小车设计论文

模拟交通信号灯自动控制系统 智能救援小车控制系统 烟台汽车工程职业学院 电子工程系 队员：闫彬瑞 15153560632 鹿浩然 15153560499 陈思 15153561380 指导老师：全瑞花 摘要 本次设计的智能避障寻迹救援小车，根据题目设定的行进及具体要求，采用红外传感器进行寻迹行驶，采用自制H桥直流电机驱动电路对小车实行较精确定位，由1 2864LCD进行行驶时间显示，由蜂鸣器及LED构成声光提示电路。 利用红外技术检测障碍物和采集地面信息，使用STC89C52作为小车的检测和控制核心，实现智能避障、寻迹和金属探测，并且精确地显示各路段运行的时间。 小车的运行过程中的各种自动化过程由单片机通过编程实现。 关键词：STC89红外传感 金属探测C52 减速直流电机 寻迹 避障 Abstract The design of the intelligent obstacle-avoiding tracing rescue vehicles, according to the topic of travel and specific requirements, using infrared sensors for tracing, using self-made H bridge dc motor driving circuit for accurate positioning and practices a car by driving time 2864LCD 1 on display, LED by the buzzer and light hint circuit constitutes. Using the infrared detection and obstacles, STC89C52 use as the core of detection and control, intelligent obstacle-avoiding and tracing and metal detector, and accurately display various sections of the operation. The car run the automated process by microcontroller programming through. Keywords: STC89C52 Dc motor slowdown Tracing Infraredsensing Obstacle avoidance The metal detector 1、​  前言 随着生产自动化的发展，机器人已经越来越广泛地应用到生产自动化上，随着技术的发展，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，但其价格、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传感器是一种使用有效的方法。 智能救援小车要实现自动寻迹功能、避障功能和金属探测功能就必须要感知导引线、障碍物和金属物，感知导引线相当给机器人一个视觉功能。故对机器人的研究已成为必要。智能寻迹和避障是基于红外传感器实现小车寻找黑线并检测障碍物，利用接近开关探测金属物并用电磁铁将金属捡起。 1、​  方案 气瓶 现场处置方案 .pdf气瓶 现场处置方案 .doc见习基地管理方案.doc关于群访事件的化解方案建筑工地扬尘治理专项方案下载 论证与比较 1、总体方案论证与比较 方案一：采用各类数字电路来组成小车的控制系统，对外围避障信号，黑白带检测信号，铁片检测信号，各路趋光信号进行处理。本方案电路复杂，灵活性不高，效率低，不利于小车智能化的扩展，对各路信号处理比较困难。 方案二：采用STC89C52单片机来作为小车的检测和控制核心，实现智能避障、寻迹和金属探测，并且精确地显示各路段运行的时间。此系统比较灵活，采用软件方法来解决复杂的硬件电路部分，使系统硬件简洁化，各类功能易于实现，能很好地满足题目的要求。 比较上述两种方案的优缺点，方案二操作简单，稳定，并且成本较低，可以实现任务所需的功能，因此采用方案二。 智能小车运行基本原理框图 2、显示设备方案 方案一：采用传统数码管作为显示设备。传统数码管具有低能耗、低损耗、抵押、长寿命、耐老化、防晒、防潮、防火、防高（低）温的特点；对外界环境要求低，易于保护；同时其精度比较高，精确可靠，操作简单，程序编写容易，资源占有少。本设计要求显示的内容较多，如果利用传统数码管来显示，则需要好几块数码管，这样占用单片机很多的I/O口，并且不够美观，也不易区分各块数码管显示的是什么内容。所以，该方案不被采用。 方案二：采用液晶显示屏(LCD)显示时间和路程。液晶显示器具有功耗低、无辐射危险、平面直角显示以及影像稳定等，可视面积大，画面效果好，也可以显示汉字，分辨率高，抗干扰能力强，显示内容多等特点。因此，只要用一块液晶显示器就可以显示设计要求的全部内容。此外，液晶显示器与单片机连接电路较简单，且占用的I/O口较少。通过比较，我们采用方案而二，用LCD12864进行显示。 3、控制电机方案 采用减速直流电机，可输出较大扭矩，电路简单，操作方便。 4、避障方案 方案一：采用超声波避障。超声波受环境影响较大，电路复杂，而且地面对超声波的反射，会影响系统对障碍物的判断。 方案二：采用红外避障传感器。利用单片机来产生38KHz信号对红外线发射管进行调制发射，发射出去的红外线遇到避障物的时候反射回来，红外线接收管反射回来信号进行解调，输出TTL电平。外界对红外线信号的抗干扰比较小，且易于实现，价格也比较便宜。故采用方案二。 5、寻迹方案 方案一：采用普通发光二极管及光敏电阻组成的发射方案。光敏电阻的阻值可以跟随周围环境光线的变化而变化。当光线照射到白线上面时，光线发射强烈，光线照射到黑线上面时，光线发射较弱。因此光敏电阻在白线和黑线上方时，阻值会发生明显的变化。将阻值的变化值经过比较器就可以输出高低电平。但是该方案在实际使用时，容易受到外界光源的干扰，有时甚至检测不到。主要是因为可见光的反射效果跟地 表 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf 的平坦程度、地表材料的反射情况都有直接关系。虽然可采取超高度发光二极管降低一定的干扰，但这又增加额外的功率损耗。 方案二：采用反射式红外对管，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，在小车行驶过程中红外发射管不断发出红外线，当发出的红外线照射到白色的平面后反射，若红外接收管能接受到反射不同的光线则检测出白线继而输出低电平，若接受不到发射管发出的光线则检测出黑线继而输出高电平。单片机就是通过接收到的高低电平为依据来确定黑线的位置和小车的行走路线。虽然此方案易受环境的影响，识别的可靠程度不高，但是由于其结构简单，体积小巧，易于安装，完全能够用多个该传感器构成高精度的控制辐射网络提高识别的可靠性、准确性，考虑到实际应用环境，因此我们选择方案二。 6、声光报警方案 扬声器功耗比较大，体积也较大，尔本设计对声音信号的要求不高，所以我们使用功耗与体积都比较小的蜂鸣器。而在发光方面，我们选择普通的发光二极管。 2、​ 硬件电路 1、微控制器模块设计 控制模块：采用常用的STC89C52单片机。 最小系统的原理图如附图1 2、车身硬件模块设计 （1）车体：采用半成品车体，经过改造。 （2）电机：采用减速直流电机，可输出较大扭矩，电路简单，操作方便。 （3）电机驱动：是有驱动板。如附图2 3、避障寻迹模块 （1）避障： 使用3个（左、右、前各一个）红外蔽障传感器，接口简单，操作方便，可调范围。可用5V直流供电，有效距离为1~40CM。 （2）寻迹：采用寻迹传感器。 4、救援模块：由金属渐近感应器一个三极管组成和几个电磁铁组成。当检测到金属时使三极管导通，需要放下时使三极管截止。如附图3 5、电源模块：用9V电池供电，使用7805稳压，使其能过输出5V直流电为供控制操作芯片及其他芯片提供电源工作。 6、声光报警模块：使用LED灯和蜂鸣器。 7、显示模块：采用LCD12864进行显示时间和路程。 计时系统采用12MHZ的晶振，所以用单片机内部定时/计数中断即可准确的记录时间。 3、​ 软件设计 1、系统框图： 系统框图 2、程序 流程 快递问题件怎么处理流程河南自建厂房流程下载关于规范招聘需求审批流程制作流程表下载邮件下载流程设计 图： 程序流程图 3、子程序流程图： 避障子程序流程图 直线调节流程图 五、调试及性能分析 整机焊接完毕，首先对硬件进行检查联线有无错误，再逐步对各模块进行调试。首先写入电机控制小程序，控制其正反转，停机均正常。加入避障子程序，小车运转正常，调整灵敏度达最佳效果。加入显示时间子程序，显示正常。铁片检测依靠接近开关，对检测信号进行处理并实时显示和发出声光信息，无异常状况。接着对黑带检测模块调试，发现有时小车会跑出黑带，经判断是因为红外线收发对管灵敏度不高，调整灵敏度后即可达到满意效果。 整机综合调试，上电后对系统进行初始化，接着控制电机使小车向前行驶，发现小车有碰壁的情况，经过减小延时程序，这一情况解决。经过整机调试，小车工作正常稳定。 六、体会 总结 初级经济法重点总结下载党员个人总结TXt高中句型全总结.doc高中句型全总结.doc理论力学知识点总结pdf 我们设计的系统以STC89C52单片机来作为小车的检测和控制核心，通过光电开关传感器、黑白线传感器、黑线寻迹、金属探测，实现了自动前进与避障，并沿着规定的路径行进过程中进行检测，完成既定的任务。 经过四天三夜的努力，我们终于完成了题目的基本要求和发挥要求，并在此基础上进行了创新。制作过程中，我们遇到了很多的困难，比如小车转弯经常碰壁、驱动电路的设计、传感器的安装位置随实验需要不断地调整。这些我们都耐心的一一克服。经过这次训练我们深刻体会到了团队的力量，培养了自己解决问题的能力，为我们以后在电子方面的发展奠定基础。在此，衷心的感谢老师们对我们的栽培和学校给我们创造的学习环境。 参考文献 【1】《电子技术基础 模拟部分（第五版）》康华光 编 高等教育出版社 【2】《C语言程序设计》 谭浩强 编 清华大学出版社 【3】《单片机原理及接口技术》 余锡存 曹国华 编 西安电子科技大学 【4】《电子技术基础 数字部分（第五版）》 康华光 编 高等教育出版社 【5】《常用传感器应用电路的设计与实践》 何希才 编 北京科技大学出版社 【6】《电机与拖动》 唐介 编 北京高等教育出版社 附录：