【正文】 .............. 錯誤 !未定義書簽。 系統(tǒng)軟件程序 ................................................................................... 錯誤 !未定義書簽。 V 第五章 調(diào)試 ............................................................................. 錯誤 !未定義書簽。 Protel99SE 簡介 ................................................................................. 錯誤 !未定義書簽。 軟件調(diào)試 ............................................................................................ 錯誤 !未定義書簽。 硬件調(diào)試 ........................................................................................... 錯誤 !未定義書簽。 聲音檢測調(diào)試 ........................................................................... 錯誤 !未定義書簽。 紅外避障調(diào)試 ........................................................................... 錯誤 !未定義書簽。 第六章 總結(jié)與展望 ................................................................... 錯誤 !未定義書簽。 結(jié)論 .......................................................................................................... 錯誤 !未定義書簽。 致謝 .......................................................................................................... 錯誤 !未定義書簽。 參考文獻(xiàn) .................................................................................................. 錯誤 !未定義書簽。 附錄 .......................................................................................................... 錯誤 !未定義書簽。 附錄一 完整電路圖 ........................................................................ 錯誤 !未定義書簽。 附錄二 小車實物圖 ........................................................................ 錯誤 !未定義書簽。 VI 1 第 一 章 緒 論 目前 ，在 科技 技術(shù)不斷提高、對自動化技術(shù) 要求不斷加深的環(huán)境下，智能車輛以及在智能車輛基礎(chǔ)上開發(fā)出來的產(chǎn)品已成為自動化物流運(yùn)輸、柔性生產(chǎn)組織等系統(tǒng)的關(guān)鍵設(shè)備。世界上許多國家都在積極進(jìn)行智能車輛的研究和開發(fā)設(shè)計。移動機(jī)器人是機(jī)器人學(xué)中的一個重要分支，出現(xiàn)于 20世紀(jì) 06年代。當(dāng)時斯坦福研究院(SRI)的 Nils Nilssen和 charles Rosen等人，在 1966年至 1972年中研制出了取名shakey的自主式移動機(jī)器人，目的是將人工智能技術(shù)應(yīng)用在復(fù)雜環(huán)境下，完成機(jī)器人系統(tǒng)的自主推理、規(guī)劃和控制。從此，移動機(jī)器人從無到有，數(shù)量不斷增多，智能車輛作 為移動機(jī)器人的一個重要分支也得到越來越多的關(guān)注。 智能小車，是一個集環(huán)境感知、規(guī)劃決策，自動行駛等功能于一體的綜合系統(tǒng)，它集中地運(yùn)用了計算機(jī)、傳感、信息、通信、導(dǎo)航及白動控制等技術(shù)，是典型的高新技術(shù)綜合體。 智能車輛也叫無人車輛，是一個集環(huán)境感知、規(guī)劃決策和多等級輔助駕駛等功能于一體的綜合系統(tǒng)。它具有道路障礙自動識別、自動報警、自動制動 、自動保持安全距離、車速和巡航控制等功能。智能車輛的主要特點是在復(fù)雜的道路情況下，能自動地操縱和駕駛車輛繞開障礙物并沿著預(yù)定的道路 (軌跡 )行進(jìn)。智能車輛在原有車輛系統(tǒng)的基礎(chǔ)上 增加了一些智能化技術(shù)設(shè)備 : (1)計算機(jī)處理系統(tǒng)，主要完成對來自攝像機(jī)所獲取的圖像的預(yù)處理、增強(qiáng)、分析、識別等工作 。 (2)攝像機(jī)，用來獲得道路圖像信息 。 (3)傳感器設(shè)備，車速傳感器用來獲得當(dāng)前車速，障礙物傳感器用來獲得前方、側(cè)方、后方障礙物等信息。 智能車輛技術(shù)按功能可分為三層，即智能感知 /預(yù)警系統(tǒng)、車輛駕駛系統(tǒng)和全自動操作系統(tǒng)團(tuán)。上一層技術(shù)是下一層技術(shù)的基礎(chǔ)。三個層次具體如下 : (1)智能感知系統(tǒng)，利用各種傳感器來獲得車輛自身、車輛行駛的周圍環(huán)境及 2 駕駛員本身的狀態(tài)信息，必要時發(fā)出預(yù)警信息。主 要包括碰撞預(yù)警系統(tǒng)和駕駛員狀態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)。碰撞預(yù)警系統(tǒng)可以給出前方碰撞警告、盲點警告、車道偏離警告、換道 /并道警告、十字路口警告、行人檢測與警告、后方碰撞警告等 .駕駛員狀態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)包括駕駛員打噸警告系統(tǒng)、駕駛員位置占有狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)等。 (2)輔助駕駛系統(tǒng)，利用智能感知系統(tǒng)的信息進(jìn)行決策規(guī)劃，給駕駛員提出駕駛建議或部分地代替駕駛員進(jìn)行車輛控制操作。主要包括 :巡航控制、車輛跟蹤系統(tǒng)、準(zhǔn)確泊車系統(tǒng)及精確機(jī)動系統(tǒng)。 (3)車輛自動駕駛系統(tǒng)，這是智能車輛技術(shù)的最高層次，它由車載計算機(jī)全部自動地實現(xiàn)車輛操作功能。目前，主 要發(fā)展用于擁擠交通時低速自動駕駛系統(tǒng)、近距離車輛排隊駕駛系統(tǒng)等。 這種智能小車的主要應(yīng)用領(lǐng)域包括以下幾個方面 : (1)軍事偵察與環(huán)境探測 現(xiàn)代戰(zhàn)爭對軍事偵察提出了更高的要求，世界各國普遍重視對軍事偵察的建設(shè)，采取各種有效措施預(yù)防敵方的突然襲擊，并廣泛應(yīng)用先進(jìn)科學(xué)技術(shù)，不斷研制多途的偵察器材和探測設(shè)備，在車上裝備攝像機(jī)、安全激光測距儀、夜視裝置和衛(wèi)星全球定位儀等設(shè)備，通過光纜操縱，完成偵察和監(jiān)視敵情、情報收集、目標(biāo)搜索和自主巡邏等任務(wù)，進(jìn)一步擴(kuò)大偵察的范圍，提高偵察的時效性和準(zhǔn)確性。 (2)探測危險與排除險情 在戰(zhàn)場上或工程中，常常會遇到各種各樣的意外。這時，智能化探測小車就會發(fā)揮很好的作用。戰(zhàn)場上，可以使用智能車輛掃除路邊炸彈、尋找和銷毀地雷。民用方面，可以探測化學(xué)泄漏物質(zhì)，可以進(jìn)行地鐵滅火，以及在強(qiáng)烈地震發(fā)生后到廢墟中尋找被埋人員等。 (3)安全檢測受損評估 在工程建設(shè)領(lǐng)域，可對高速公路自動巡跡，進(jìn)行道路質(zhì)量檢測和破壞分析檢測 。對水庫堤壩、海岸護(hù)岸堤、江河大壩進(jìn)行質(zhì)量和安全性檢測。在制造領(lǐng)域，可用于工業(yè)管道中機(jī)械損傷，裂紋等缺陷的探尋，對輸油和輸氣管線的泄漏和破損點的查找和定位等。 (4)智能家居 3 在家庭中 ，可以用智能小車進(jìn)行家具、遠(yuǎn)程控制家中的家用電器，控制室溫等等。對這種小車的研究，將為未來環(huán)境探測術(shù)上的有力支持 。 目前，國內(nèi)外的許多大學(xué)及研究機(jī)構(gòu)都在積極投入人力、財力研制開發(fā)針對特殊條件下的安全監(jiān)測系統(tǒng)。其中包括研究使用遠(yuǎn)程、無人的方法來進(jìn)行實現(xiàn)，如機(jī)器人、遠(yuǎn)程監(jiān)控等。無線傳輸?shù)陌l(fā)展使得測量變得相對簡單而且使得處理數(shù)據(jù)的速度變得很快甚至可以達(dá)到實時處理”。 該智能小車可以作為機(jī)器人的典型代表。它可以分為三大組成部分：傳感器檢測部分、執(zhí)行部分、 CPU。機(jī)器人要實現(xiàn)自動避 障功能，還可以擴(kuò)展循跡等功能，感知導(dǎo)引線和障礙物。可以實現(xiàn)小車自動識別路線，選擇正確的行進(jìn)路線，并檢測到障礙物自動躲避。 通過構(gòu)建智能小車系統(tǒng)，培養(yǎng)設(shè)計并實現(xiàn)自動控制系統(tǒng)的能力。在實踐過程中，熟悉以單片機(jī)為核心控制芯片，設(shè)計小車的檢測、驅(qū)動和顯示等外圍電路，采用智能控制算法實現(xiàn)小車的智能循跡。靈活應(yīng)用機(jī)電等相關(guān)學(xué)科的理論知識，聯(lián)系實際電路設(shè)計的具體實現(xiàn)方法，達(dá)到理論與實踐的統(tǒng)一。在此過程中，加深對控制理論的理解和認(rèn)識。 本設(shè)計的內(nèi)容 及結(jié)構(gòu) 設(shè)計的內(nèi)容 （ 1） 障礙 檢測模塊 （ 2） 電源模塊為 5V； （ 3） 直流 電機(jī)的驅(qū)動模塊電路，及相應(yīng)的驅(qū)動程序； （ 4） 控速模塊 （ 5） 復(fù)位電路模塊 （ 6） 聲控模塊 本設(shè)計的 結(jié)構(gòu) 本論文結(jié)構(gòu)如下： 4 第二章 介紹了車體結(jié)構(gòu)和硬件選擇 第三章 介紹了系統(tǒng)整體設(shè)計及各部分功能 第四章 介紹了軟件設(shè)計 第五章 介紹了開發(fā)調(diào)試及效果模擬 第六章 總結(jié)性描述。主要是畢業(yè)設(shè)計的體會及收獲。 5 第二章 系統(tǒng)硬件選擇 車輪選擇 小車為 三 輪結(jié)構(gòu)，車的結(jié)構(gòu)示意圖如圖所示。其中前面兩個車輪由 2 個發(fā)動機(jī)分別控制 ， 通過控制 2個發(fā)動機(jī) 來調(diào)節(jié)小車的前 進(jìn)方向。后面 一 個車輪 起到穩(wěn)定小車的作用，同時一個車輪可以更方便的實現(xiàn)小車的轉(zhuǎn)向。 電源選擇 采用交流電供電的優(yōu)勢是電源驅(qū)動能力及電壓穩(wěn)定性好，且負(fù)載對電源影響也很小。但由于需要電線對小車供電，極大的影響小車的靈活性及地形的適應(yīng)能力。 考慮到小車需要靈活性好，固采用干電池供電，由于系統(tǒng)耗電量比較大，為保證電壓穩(wěn)定，所以采用 7 節(jié) 干電池通過降壓電路將成 5V直流電對單片機(jī)和發(fā)動機(jī)供電。 E18D80NKN這是一種集發(fā)射與接收于一體的光電傳感器，發(fā)射光經(jīng)過調(diào)制后發(fā)出，接收頭 對反射光進(jìn)行解調(diào)輸出。有效的避免了可見光的干擾。透鏡的使用， 6 也使得這款傳感器最遠(yuǎn)可以檢測 80厘米距離的問題（由于紅外光的特性，不同顏色的物體，能探測的