基于DSP的智能遥控小车设计

****************大学班级：****** 作者：******指导老师：****电 子设 计 之无线遥控智能小车1引言1.1编写目的本概要设计说明书是针对电子设计的课程要求而编写。

目的是对该项目进行总体设计，在明确系统需求的基础上划分系统的功能模块，进行系统开发的分工，明确各模块的接口，为进行后面的详细设计和实现做准备。

满足无线遥控爱好者对智能小车的设计要求，想通过这份概要设计给爱好者一个好的设计思路，设计方法进行参考。

本概要设计说明书的预期读者为本项目小组成员以及无线遥控爱好者。

1.2背景a.实践题目的名称：无线遥控智能小车b.项目的任务提出者：***，***，***c.项目的开发者：***，***，***d.面向用户：所有无线遥控爱好者，对智能小车感兴趣，想借此提高动手能力的用户。

鉴于电子设计课程要求，需要一份设计实品，加之小组成员对智能小车有着独特的爱好，所以这次设计选择了遥控智能小车作为电子设计的题目。

2总体设计2.1需求规定●所设计智能小车功能：主要功能：无线遥控，避障；附加功能：超声波测距、速度调节、液晶显示、音乐、流水灯和散热系统。

★通过无线串口对小车进行无线遥控，可以在遥控，避障这两个主要功能之间自由切换。

★遥控时，通过遥控器上的按钮可以方便灵活地控制小车前进，后退，左转和右转等。

★避障时，利用红外传感器探测障碍物，从而达到避障的目的。

●小车安装了超声波传感器，可以进行距离测量，如果距离过近，蜂鸣器发出警报，并将距离等数据实时传到液晶屏上显示。

★通过按钮同时控制一些其他功能，如音乐，风扇和流水灯等。

2.2运行环境最好是室内平地2.3基本设计概念和处理流程整体框图：2.4所需器件★小车模型（三轮，带电机）★ATMAGE16单片机最小系统（3个，小车上两个一个负责接受无线，控制电机，另外一个则是负责其他功能，最后一个遥控器上的）★直流电机驱动模块，采用两个LM298驱动模块分别控制两个电机★传感器模块，采用红外传感器2个，超声波传感器两个★无线串口模块★电源模块（5v,12v）★按键模块，用于无线遥控小车★LCD1602液晶一块★电机一个★蜂鸣器一个★锂电池一块★南孚电池若干节★发光二级管若干★键盘（8个按钮）3接口设计3.1用户接口小车主要有避障和遥控两种模式，通过控制小车上的一个模式选择开关，手动遥控时自动模式无效，同样小车处于自动状态时，手动遥控无效。

智能车控制大赛实验指导书北京理工大学.自动化学院2009-5-11制作人：张鑫、黄晓江、韩立博目录前言 ----------------------------------------------------------------------------------------------- 3智能车比赛介绍 -------------------------------------------------------------------------------- 4组队参赛与分工 -------------------------------------------------------------------------------- 5比赛器材与工具使用 -------------------------------------------------------------------------- 6智能车硬件制作 ------------------------------------------------------------------------------ 11 硬件设计中问题解决方案 ------------------------------------------------------------------ 21 DSP系统使用方法 --------------------------------------------------------------------------- 23一、组成和特点 ------------------------------------------------------------------------- 23二、使用注意事项-------------------------------------------------------------------------- 32三、编程指南-------------------------------------------------------------------------------- 33 软件调试方法和常见问题 ------------------------------------------------------------------ 44 智能车实战注意 ------------------------------------------------------------------------------ 54 技术文档制作要求 --------------------------------------------------------------------------- 55 参赛心得 --------------------------------------------------------------------------------------- 56 智能车传承与后记 --------------------------------------------------------------------------- 58前言学习制作和设计智能车是目前自动化类学生入门最简单的小型系统设计案例。

摘要介绍了语音遥控的电动小车的机械结构与控制部分.在机械结构上,对普通的玩具小车做了改进,使小车的转向更加灵活,并且在设计围可以实现任意角度转弯和任意速度移动;而在控制系统部分,则采用语音控制方式,使小车可以"听懂"人的命令,娱乐性和互动性更强.该小车各部分采用模块化设计，各个模块之间独立性强。

控制部分采用可编程微处理哭器，可以在不增加系统硬件的情况下方便地对系统进行二次开发。

本文对一辆小车进行了实验，实验结果表明，语音识别系统在低噪声环境中识别率很高，在噪声水平较高的场合，识别率有所下降。

小车反应灵敏。

关键词：语音识别单片机智能小车电机驱动目录绪论31总体方案41.1方案论证41.2总体方案图41.3系统工作原理42硬件设计52.1 语音识别模块52.2 电机驱动模块102.3 红外检测模块112.4 键盘电路122.5 主控芯片8051模块132.5.1单片机的电源设计132.5.2单片机复位电路143．软件设计143.1主程序143.2监控程序153.3 延时程序19结论20参考文献21绪论在电气时代的今天，电动机一直在现代化的生产和生活中起着十分重要的作用。

无论是在工农业生产、交通运输、医疗卫生、办公，还是在日常生活中，都大量的使用着各种电动机。

而微处理器取代模式电路作为电动机控制的技术也日渐成熟。

单片机介于工业控制计算机和可编程控制器之间，他有较强的控制能力、低价的成本。

人们在选择电动机控制器时，常常是在先满足功能需要的同时，优先选择成本低的控制器。

语音遥控的电动小车的机械结构与控制部分有了新的改进。

在机械结构上，对普通的玩具小车做了改进，使小车的转向更加灵活，并且在设计围可以实现任意角度墨迹和任意速度移动；而在控制系统部分，则采用语音控制方式，使小车可以“听懂”人的命令，娱乐性和互动性更强。

1总体方案1.1方案论证本系统采用芯片TSG110进行语音识别过程，通过语音的识别完成对小车的控制，通过对红外的检测完成对小车的避障，该设计可以达到系统要求的各项指标，设计方案是可行的。

智能技术信息技术与信息化基于DSP 的智能车控制系统设计侯文静* 杨广东HOU Wen-jing YANG Guang-dong摘　要 本文设计的智能小车控制系统以TMS320F2812 DSP 芯片为控制核心，采用模块化结构设计，通过混合多种传感器实时采集道路信息，光电编码器检测智能车车速，PID 控制算法调节智能车的运行方向和速度，完成了对智能小车运行的实时控制。

通过试验，实现了智能小车在预定车道上的自主寻迹。

关键词 智能车；PID ；自主寻迹doi：10.3969/j.issn.1672-9528.2020.05.074* 山东协和学院工学院 山东济南 2501070 引言智能小车是一个融合了环境感知、动态决策、行为控制与执行等功能的智能化系统。

由于智能小车移动性好，活动范围较大，受到各个行业的广泛使用，成为一个热门的研究方向。

智能车的智能化、灵敏性一直以来都是各领域所追求的发展方向。

具有先进性能的微处理器、智能化的新器件，可以大大提高智能车的性能。

在对智能车技术的研究过程中，控制系统的设计一直是研究的核心问题。

本文设计的智能车控制系统以TMS320F2812 DSP 芯片为控制核心，运用多种传感器混合进行道路信息采集，并采用PWM 技术和PID 控制算法来控制电机转速和舵机转向，能够以较快的速度在指定的轨迹上行驶，在进弯道、十字路口、圆环、路障、断路等路径前识别并及时改变轮子和舵机上PWM 的占空比，达到平稳快速通过和缩短路程的效果。

1 系统设计本文设计的智能车系统通过摄像头实时采集道路信息，光电编码器检测智能车车速，经TMS320F2812微处理器处理后做出决策，通过改变舵机输出角度去实时控制舵机转向，调整路线偏差控制电机转速。

硬件系统结构主要由TMS320F2812控制器、道路检测模块、速度检测模块、电机驱动模块、舵机驱动模块、语音模块和电源模块组成，系统结构如图1所示。

要想使智能小车以最佳状态行驶，就需要对小车运行进行控制及反馈，具体运动控制如图2所示。

《基于DSP的微型机器人运动控制系统的研究》一、引言随着科技的发展，微型机器人在许多领域如工业自动化、医疗手术、军事侦察等得到了广泛的应用。

为了满足微型机器人高精度、高速度的运动控制需求，基于DSP（数字信号处理器）的微型机器人运动控制系统成为了研究的热点。

本文旨在研究基于DSP的微型机器人运动控制系统的设计原理、实现方法及性能特点。

二、DSP技术概述DSP（数字信号处理器）是一种专用于处理数字信号的微处理器。

它具有强大的数据处理能力和高速的运算速度，能够满足微型机器人运动控制系统中对实时性、精确性的要求。

DSP技术广泛应用于通信、音频处理、图像处理、机器人控制等领域。

三、微型机器人运动控制系统的设计1. 系统架构设计基于DSP的微型机器人运动控制系统主要包括DSP主控制器、传感器模块、执行器模块和通信模块。

DSP主控制器负责接收传感器数据，进行数据处理和运算，输出控制指令给执行器模块，实现机器人的运动控制。

传感器模块包括位置传感器、速度传感器等，用于获取机器人的状态信息。

执行器模块包括电机驱动器、舵机等，根据DSP主控制器的指令驱动机器人运动。

通信模块负责与上位机进行通信，实现远程控制和数据传输。

2. 算法设计在微型机器人运动控制系统中，算法设计是关键。

常见的算法包括PID控制算法、模糊控制算法、神经网络控制算法等。

PID控制算法具有简单、易实现的特点，适用于位置控制和速度控制。

模糊控制算法和神经网络控制算法则具有更好的适应性和鲁棒性，适用于复杂环境下的机器人控制。

在本文中，我们采用PID控制算法作为主要的控制策略，同时结合模糊控制算法进行优化。

四、系统实现与性能分析1. 系统实现在硬件方面，我们选用了一款高性能的DSP芯片作为主控制器，搭配了合适的传感器和执行器模块。

在软件方面，我们编写了相应的驱动程序和算法程序，实现了机器人的运动控制。

通过上位机与DSP主控制器进行通信，可以实现远程控制和数据传输。

2019年12月机电技术基于DSP 和LabVIEW 的车辆远程驾驶系统设计*吉豪姚进祝鑫（四川大学机械工程学院机械系，四川成都610065）摘要：为了适应特殊情况下需要远程驾驶车辆的需求，提出了一套基于DSP 和LaVIEW 的车辆远程驾驶系统设计方法。

系统主要由操纵平台、通信系统、远程车辆组成。

操纵平台利用DSP 开发板采集油门、刹车、方向盘、挡位等传感器信号来获取远程驾驶人员的操纵指令，并且通过LaVIEW 软件编写的上位机程序对信号进行实时处理；通信系统是由TCP/IP 协议构成的无线局域网络，用于实时地传输远程驾驶人员的操纵命令以及回传远程车辆的画面、车速等信息；远程车辆上安装了摄像头以及方向盘、油门、刹车等部件的执行机构。

最终，远程车辆根据接收的控制命令实现了对车辆实时地加速、制动、转向、换挡等操纵。

关键词：远程驾驶；DSP ；LabVIEW 中图分类号：U463.6；TP273文献标识码：A文章编号：1672-4801（2019）06-074-03DOI:10.19508/ki.1672-4801.2019.06.021作者简介：吉豪（1994—），男，硕士，研究方向为汽车的远程驾驶和仿真驾驶。

车辆的远程驾驶是一种驾驶人员根据摄像头实时回传的道路画面来远程操控远程车辆，实现转弯、换挡、加速、制动等驾驶员常规操作，达到“人车分离”效果的驾驶模式。

车辆的远程驾驶模式具有广泛的应用场景，例如用在车辆碰撞以及某些性能测试中，或是反恐、通过雷区、穿越沙漠等极端条件，可以有效地避免驾驶人员在车辆上所承担的风险。

随着控制技术以及通讯技术的快速发展，远程驾驶技术成为了当前汽车领域的一个研究热点[1]。

国外对汽车的远程驾驶技术的研究起步早，在对汽车的控制技术方面较为领先[2]。

如德国博世公司利用线控技术实现了远程控制汽车转向、加速、制动和换挡等操作；日本的日产汽车公司将汽车线控转向系统用于其高端车型上；美国通用汽车公司在展示中，将V2X 技术应用于旗下凯迪拉克车型，实现了汽车的远程控制[3，4]。

毕业设计（论文）题目：基于单片机的红外遥控智能小车西安邮电学院毕业设计(论文)任务书学生姓名指导教师职称工程师学院电子工程学院系部光电子技术专业光电信息工程题目基于单片机的红外遥控智能小车任务与要求任务：以51单片机为控制核心，实现具有自动避障、加速、减速等功能的红外遥控智能小车。

要求：1 搜集资料，熟悉单片机开发流程；熟悉红外传感器等相关器件；掌握单片机接口和外围电路应用；具备一定的单片机开发经验。

2 学会电路设计、仿真等相关软件的使用；3 具备一定的硬件调试技能。

4 学会查阅资料；5 学会撰写科技论文。

开始日期2010年3月22日完成日期2010年6月27日主管院长(签字) 年月日西安邮电学院毕业设计 (论文) 工作计划学生姓名赵美英指导教师崔利平职称工程师学院电子工程学院系部光电子技术专业光电信息工程题目基于单片机的红外遥控智能小车工作进程主要参考书目（资料）1、何立民，单片机应用系统设计,北京：航天航空大学出版社；2、李广弟，单片机基础,北京：北京航空航天大学出版社,2001；3、何立民，MCS-51系列单片机应用系统设计系统配置与接口技术，北京航空航天大学出版社，1990.01；4、赵负图，传感器集成电路手册,第一版,化学工业出版社,2004；5、Atmel.AT89S51数据手册.主要仪器设备及材料1．普通计算机一台，单片机开发环境；2．电路安装与调试用相关仪器和工具。

（如示波器、万用表、电烙铁、镊子、钳子等）。

论文（设计）过程中教师的指导安排每周四进行交流与总结；其余时间灵活安排，及时解决学生问题。

对计划的说明依学生实际情况，适当调整工作进度。

西安邮电学院毕业设计(论文)开题报告电子工程学院光电子技术系（部）光电信息工程专业2006 级光电0601班课题名称：基于单片机的红外遥控智能小车学生姓名：赵美英学号：05064028指导教师：崔利平报告日期： 2010年3月25日说明：本报告必须由承担毕业论文(设计)课题任务的学生在毕业论文(设计) 正式开始的第1周周五之前独立撰写完成，并交指导教师审阅。

基于DSP的智能遥控小车设计倪福银【期刊名称】《计算机技术与发展》【年(卷),期】2012(22)3【摘要】目前,智能小车的应用已经深入到国计民生的各个领域,而步进电机作为自动控制系统中的重要执行部件,其控制技术对于智能小车系统的整体性能有着决定性的作用.文中研究的是以DSP TMS320F2806为主控芯片的智能小车.通过DSP 的外设与无线遥控接收模块实现小车实时控制,利用超声波传感器实现小车自动避障,利用光学传感器实现小车寻迹功能.此外通过设计人机交换模块,更易操作.经制作调试后,该小车实现遥控与自动壁障多种运行方式,功能丰富,稳定性好,可用于智能性控制实践工程中.%With the rapid development of electronics technology, a variety of intelligent car fields are more widely studied by people. It designed the intelligent car which took DSP TMS320F2806 as a core chip. It realized car' s real-time control by DSP peripherals connecting to wireless remote control receiver module, and achieved the car' s automatic obstacle avoidance by using ultrasonic sensors, also realized the car's tracing function by using optical sensors. In addition, it became easier to operate through designing human-machine exchange module. Via debugging, the system function is rich, has good stability and can be used for intelligent control practical engineering.【总页数】4页(P207-209,213)【作者】倪福银【作者单位】江苏技术师范学院电气信息工程学院,江苏常州213001【正文语种】中文【中图分类】TP39【相关文献】1.一种基于智能手机遥控的侦查灭火小车系统设计 [J], 邹益民;虞文仪;黄一帆;韩雅萍2.基于STM32的可遥控智能小车控制系统设计 [J], 曹冲振; 梁世友; 王凤芹; 明超; 李赫3.基于STM32的可遥控智能小车控制系统设计 [J], 曹冲振;梁世友;王凤芹;明超;李赫4.基于单片机的无线遥控智能小车的设计与制作 [J], 李建成;王功喆;刘春瑞5.基于单片机的无线遥控智能小车的设计与制作 [J], 李建成;王功;刘春瑞因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

基于单片机的红外遥控智能小车设计引言：随着科技的不断发展，智能物联网已经走进了我们的生活。

智能小车作为一种智能化的产品，能够实现远程遥控、自动避障等功能，受到了广大消费者的青睐。

本文就基于单片机的红外遥控智能小车设计进行详细介绍。

一、设计目标本设计的目标是通过红外遥控，实现对智能小车的远程控制，小车能够根据收到的指令进行行驶、避障等操作。

二、设计原理1.主控芯片：本设计使用单片机作为主控芯片，常用的单片机有51系列、AVR系列等，可根据实际需求选择合适的芯片型号。

2.红外遥控模块：红外遥控模块是实现红外通信的设备，可以将遥控器发出的红外信号解码成数据，实现遥控操作。

3.电机驱动模块：电机驱动模块可将单片机的PWM信号转化为电机的动力驱动信号，控制小车的行驶方向和速度。

4.超声波传感器：超声波传感器可以感知到小车前方的障碍物距离，根据测得的距离，进行相应的避障操作。

5.电源模块：小车需要使用适当的电源，通常是锂电池或者直流电源供应。

三、系统设计1.硬件设计：（1）搭建小车底盘：根据所选择的底盘，搭建小车结构，并安装好电机驱动模块、电源模块等硬件设备。

（2）连接电路：将红外遥控模块、超声波传感器等硬件设备与主控芯片进行连接，确保每个模块正常工作。

2.软件设计：（1）红外遥控程序设计：通过红外遥控模块接收红外信号，并解码成相应的指令。

根据指令控制电机驱动模块，实现小车的行驶方向和速度控制。

（2）超声波避障程序设计：根据超声波传感器测得的距离，判断是否有障碍物，如果有障碍物就停止或者转向。

四、实验结果和讨论经过实验验证，本设计的红外遥控智能小车能够准确接收红外信号，并根据指令控制小车的行驶方向和速度。

同时，超声波传感器能够及时感知到前方的障碍物，并进行相应的避障操作。

然而，该设计仍然存在一些不足之处，比如超声波传感器的测距范围有限，可能无法感知到较小的障碍物。

此外，红外遥控信号的传输距离也有一定限制，需要保持遥控器与小车之间的距离不过远。

电动汽车论文：基于DSP的电动汽车驱动控制器设计【中文摘要】随着石油能源越来越短缺、燃油汽车尾气污染越来越严重,全世界都把目光投向了具有污染小、节省能源的纯电动汽车。

我国电动车与世界电动车还有一定的差距,研究高性能的电动汽车很有必要。

永磁无刷直流电机作为电动汽车驱动电机,具有启动转矩大、过载能力强、效率高、结构简单、体积小、不易发生故障的优点,非常适合作为电动汽车的驱动。

但其转矩脉动较大,此缺点一直制约着其在电动汽车领域的应用。

因此本文选用无刷电机作为电动汽车的驱动电机,并主要研究直接转矩控制策略以减小电机转矩脉动。

因为条件限制本文用额定电压为24V,额定功率为150W的小型电机为实验电机,进行硬件、软件的相关设计和调试。

整个论文主要做以下几个工作：1.绪论：介绍电动汽车研究的意义,将永磁无刷直流电机与其他各种电动汽车的驱动电机进行比较,经过比较表明永磁无刷直流电机的综合性能非常适合做电动汽车的驱动电机,最后介绍了无刷直流电机研究现状以及本课题设计研究无刷直流电机控制器所关注的重点；2.介绍了无刷直流电机的结构、原理及数学模型；3.介绍直接转矩的发展历程,陈述直接转矩控制在永磁无刷直流电机应用中与传统的直接转矩控制的不同之处,介绍无刷直流电机的直接转矩控制模型并仿真分析结果；4.硬件电路部分：选用TMS320LF2407A作为电机控制芯片,MOSFET为逆变器件,制作出PCB控制板。

采用IR2130作MOSFET驱动芯片,使用三相全桥作逆变结构,设计了永磁无刷直流电机的硬件控制电路；5.软件编程：使用CCS3.3编程器,通过软件流程图介绍软件。

在主程序中主要对芯片、电机进行初始化设置、接收用户输入控制、计算速度等；在中断程序中主要实现直接转矩控制算法；6.实验结果及分析分析直接转矩控制无刷电机的实验结果。

图61表18参42【英文摘要】As the shortage of petroleum energy and more serious oil pollution, more and more eyes concerned on pure electric vehicles which with little pollution and energy saving. Considering there is a certain gap of electric cars between our country and the others, studying high-performance electric car makes sense. Brushless DC motor using as electric car drive motor have lots of advantages, like large starting torque, strong overload capacity, high efficiency, simple structure, small size, easily break down and so on, therefore it is very suitable for driving electric cars. But its torque ripple is large, which restricted its application in electric cars. In this designer brushless motor was used as the electric drive motor vehicles, and direct torque control use as the main research strategy to reduce motor torque ripple. A small motor rated voltage 24V, rated power 150W used as experimental motor, which the hardware and software designed by. The paper is about to do the following:1. Introduction:Stated the using ofelectric vehicle, compare the permanent magnet brushless DC motor to the other electric drive motor vehicles, by comparison shows that brushless DC motor performance is very suitable for electric vehicle driving motor. The current research designed for the brushless DC motor controller related to rating voltage 24V,rating power 150W.Finally, state the focus of attention;2. Brushless DC motor’s structure, principles and mathematical models has been introduced;3. Introduced the development process of direct torque and the differences between direct torque control applications in brushless DC motor and the traditional direct torque control, then built direct torque control simulation models of brushless DC motor and analysis;4. Hardware circuit components:TMS320LF2407A used as the motor control chip, MOSFET devices as the inverter, IC IR2130 as drive MOSFET, three-phase full-bridge as inverter structures for the hardware circuit design of brushless DC motor control;5. Software programming:CCS3.3 used as program maker. Software flow chart was used to introduce the software. The main program mainly include motor initialization settings program, reverse control program, speed computing program; Interrupt program mainly realize direct torque control algorithm;6. Experimental results and analysis the direct torque control results.Fig61table 18 reference 42【关键词】电动汽车永磁无刷直流电机控制器双闭环控制直接转矩控制【英文关键词】Electrical cars Permanent brushless dc motor Controller Double closed loop control Direct torque control【目录】基于DSP的电动汽车驱动控制器设计摘要5-6Abstract6-7目录8-10Contents10-12 1 绪论12-18 1.1 课题的研究背景及意义12-13 1.2 电动汽车驱动技术特点13 1.3 无刷电机与常用汽车驱动电机性能比较13-14 1.4 无刷直流电机的研究现状14-16 1.5 本课题研究重点16-18 2 无刷直流电机的结构、原理及数学模型18-26 2.1 无刷直流电机的组成18-20 2.1.1 电机本体18-19 2.1.2 功率电子变换电路19-20 2.2 无刷电机工作原理20-21 2.3 无刷直流电机的微分方程模型21-25 2.4 本章小结25-26 3 无刷直流电机转矩脉动原因及直接转矩控制26-42 3.1 无刷直流电动机转矩脉动分析26-30 3.1.1 转矩脉动的种类26-27 3.1.2 无刷直流电机电流换相转矩脉动27-29 3.1.3 常用的抑制转矩脉动的方法29-30 3.2 无刷直流电机双闭环控制30-32 3.3 无刷直流电机的直接转矩控制32-37 3.3.1 直接转矩控制的思想及特点32-33 3.3.2 永磁无刷直流电机直接转矩的磁链、转矩数学模型33-35 3.3.3 直接转矩控制的空间电压矢量35-37 3.4 电机模型参数及仿真结果分析37-40 3.5 本章小结40-42 4 电动汽车驱动控制器的硬件设计42-58 4.1 电动机控制芯片选择42 4.2 永磁无刷直流电机控制器外围电路设计42-55 4.2.1 电源电路42-45 4.2.2 TMS320LF2407A基本外围电路及显示、通信电路45-48 4.2.3 检测电路48-52 4.2.4 逆变电路52-55 4.3 设计电路注意事项55-56 4.4 本章小结56-58 5 电动汽车驱动控制器软件设计58-64 5.1 软件流程图及相应程序介绍58-59 5.2 主程序59-61 5.2.1 控制保护程序59-60 5.2.2 弱化问题60 5.2.3 反转及发电问题60-61 5.2.4 速度计算问题61 5.2.5 报警问题61 5.3 中断程序61-62 5.4 调试心得62-64 6 实验结果分析64-767 结论76-78参考文献78-82致谢82-84作者简介及读研期间主要科研成果84。