跑。
智能循迹小车设计首先,智能循迹小车的核心是循迹传感器。
循迹传感器能够感知地面上的轨迹,并将这些信息传递给控制器。
循迹传感器通常采用光电传感器或红外传感器,可以检测地面上的白色或黑色轨迹。
当循迹传感器检测到黑色轨迹时,它们会产生一个电信号,控制器会根据这个信号来调整小车的行进方向。
其次,智能循迹小车需要搭载驱动器和控制器。
驱动器负责控制小车的电机,使其前进、后退或转向。
控制器则负责接收循迹传感器的信号,并根据信号来控制驱动器的行为。
控制器通常采用微控制器或单片机,它能够接收和处理传感器信息,并根据预设的算法做出决策。
例如,当传感器检测到左边的循迹轨迹时,控制器会向右转,使小车沿着轨迹行驶。
另外,智能循迹小车还可以配备其他传感器来增强其功能。
例如,可以搭载距离传感器或超声波传感器,用来检测前方的障碍物,以避免碰撞。
还可以搭载温度传感器或光线传感器等,用来检测环境的温度或光线强度。
这些传感器可以通过串口或其他接口连接到控制器,实现对小车的全方位感知。
此外,智能循迹小车还可以通过通信模块和其他设备进行远程控制和数据传输。
例如,可以搭载蓝牙模块或Wi-Fi模块,使用户可以通过手机或电脑控制小车的行动。
还可以搭载摄像头,实现对小车周围环境的实时监控。
通过数据传输,用户可以实时获取小车的运行状态和环境信息。
最后,关于智能循迹小车的实现方法,可以采用硬件设计和软件编程相结合的方式。
在硬件设计方面,需要选择合适的电机、驱动器和传感器,搭建电路板,并且进行电路连接和调试。
在软件编程方面,可以使用C语言或其他编程语言,根据控制策略来编写控制器的代码。
代码需要能够读取传感器信号,进行数据处理,并控制驱动器的行为。
综上所述,智能循迹小车是一种能够自动行驶的小车,它通过搭载循迹传感器和控制器,能够感知轨迹并调整行进方向。
除了循迹传感器,还可以搭载其他传感器和通信模块,增强小车的功能和控制方式。
实现智能循迹小车需要进行硬件设计和软件编程,并将它们相互配合来实现自动行驶和远程控制。
1 页脚内容1 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 1
页脚内容2 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 1 页脚内容3 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。其中电机驱动部分和其他部分分别由两个不同的电源分开供电。 小车硬件系统结构示意图如下: 1
页脚内容4 1.1设计要求: (1)基本要求:实现小车的前进后退,左转右转(按照程序预设) (2)扩展部分:实现小车自动循迹功能,避障功能。
1.2车体方案论证与选择: 方案一:自己动手制作电动车,一方面材料缺少,另一方面制作过程要花费大量的时间,而且同学中手艺也不好,制作出来的小车还可能机械性能不好。考虑到时间与性能这两方面,我们放弃了这一方案 方案二:购买凌阳小车,购买的凌阳小车具有组装完整的车架车轮、电机及其驱动电路。易改装,好控制。机械性能有保障。其小车图片如下:
综合考虑,我们选择了方案一 1
页脚内容5 二、硬件设计及说明 2.1原理图设计 2.1.1 稳压电源: 电源电路为系统提供了基准电源,是整个系统工作稳定性关键所在,同时又考虑到节省空间的问题,所以我们选用了LT1117-5.0来稳定电压输出(5V),使用了电解电容C1、C2来作为滤波电容。其原理图如下:
2.1.2 基本系统: 基本系统控制电路采用单片机PIC16F886作为主控单元,负责整个电路的资源分配以及对各路信号的采集、分析和处理。配置了20MHZ的外部晶振以及蜂鸣器。同时还配置了四个端口作功能扩展。(可以用来连接小车循迹模块)单片机控制电路原理图如所示: 1
页脚内容6 2.1.3 电机驱动: 驱动电路主要采用驱动芯片L293D来直接驱动电机,L293D为单块集成电路、高电压、高电流、四通道驱动,其额定工作电流为1A,最大可达1.5A,Vss电压最小4.5V,最大可达36V,可直接的对电机进行控制,无须隔离电路。L293D从主控单片机PIC16F886那里接受指令来直接控制电机的工作状态。可以对电机进行正反转,停止的操作,非常方便。发光二极管作为电源的指示灯。其驱动电路原理图如下所示:
2.1.4 液晶显示部分: 主要用RT1602来显示数据,二极管1N4148用来调节显示器的对比度,电阻R2用来调节显示器的背光亮度。(LCD液晶具有功耗低、显示内容丰富、清晰,显示信息量大,显示速度较快等特点)
2.1.5 RS485数据总线 主要用到的接收器是MAX1483 1 页脚内容7 由于MAX1483是用于RS-485和RS-422通信的低功耗收发器。这种类型的摆率限制的驱动器,能够减小EMI和由于不恰当的电缆端接所引起的反射。保证数据速率高达250kbps。MAX1483仅绘制的供应电流为20μA。此外,还有一个低电流关断模式,仅消耗0.1μA。这两种模式都工作在+5 V单电源。驱动器具有短路电流限制,并通过将驱动器输出设置为高阻抗状态的热功耗关断电路来保护功耗不会过大。当输入为开路,接收器输入具有失效保护功能,保证了逻辑高电平输出。MAX1483具有1/8单位负载输入阻抗,保证总线上多达256个收发器。
2.1.6 循迹部分 主要由四个反射式红外光电传感器ST178和四个电位器组成。采用ST178型光电管完成系统循迹任务,循迹电路是用以实现小车沿着场地的黑色弧形引导轨迹进行前进和位置校正的,且小车不能偏离该轨迹。在本设计中采用ST178型反射式红外光电传感器完成系统循迹任务,硬件电路实现比较简单,其灵敏度可以通过调节多圈电位器来实现。其电路原理图如下:
2.2 PCB设计 2.2.1 主板PCB图如下: 1 页脚内容8 图1.主板PCB图 2.2.2 循迹板PCB
图2.循迹板PCB图 三、软件设计及说明 1 页脚内容9 系统软件流程图如下图所示:(系统程序的具体代码见附录2)
主程序流程图 1
页脚内容10 循迹子函数流程图 四、系统测试过程 测试工具: 仪器名称 用途 电脑 调试及下载程序 数字万用表 测量各种电路工作情况
测试过程: 1. 我们尝试着先用PIC12F683来控制小车的前进、后退、左右转向。结果试验成功,小车能正常的跑动起来。这个小试验,是为了检测小车的机械性能。达到了我们预期目的。 2. 制作主板 3. 主板通电前检查:电路安装完毕,我们首先直观检查电路各部分生产线是否正确,检查电源、地线、信号线、元器件引脚之间有无短路,器件有无接错。结果发现L293芯片的5和12管脚没有接地,查看发现原来是原理图没注意改正才导致的。 4. 通电检查:给电机通电,观察电机是否工作正常。电机正常工作时,后驱工作电流为320 mA,电压为5.4V;前驱电机工作电流为180mA,电压为5.41V。给主板通电,观察电路各部分器件有无异常现象。 5. 主板安装调试(主控芯片用PIC16F886),在调试的过程中我们发现了原理图中有一个小小的错误。这个错误导致小车的稳压芯片过热。一起讨论之后决定,修改原理图,调换小车驱动芯片的位置。改动之后,小车电源稳压芯片过热现象消失。小车也能实现了基本的功能。(由于我们没能在制板之前发现这个问题,导致了主板在修整后变得不太美观了。)