循迹避障小车答辩讲解
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智能自动避障小车报告第一篇项目背景在科学探索和紧急抢险中经常会遇到对与一些危险或人类不能直接到达的地域的探测,这些就需要用机器人来完成。
而在机器人在复杂地形中行进时自动避障是一项必不可少也是最基本的功能。
因此,自动避障系统的研发就应运而生。
我们的自动避障小车就是基于这一系统开发而成的。
自动避障小车可以作为地域探索机器人和紧急抢险机器人的运动系统,让机器人在行进中自动避过障碍物。
第二篇总体方案设计基本设计要求是小车从无障碍地区启动前进,感应前进路线上的障碍物后,根据障碍物的位置选择下一步行进方向。
我们在小车车头处装有三个光电开关,中间一个光电开关对向正前方,两侧的光电开关向两边分开。
小车在行进过程中由光电开关向前方发射出红外线,当红外线遇到障碍物时发生漫反射,反射光被光电开关接收。
小车根据三个光电开关接受信号的情况来判断前方障碍物的分布并做出相应的动作。
根据设计要求,我们的自动避障小车主要由六个模块构成:车体框架、电源及稳压模块、主控模块、逻辑模块、探测模块、电机驱动模块组成。
一、车体框架在设计车体框架时,我们决定自己制作小车,采用步进电机驱动小车二、电源及稳压模块开始时考虑采用交流电提供直流电源,但由于电线影响决定不使用这一方案。
后来决定使用电池进行供电,使用一种9V的电池直接给电机和光电开关进行供电,对于芯片采用另外供电。
通过调整电机进行调速。
三、主控模块我们选用Atmel公司的ATmaga16L单片机作为主控模块。
四、逻辑模块在探测模块和单片机中断接口之间需要经过电平的逻辑处理进行连接,我们采用了两个二输入或非门和一个二输入与门完成。
采用74HC08(四二输入与门)的一个二输入与门和74HC02(四二输入或非门)的两个二输入或非门完成。
示意图如下:各芯片结构如下五、探测模块使用三只ID-E3F-DS30C1光电开关,分别探测正前方,前右侧,前左侧障碍物信息,ID-E3F-DS30C1光电开关平均有效探测距离0~30cm可调示意图如下:电路图如下:1. 三个光电开关探测前方障碍物。
智能循迹避障小车目录摘要引言第一章绪论1.1智能小车的背景1.2智能小车的现状第二章设计方案2.1设计任务2.2方案及轨道选择2.3智能小车元件介绍第三章硬件设计3.1总体设计3.2驱动电路3.3信号检测模块3.4主控线路第四章软件设计4.1主程序模块4.2电机驱动程序4.3循迹模块4.4避障模块第五章制作安装与调试作品总结致谢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;红外对管引言2004年1月3日和1月24日肩负着人类探测火星使命的“勇气”号和“机遇”号在火星不同区域着陆,并于2004年4月5日和2004年4月26 日相继通过所有“考核标准”。
火星车能够在火星上自主行驶:当火星车发现值得探测的目标,它会驱动六个轮子向目标行驶;在检测到前进方向上的障碍后,火星车会去寻找可能的最佳路径。
据悉,中国的登月计划分三步进行:第一步,发射太空实验室和寻找贵重元素的月球轨道飞行器;第二步,实现太空机器人登月;第三步,载人登月。
随着“神舟”系列飞船和“嫦娥”月球探测卫星的成功发射,第一步接近成熟;第二步中太空机器人登月计划中的太空机器人应该能在月球上自主行驶,进行相关探测。
因此对于我国来说,类似于美国“勇气”号和“机遇”号火星车的智能车技术研究也显得迫在眉睫。
目前,城市交通的安全问题己引起各国政府有关部门的高度重视和全民的关注,专家、学者在分析城市交通事故的原因时,普遍认为事故原因主要包括:人员素质、运输车辆、道路环境和管理法规等四个方面,而车辆性能的提高即研发高性能的智能汽车是其中很重要的一个环节。
美国研究认为,包括智能汽车研究在内的智能运输系统对国家社会经济和交通运输有着巨大的影响,其意义和价值在于:大量减少公路交通堵塞和拥挤,降低汽车的油耗,可使城市交通堵塞和拥挤造成的损失分别减少25%-40%左右,大大提高了公路交通的安全性及运输效率,促进了交通运输业的繁荣发展。
智能循迹避障小车报告摘要: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。
而避障则就是通过超声波模块不断向前方升空超声波信号,通过发送散射回去的超声波信号,从而同时实现的避障。
当前方存有障碍物时,超声波可以向单片机串口传送一串数字,这些数字就是当前小车距离障碍物得距离。
当串口发送至信号时,可以引起串口中断,单片机通过加载距离值,并且对此数值展开分析是不是距离小车很将近,就是的话就展开转为;否则稳步循迹。
当小车碰到第一个障碍后,就计数一次,这样当碰到第二个障碍物时,小车就可以以相同的形式避开障碍物了。
2、选用方案(1):使用成品的小车地盘,通过装配去顺利完成任务;(2):使用stc89c52单片机做为主控制器;(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l298nCX600X端的输出pwm去掌控电机输出功率和转为;3、系统机构框图如下所示:超声波模块稳压电源模块主控制芯片stc89c52l298n直流电机电压比较器红外传感器二、硬件实现及单元电路设计与分析1、微掌控模块设计与分析微控制器模块我们采用stc89c52。
智能循迹避障小车智能循迹避障小车---1. 引言智能循迹避障小车是一种能够根据环境中的信息自主移动的车辆,通过具备循迹和避障的能力,能够在不需要人工干预的情况下自主导航。
这种小车通常使用各种传感器来感知周围环境,使用算法来处理感知数据,并根据处理结果做出移动决策。
本文将介绍智能循迹避障小车的原理、设计和应用。
2. 原理智能循迹避障小车的原理主要包括感知、决策和执行三个部分。
2.1 感知感知是指小车通过各种传感器感知周围环境的过程。
常用的传感器包括红外线传感器、超声波传感器和摄像头等。
红外线传感器可以用来检测前方是否有障碍物,超声波传感器可以用来测量障碍物的距离,摄像头可以用来获取场景图像。
通过这些传感器,小车可以获得关于障碍物位置、距离和形状等信息。
2.2 决策决策是指小车根据感知到的环境信息做出移动决策的过程。
在决策过程中,通常会使用机器学习算法进行数据分析和模式识别,以便更准确地判断障碍物的位置和形状,并制定相应的移动策略。
例如,如果感知到前方有障碍物,小车可以选择绕过障碍物或者停下来等待。
2.3 执行执行是指小车根据决策结果执行相应的移动动作的过程。
根据决策结果,小车可以通过调整轮速或者改变行驶方向的方式来避开障碍物。
利用电机和轮子的组合,小车可以实现前进、后退、转向等多种运动。
3. 设计智能循迹避障小车的设计包括硬件设计和软件设计两个方面。
3.1 硬件设计硬件设计主要包括选取合适的传感器和执行器,并搭建相应的电子电路。
可以选择使用Arduino等单片机作为控制中心,连接红外线传感器、超声波传感器、摄像头以及电机和轮子等组件。
通过编程控制各个组件之间的通信和协作,实现小车的感知、决策和执行功能。
3.2 软件设计软件设计主要包括对传感器数据的处理和决策算法的实现。
可以使用C/C++等编程语言编写程序,通过读取传感器数据、分析数据并做出相应的决策。
常用的算法包括机器学习、图像处理和路径规划等。
循迹避障小车项目的描述嘿,朋友们!今天咱来聊聊循迹避障小车这个超有趣的玩意儿!你想想看啊,这小车就像个聪明的小探险家,能自己沿着特定的路线走,遇到障碍还能机灵地躲开。
这可太神奇啦!要搞清楚循迹避障小车,咱得先说说它的眼睛——那些传感器。
就好比我们人有眼睛能看路一样,小车靠这些传感器来感知周围环境呢。
它们就像小车的小雷达,时刻警惕着周围的一切。
然后就是它的大脑啦,也就是控制电路。
这个大脑可厉害着呢,能接收传感器传来的信息,然后迅速做出判断,指挥小车该怎么走,该怎么避开那些障碍物。
再说说小车的轮子,这可是它前进的关键呀!就像我们的脚一样,带着小车一路向前冲。
那转动的轮子,不就像我们奔跑时的步伐嘛,哒哒哒地往前跑。
制作循迹避障小车可不简单哦,这需要我们有耐心,还得有那么点技术。
得把各种零件组装起来,就像搭积木一样,可不能马虎。
要是装错了一个地方,嘿,那小车可能就不听话啦,说不定还会闹脾气呢!在调试的时候也是很有意思的。
看着小车在那跑来跑去,一会儿遇到障碍停下来,一会儿又顺利通过,就像看着自己的孩子在学走路一样,心里那个期待呀!要是它成功地避开了一个很难的障碍,哇,那感觉,比自己考了满分还高兴呢!你说这循迹避障小车像不像我们生活中的那些小挑战?我们也得像它一样,有敏锐的感知能力,能及时发现问题;还要有聪明的头脑,能迅速想出解决办法;更要有勇往直前的精神,不管遇到什么困难都不退缩。
哎呀,我跟你们说,等你们自己动手做一个循迹避障小车,就知道有多好玩啦!到时候你就会发现,原来科技的世界这么奇妙,这么充满乐趣!你们还等什么呢?赶紧去试试吧!这小车绝对会给你们带来意想不到的惊喜和收获!别再犹豫啦,让我们一起在这个科技的小天地里尽情探索吧!原创不易,请尊重原创,谢谢!。
寻迹遥控避障的智能小车摘要:本智能小车是以有机玻璃为车架,51单片机为控制核心,加以步进电动机、发射式光电传感器和电源电路以及其他电路构成。
系统由51单片机通过IO口控制小车的前进后退以及转向。
寻迹由ST188光电传感器完成。
关键词:ATmage32L 直流电机光电传感器自动寻迹电动车Abstract: The smart car is aluminum alloy for the chassis, 51 MCU as its core, including stepper motor and servo, plus photoelectric sensors, as well as other flame sensor and power circuit. MCU controls the car turning back forward or running on the white line. RPR220 reflective photo sensor seeks the trace. Far infrared flame sensor tracks the flame. In addition, the SCM system with Sunplus for voice broadcast can remind current status. The system transmits information through DF module. The car’s status will be transmitted to the Remote Console..Keywords: 51MCU Stepper Motor Servo Photo sensor Electrical fire engines一、系统设计1、设计要求(1)自动寻迹小车从安全区域启动。
(2)小车按指定路线运行,自动区分直线轨道和弯路轨道,在指定弯路处拐弯,实现灵活前进、转弯、倒退等功能,在轨道上划出设定的地图。
智能循迹避障小车设计毕业设计(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 (3)第2章方案设计 (4)2.1系统概述 (4)2.2硬件模块方案 (4)2.3软件模块方案 (7)第3章硬件设计 (9)3.1电源模块 (9)3.2核心控制模块 (9)3.3循迹模块 (11)3.4避障模块 (12)3.5无线遥控模块 (14)3.6电机驱动模块 (16)3.7拓展模块 (20)第4章软件模块 (23)4.1循迹程序模块 (23)4.2避障程序模块 (24)4.3无线遥控程序模块 (26)4.4寻光拓展程序模块 (28)4.5驱动电机程序模块 (28)第5章系统测试与分析 (30)5.1硬件调试 (30)5.2软件调试 (31)总结 (33)参考文献: (34)附录 (35)致谢 (36)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]。
智能小车答辩课件一、引言随着科技的不断发展,智能小车在众多领域中的应用越来越广泛。
智能小车答辩课件旨在全面介绍智能小车的设计理念、技术原理、功能特点以及应用前景,为答辩提供有力支持。
二、设计理念智能小车的设计理念是以人为本,以提高人们生活质量为目标。
通过将现代科技与传统汽车相结合,实现车辆智能化、网络化和绿色化,为人们提供更加便捷、舒适和安全的出行体验。
2. 网络化:利用车联网技术,将车辆与云端、道路、其他车辆等互联互通,实现信息共享、数据分析和远程监控,为用户提供实时路况、智能导航等服务。
3. 绿色化:采用清洁能源和高效动力系统,降低能耗和排放,减轻环境负担,推动可持续发展。
三、技术原理1. 传感器技术:介绍智能小车所搭载的各种传感器,如摄像头、雷达、激光雷达、超声波传感器等,以及它们在车辆环境感知、定位导航、障碍物检测等方面的作用。
2. 控制系统:阐述智能小车的控制系统原理,包括车辆动力学模型、路径规划算法、运动控制策略等,以及如何实现车辆的稳定行驶和精确操控。
4. 车联网技术:分析智能小车如何利用车联网技术实现车辆与云端、道路、其他车辆等的互联互通,以及如何实现数据传输、信息共享和远程监控等功能。
四、功能特点智能小车答辩课件将详细介绍智能小车的功能特点,包括:1. 自动驾驶:智能小车具备自动驾驶功能,可自动识别道路状况、规划行驶路径、控制车辆行驶,实现安全、舒适的出行体验。
2. 自动避障:通过搭载传感器和控制系统,智能小车能够实时检测周围环境,识别障碍物,并自动调整行驶路径,确保行车安全。
3. 自动泊车:智能小车具备自动泊车功能,可自动寻找停车位、规划泊车路径,并实现精准泊车,提高停车效率。
4. 智能导航:利用车联网技术,智能小车可实时获取路况信息,为用户提供最优出行路线,提高出行效率。
5. 语音交互:智能小车支持自然语言处理和智能语音识别技术,用户可通过语音指令实现车辆控制、信息查询等功能。
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。
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。