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简易电磁循迹智能小车PPT课件

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简易电磁循迹智能小车

简易电磁循迹智能小车

标称电容与上述容值最为接近的电容为 6.8nF，所以在 实际电路中我们选用 6.8nF 的独石电容作为谐振电容。该电 容虽然误差比较大，测试中15个电容里面误差最小的都有 1453pF，但价格便宜。
信号采集及处理
一级放大电路
二级放大电路
检波电路
信号处理电路由两级放大电路和检波电路组成，第一级放大是三极管放大，第二 级放大是LM358单电源供电反比例运放电路。 在两级放大之后，为了方便后面的逻辑控制，故需要幅度测量，本设计中选用倍
简要说明
后序
科技进步的空间还很巨大，智能车辆技术仍有待提高 我们的任务依然艰巨 望各位同学学好专业技能， 站在国家科技发展的 高度上去面对各种挑战与艰难
不忘初心 砥砺前行
就这样
thanks!!!
貌似没有什么诚意
然而就是没了
断当前的位置。
左传感器 弱 强 弱 无 无 弱 强 右传感器 弱 弱 强 弱 强 无 无 左电机 慢 慢 快 慢 快 停 停 右电机 慢 快 慢 停 停 慢 快
比计器原采用LM339比较器，它是三极管开路输出，接上拉电阻后，调试时发现LM339的 输出不能驱动电机的驱动电路，加上上电阻后还是有问题。逻辑判断不准。
后来采用LM358运放来替代比较器，因为LM358的输出是推挽输出，有较强的驱动能力。
电机驱动
电机驱动电路采用2N5551开关电路，比较器的输出驱动三极管基极，当Q1
饱和导通时，电机转速较慢，当Q1和Q2都饱和导通时，电机转速较快。
过渡页
Transition Page
1
第一阶段：课程设计题目分析、文献查询和 咨询阶段
技术背景
能汽车不仅可以用于生产、服务，大幅度提高我们的工作效率，同时给 予人们更多地便利及安全保障。智能汽车将会对未来交通系统带来巨大 的变革。然而目前所需要解决的最大问题便是无人驾驶汽车的安全问题。

智能小车控制PPT课件

智能小车控制PPT课件
• 提示：此模块不宜带电 连接，若要带电连接，则 先让模块的GND端先连接， 否则会影响模块的正常工 作。
第13页/共29页
超声波测距模块时序图 • 从模块时序图可以看出，只需要提供一个短期的10uS脉
冲触发信号，超声波即可进行距离测量工作。 • 该模块被触发后，超声波发射头将发出8个40kHz周期
电平，同时检测回波。一旦检测到有回波信号则输出回响 信号。 • 回响信号是一个脉冲的宽度成正比的距离对象。可通 过发射信号到收到的回响信号时间间隔可以计算得到距离。 • 公式: uS/58=厘米；或者uS/148=英寸。 • 建议测量周期为60ms 以上，以防止发射信号对回响信号 的影响。
第14页/共29页
设计目的
•
熟练掌握单片机系统设计与调试方法；
•
掌握智能小车控制原理；
•
掌握光电开关、超声模组、循迹传感器的工作原理及使用方法；
•
掌握电路板设计与制作及电子产品组装、制作与调试技术。
第1页/共29页
设计内容
• 1．利用提供的小车套件组装一辆小车，设计循 迹线路并组装循迹传感器和避障装置；
• 2．设计小车电机驱动板、寻迹模块、避障模块 电路，绘制电路原理图并制作PCB电路板；
第5页/共29页
电机模块
• 方案1：采用步进电机作为该系统的驱动电机。 由于其转过的角度可以精确的定位，可以实 现小车前进路程和位置的精确定位。虽然采 用步进电机有诸多优点，步进电机的输出力 矩较低，随转速的升高而下降，且在较高转 速时会急剧下。
小车怎么转弯呢？怎么直行？
第15页/共29页
小车控制方式
• 当两个直流电机转向相反同时转速相同时就可以实现电动车的原地旋转，由此可以轻松的实现小车坐标不 变的90度和180度的转弯。

《自动循迹小车》课件

《自动循迹小车》课件
自动循迹小车PPT课件 大纲
,
汇报人：
目录
01 添 加 目 录 项 标 题 03 自 动 循 迹 小 车 的 硬
件设计
05 自 动 循 迹 小 车 的 调 试与测试
02 自 动 循 迹 小 车 的 概 述
04 自 动 循 迹 小 车 的 软 件设计
06 自 动 循 迹 小 车 的 优 化与改进
Part One
自动循迹小车的组成
传感器：用于检测道路信 息，如红外传感器、超声 波传感器等
控制器：用于处理传感器 信息，控制小车的运动， 如单片机、微控制器等
驱动系统：用于驱动小车 运动，如直流电机、步进 电机等
机械结构：用于支撑小车， 如底盘、车轮等
电源系统：为小车提供电 力，如电池、电源适配器 等
软件系统：用于控制小车 运动，如嵌入式操作系统、 控制算法等
驱动方式： PWM控 制或H桥 驱动
驱动电路： 电源、控 制电路、 保护电路 等
驱动参数： 转速、扭 矩、电流 等
驱动性能： 响应速度、 稳定性、 效率等
驱动接口： 与主控板 的连接方 式及协议
传感器模块
传感器类型：红外传感器、超声波传感器等 传感器功能：检测障碍物、检测路径等 传感器安装位置：小车前端、侧面等 传感器工作原理：红外反射、超声波反射等
优化控制策略： 提高控制精度， 减少控制误差
优化硬件配置： 提高硬件性能， 减少硬件瓶颈
性能提升措施
优化算法：提高 小车的寻迹速度 和准确性
硬件升级：更换 更高性能的电机 和传感器
软件优化：优化 小车的控制程序， 提高响应速度和 稳定性
结构优化：改进 小车的结构设计， 提高其稳定性和 耐用性
应用拓展方向

智能循迹小车ppt文档全文预览

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REPORTING
THANKS
感谢观看
别和跟踪。
优化控制算法
采用PID控制、模糊控制等算法， 提高小车行驶的稳定性和准确性。
完善硬件设计
优化电路设计、电机驱动、电源 管理等硬件模块，提升小车性能。
拓展应用场景
将智能循迹小车应用于仓储物流、 智能家居等领域，验证其实用性
和可靠性。
未来研究方向探讨
多传感器融合技术
研究如何将多种传感器信息进行融合， 提高小车的环境感知能力和适应性。
调试技巧和优化策略
调试技巧
在调试过程中，可以采用分模块调试的方法，逐个验证每个模块的功能是否正常；同时，可以利用串口通信等手 段，实时输出调试信息，帮助定位问题。
优化策略
针对循迹算法的优化，可以采用动态阈值调整的方法，提高轨迹检测的准确性；针对电机控制的优化，可以采用 PID控制算法，提高小车的行驶稳定性和速度控制精度。此外，还可以通过硬件升级、算法改进等手段，进一步 提高智能循迹小车的性能。
深度学习技术应用
探索深度学习在智能循迹小车中的应 用，如通过神经网络实现更复杂的路 径规划和决策。
多车协同控制技术
研究多辆智能循迹小车之间的协同控 制策略，实现更高效、灵活的群体协 作。
智能化与自主化
进一步提升小车的智能化水平，如实 现自主导航、避障、路径规划等功能， 使其更加适应复杂环境。
2023
2023
REPORTING
智能循迹小车ppt文档 全文预览
2023
目录
• 智能循迹小车概述 • 智能循迹小车硬件设计 • 软件编程与算法实现 • 性能测试与结果分析 • 挑战与解决方案探讨 • 总结与展望
2023
PART 01

智能循迹避障小车设计课件

智能循迹避障小车设计课件

目录摘要 (2)绪论 (2)2方案设计与论证 (3)2.1 主控系统 (3)2.2 电机驱动模块 (4)2.3 循迹模块 (5)2.4 避障模块 (6)2.5 机械系统 (7)2.6电源模块 (7)3硬件设计 (7)3.1总体设计 (7)3.2驱动电路 (8)3.3信号检测模块 (9)3.4主控电路 (10)4 软件设计 (12)4.1主程序模块 (12)4.2电机驱动程序 (12)4.3循迹模块 (13)4.4避障模块 (15)结束语 (19)致谢 (19)参考文献 (19)智能循迹避障小车摘要利用红外对管检测黑线与障碍物，并以STC89C52单片机为控制芯片控制电动小汽车的速度及转向，从而实现自动循迹避障的功能。

其中小车驱动由L298N驱动电路完成，速度由单片机输出的PWM 波控制。

关键词智能小车；STC89C52单片机；L298N；红外对管1 绪论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。

随着科学技术的发展，机器人的感觉传感器种类越来越多，其中视觉传感器成为自动行走和驾驶的重要部件。

视觉的典型应用领域为自主式智能导航系统，对于视觉的各种技术而言图像处理技术已相当发达，而基于图像的理解技术还很落后，机器视觉需要通过大量的运算也只能识别一些结构化环境简单的目标。

视觉传感器的核心器件是摄像管或CCD，目前的CCD已能做到自动聚焦。

但CCD传感器的价格、体积和使用方式上并不占优势，因此在不要求清晰图像只需要粗略感觉的系统中考虑使用接近觉传感器是一种实用有效的方法。

机器人要实现自动导引功能和避障功能就必须要感知导引线和障碍物，感知导引线相当给机器人一个视觉功能。

避障控制系统是基于自动导引小车（AVG—auto-guide vehicle）系统，基于它的智能小车实现自动识别路线，判断并自动避开障碍，选择正确的行进路线。

简易电磁循迹智能小车

简易电磁循迹智能小车

应用场景
教育实验
作为教学实验设备，帮 助学生了解电磁感应、
自动控制等原理。
科研项目
作为研究平台，用于探 索智能车辆、传感器技
术等领域的研究。
自动化运输
在特定场景下，如工厂 、仓库等，用于物品的
自动运输和分拣。
娱乐设备
作为玩具或表演道具， 提供智能化的行驶体验
。
02
硬件组成
控制器
控制器是小车的核心部件，负 责接收指令并控制小车的运动 。
详细描述
在智能小车上安装无线接收模块，通过遥控器发送控制信号，实现对小车的远 程控制。遥控器可以控制小车的启动、停止、转向以及速度调节等操作。
THANKS
感谢观看
常见的电磁信号处理算法有滤波、阈值判断、波形识别等，它们可以根据实际情况 进行选择和调整。
电磁信号处理算法还需要考虑噪声和干扰的影响，以及不同材质和环境条件下的变 化，以确保智能小车的准确性和可靠性。
04
调试与优化
调试步骤
01
02
03
04
硬件检查
检查小车的硬件连接是否正确 ，包括电机、电池、传感器等
案例二：自动避障功能演示
总结词
智能小车在行驶过程中能够自动识别障碍物并实现避障。
详细描述
通过在小车前方安装红外或超声波传感器，当小车接近障碍 物时，传感器能够检测到障碍物的存在并发送信号给控制器 ，控制器根据接收到的信号调整小车的行驶方向，实现自动 避障功能。
案例三：无线控制功能演示
总结词
通过无线遥控器对智能小车进行远程控制。
。
软件编程
根据设计要求编写控制程序， 确保小车能够按照预设路径行
驶。
测试运行

2024版智能小车控制PPT课件

作用原理
不同类型的传感器具有不同的作用原理。例如，超声波传感器通过发射超声波 并接收其反射波来测量距离；红外线传感器则利用红外线的反射或吸收特性来 检测物体；摄像头则通过捕捉图像信息来实现视觉感知。
电机驱动方式及性能比较
电机驱动方式
智能小车的电机驱动方式主要有直流电机、步进电机、伺服电机等。这些电机具有不同的特点和适用场景，需要 根据智能小车的实际需求来选择合适的电机。
要点一
深度学习在路径规划中的应用
要点二
强化学习在路径规划中的应用
随着深度学习技术的发展，越来越多的研究将深度学习技术 应用于路径规划中，通过训练神经网络模型来学习路径规划 策略，提高路径规划的智能化水平。
强化学习是一种通过与环境交互来学习策略的机器学习方法， 可以应用于路径规划中，通过不断试错来学习最优路径规划 策略。
实施效果评估
通过实际测试和数据分析，评估避障策略的实施效果，并进行优 化和改进。
06
智能小车调试与性能评估
硬件组装注意事项
选择合适的组件和配件，确保其 质量和性能符合设计要求。
按照电路图和说明书正确连接各 个模块，避免出现短路或断路现
象。
注意电源线的接线方式，确保正 负极正确连接，避免反接或虚接。
传感器数据采集与处理策略
传感器类型选择
根据智能小车功能需求，选择合适的 传感器，如超声波、红外、陀螺仪等。
数据采集与处理
设计合理的数据采集电路和信号处理 算法，提高传感器数据的准确性和稳 定性。
电机控制算法实现与优化
电机控制算法
实现基本的电机控制算法，如PID控制、 模糊控制等，确保小车能够稳定、准确地 行驶。
04
路径规划与导航技术探讨

无线遥控循迹壁障智能小车ppt

智能小车（SMART CAR）
单击添加副标题
组长： 组员：
自制遥控器控制选择小车的运动方式
其他功能
用LCD显示相关信息
小车应具有自动寻迹功能
遥控器可以方便灵活的控制小车的前进、 转弯、加速等
壁障功能
设计任务

系统总体方框图
主控制模块
01
电机驱动模块
02
循迹检测模块
03
红外壁障模块
04
无线控制模块
05
电源模块
06
LCD显示模块
07
功能模块
主控制模块
用两片STC89C52单片机作为主控芯片，其中一片控制红外循迹，红外寻光，红外避障等模块检测，另一片用于无线遥控小车，根据按键向小车控制模块发送控制信号。能使两片单片机分别工作，避免了一片单片机工作程序太大而容量不足的缺点。
主控制模块
电机驱动模块
采用专用芯片L298N作为电机驱动芯片 电机驱动电路
电机驱动模块
P1.4
P1.5
P1.6
P1.7
小车状态
0
1
0
1
前进
1
0
1
0
后退
0
1
1
0
左转
1
0
0
1
右转
循迹检测模块
利用红外线发射管发射红外线，红外线二极管进行接收，再用运算放大器LM324对信号进行放大调整。其基本原理是：红外光线照射到路面并反射，由于黑线和白纸的反射系数不同，可根据接收到得反射光强转换为电信号，判断是否在循迹行驶。
调用无线程序
开始
N
无线控制模块
电源模块
可产生9V和5V电源，9V电源用于驱动电机，5V电源用于单片机和外围电路供电。

智能循迹小车精讲PPT课件


2024/1/27
22
地图构建技术探讨
增量式地图构建
随着机器人的移动不断更新地图信息。
多机器人协同建图
利用多个机器人的感知信息共同构建环境地 图。
2024/1/27
23
导航策略优化方向
动态避障
实时感知环境中的动态障碍物，并调整路径规划以避免碰撞。
2024/1/27
24
导航策略优化方向
多目标点导航
代码实现
在循迹算法的基础上，增加避障逻辑。当检测到障碍物时，根据避障策略调整小车的运动状态，同时更新路径信 息，确保小车能够安全地绕过障碍物并继续沿着预定路径行驶。
2024/1/27
15
调试技巧与经验分享
调试技巧
使用仿真工具进行前期验证，可以大大缩短开发周期；在实际调试过程中，可以采用分模块调试的方 法，逐一验证各个模块的功能和性能。
智能循迹小车精讲 PPT课件
2024/1/27
1
目 录
2024/1/27
• 智能循迹小车概述 • 智能循迹小车硬件组成 • 软件编程与算法实现 • 路径规划与导航策略 • 无线通信与远程控制 • 性能测试与评估指标 • 总结与展望
2
01
智能循迹小车概述
2024/1/27
3
定义与发展历程
2024/1/27
适用于无权图，能找到最短路径。
A*算法
引入启发式函数，提高搜索效率。
18
路径规划方法比较
RRT（快速扩展随机树）
通过随机采样构建路径，适用于高维空间和 复杂环境。
2024/1/27
PRM（概率路线图法）
构建连通图后进行路径搜索，适用于静态环 境。
19

自动循迹小车-PPT课件

基于单片机的智能寻迹小车的设计
小车沿线自动行驶
• 1.智能寻迹小车的研究意义 • 2.系统模块组成结构
• 3.系统硬件设计
• 4.系统软件设计 • 5 实验测试
1.智能寻迹小车的研究意义
大家在新闻中都看到过登月小车 或者听说过无人驾驶车吧
在那些人类很难适应、或无法进入的工 作环境中，我们可以看到它们的身影。
40 39 38 37 36 35 34 33 32 31 30 29 28 27 26 25 24 23 22 21
1 0K 1 0K 1 0K 1 0K 1 0K 1 0K 1 0K 1 0K
VCC 4 7K 4 7K 4 7K 4 7K 1K
VCC
V SS RS(CS) RW( SI D ) V D D E (SCL K ) V0
1 28 6 4
从单片机
键盘
液晶显示
单片机系统电路
/RST NC VOUT LEDK LEDA
D B0 D B1 D B2 D B3 D B4 D B5 D B6 D B7 PSB
• 电源电路
• L298电机控制驱动：
小车光电采样电路
3.2 寻迹电路原理
a.采样电路原理框图
采 样 电 路 1 P 2 .7
采 样 电 路
2
P 2 .6
采 样 电 路
3
P 2 .5
采 样 电 路
4
P 2 .4
采 样 电 路
5
P 2 .3
图
7
光 电 采 样 原 理 框 图
提示
红外发射管
红外接收管
VCC
红外发射管
10K R21 8 VCC 3 U1C 4.7K R17 R18 200
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2019/7/5
检测电磁线圈选用10mH的工字电感，这类电感的体积 小，Q值高，具有开放的磁芯等特点。
已知感应电动势的频率为f=20 kHz，感应线圈电感为 L= 10 mH ，可以计算出谐振电容的容量为：
标称电容与上述容值最为接近的电容为 6.8nF， 所以在实际电路中我们选用 6.8nF 的独石电容作为谐振电 容。该电容虽然误差比较大，测试中15个电容里面误差最小 的都有1453pF，但价格便宜。
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本次设计中是通过判断小车偏移量，来调整小车位置，从而达到按规定路线行驶的要求。
赛车
小车位于轨道中心 小车偏右
小车偏左
小车左转
左传感器 弱 强 弱 无 无 弱 强
右传感器 弱 弱 强 弱 强 无 无
左电机 慢 慢 快 慢 快 停 停
逻辑判断表
右电机 慢 快 慢 停 停 慢 快
磁感线是以导体为圆心的一系列同心圆，由上述公式可知，当电 流I一定时，磁感应强度与距离导线中心的长度成反比。变化的磁 场通过感应线圈会产生感应电动势。因此在小车前方放置感应线 圈，根据磁场的大小产生相应感应电动势，驱动小车行进。根据 法拉第电磁感应定律可知，假设线圈半径为r，感应电动势为：
过渡页
目录页
Contents Page
第第一一章章并简列介概关要系 第第二二章章递设进计原关理系 第第三三章章循制环作过关程系 第四第章四章其他总结类型
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简介概要
技术背景
智能汽车这个概念是在半个世纪前提出，一些发达国家如德国、美国、 英国已将智能汽车用于社会服务，其拥有强大的控制、识别能功能。智 能汽车不仅可以用于生产、服务，大幅度提高我们的工作效率，同时给 予人们更多地便利及安全保障。智能汽车将会对未来交通系统带来巨大 的变革。然而目前所需要解决的最大问题便是无人驾驶汽车的安全问题。
右电机 慢 快 慢 停 停 慢 快
比计器原采用LM339比较器，它是三极管开路输出，接上拉电阻后，调试时发现 LM339的输出不能驱动电机的驱动电路，加上上电阻后还是有问题。逻辑判断不准。
后来采用LM358运放来替代比较器，因为LM358的输出是推挽输出，有较强的驱动能
电机驱动
电机驱动电路采用2N5551开关电路，比较器的输出驱动三极管基极， 当Q1饱和导通时，电机转速较慢，当Q1和Q2都饱和导通时，电机转速较快。
简要说明
后序
科技进步的空间还很巨大，智能车辆技术仍有待提高 我们的任务依然艰巨 望各位同学学好专业技能， 站在国家科技发展
的高度上去面对各种挑战与艰难
不忘初心 砥砺前行
就这样
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貌似没有什么诚意 然而就是没了
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SUCCESS
2019/7/5
简介概要 设计要求
以汽车模型作为基础，通过自动 识别道路中心位置处由通有交变 电流（20KHz）的导线所产生的 电磁场道路检测，从而实现自动
寻迹的功能。
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Transition Page
该设计原理采用电磁感应效应检测导体周围产生的磁场。根据 麦克斯韦电磁场理论可知，通有交变电流的导体周围会产生电 磁场。由比奥-萨伐定律可知,在通有电流I，长度为L，距离导 线中心为r的磁感应强度为：
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Transition
第一阶段：课程设计题目分析、文献查询和 咨询阶段
第二阶段：电路设计、元器件采购及电路板 PCB设计阶段
第三阶段：焊接电路及调试阶段
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Transition Page
通过在跑道上测试，本设计基本达到了课程设计要求。 但其中也有不足之处。首先小车在行进途中会出现左 右晃动的情况，通过分析，是由于对感应部分的放大 电路没有达到要求，当导线位于两电感线圈中间时， 产生的感应电动势极其微小，放大倍数不高，以至于 后面的逻辑判断不能准确定位。其次对于小车行驶速 度也有待提高，起初为了防止小车因速度过快不能及 时反应而脱离跑道，因此在电机驱动电路上选择稍大 电阻，以减小电流。整体而言，整个设计所需成本较 低，功能也基本完善，在后续的学习和工作中，我将 进一步改进传感器电路，加大探测范围，提升小车速 度，来提升智能车的性能。
信号采集及处理
一级放大电路
二级放大电路
检波电路
信号处理电路由两级放大电路和检波电路组成，第一级放大是三极管放大， 第二级放大是LM358单电源供电反比例运放电路。
在两级放大之后，为了方便后面的逻辑控制，故需要幅度测量，本设计中 选用倍压检波电路获得正比于交流信号峰峰值的方案，倍压检波电路中的二极管选用 肖特基二极管，该二极管的开启电压一般在0.1~0.3V左右，小于普通硅二极管开启电 压0.7V。
逻辑控制电路
采用4个比较器，传感器的输入转换成电压后，输入到比较器正相输入端，负向输入端 接一个变阻器方便调节比较电压。一路传感器电压输入到两路比较器。通过设定两个不同级别的 电压判断当前的位置。
左传感器 弱 强 弱 无 无 弱 强
右传感器 弱 弱 强 弱 强 无 无
左电机 慢 慢 快 慢 快 停 停
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Transition Page
总体设计方案
电磁传感器
电
信号采集及处理
源
模
块
逻辑控制
电机驱动
左电机
右电机
电磁传感器
由于赛道路径上铺设的漆包线通有20KHz的方波，传感器采用传 统的电磁感应线圈方案，它具有原理简单，体积较小，价格便宜，相应频 率快，电路实现简单等优点。
THANK YOU
SUCCESS