【正文】 摘要：本次設(shè)計(jì)的智能循跡小車是以單片機(jī)89c51為主控制器。運(yùn)用反射式紅外傳感器來進(jìn)行路徑檢測和速度監(jiān)測模塊。將檢測數(shù)據(jù)傳回單片機(jī)進(jìn)行處理，同時，用單片機(jī)產(chǎn)生PWM波來控制小車的行進(jìn)速度，并實(shí)時控制小車的行進(jìn)狀態(tài)。另外，在小車上還擴(kuò)展了LCD作為人機(jī)交互界面，以便于實(shí)時了解小車個監(jiān)測傳感器的狀態(tài)機(jī)小車的實(shí)時數(shù)據(jù)，由于本次設(shè)計(jì)的是智能自動循跡小車，整個任務(wù)過程無需人工的任何干預(yù)，故而沒有進(jìn)行鍵盤及遙控等的人工操作設(shè)備。用多路傳感器的實(shí)時監(jiān)測和算法的緊密配合來保證小車的順暢完成任務(wù)。 關(guān)鍵字：80c51單片機(jī)，c/c++/匯編語言編程，電子智能小車，光電檢測器 引言 智能車輛是一個運(yùn)用計(jì)算機(jī)、傳感、信息、通信、導(dǎo)航、人工智能及自動控制等技術(shù)來實(shí)現(xiàn)環(huán)境感知、規(guī)劃決策和自動行駛為一體的高新技術(shù)綜合體。它在軍事、民用和科學(xué)研究等方面已獲得了應(yīng)用，對解決道路交通安全提供了一種新的途徑 隨著汽車工業(yè)的迅速發(fā)展，關(guān)于汽車的研究也就越來越受人關(guān)注。全國電子大賽和省內(nèi)電子大賽幾乎每次都有智能小車這方面的題目，全國各高校也都很重視該題目的研究，許多國家已經(jīng)把電子設(shè)計(jì)比賽作為創(chuàng)新教育的戰(zhàn)略性手段。電子設(shè)計(jì)涉及到多個學(xué)科，機(jī)械電子、傳感器技術(shù)、自動控制技術(shù)、人工智能控制、計(jì)算機(jī)與通信技術(shù)等等，是眾多領(lǐng)域的高科技。電子設(shè)計(jì)技術(shù)，它是一個國家高科技實(shí)例的一個重要標(biāo)準(zhǔn)，可見其研究意義很大 本次設(shè)計(jì)雖然只是一個演示模型，但是具有充分的科學(xué)性和實(shí)用性。首先我們根據(jù)交通路面的復(fù)雜情況，按照適當(dāng)?shù)谋壤谱鞒鲆粋€路況模型，包括彎道、直道以及路面上設(shè)置的障礙物等。在彎、直道上，小車沿著預(yù)定軌道自由行使，當(dāng)小車遇到障礙物時，脈沖調(diào)制的紅外線傳感器將檢測到的信號發(fā)送給單片機(jī)，單片機(jī)根據(jù)程序發(fā)出相應(yīng)的控制信號控制小車自動避開障礙物，進(jìn)行倒車、前進(jìn)、左轉(zhuǎn)、右轉(zhuǎn)等動作 主題部分智能車輛是集環(huán)境感知、規(guī)劃決策、多等級輔助駕駛等功能于一體的綜合系統(tǒng)，是智能交通系統(tǒng)的一個重要組成部分。它在軍事、民用、太空開發(fā)等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用前景。本次設(shè)計(jì)對智能小車的控制系統(tǒng)進(jìn)行了研究，設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)一個基于路徑規(guī)劃處理的智能小車控制系統(tǒng) 理論的提出 科技的進(jìn)步帶動了產(chǎn)品的智能化，單片機(jī)的應(yīng)用更是加快了發(fā)展的步伐，它的應(yīng)用范圍日益廣泛，已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)的超出了計(jì)算機(jī)科學(xué)領(lǐng)域。小到玩具、信用卡，大到航天飛機(jī)、機(jī)器人，從實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)采集、遠(yuǎn)程控制、模糊控制等智能系統(tǒng)帶人類的日常生活，到處離不開單片機(jī)，此設(shè)計(jì)正是單片機(jī)的一個典型的應(yīng)用。此設(shè)計(jì)通過實(shí)現(xiàn)了小車的無人駕駛，通過對路面的檢測，由單片機(jī)來判斷控制其小車的反應(yīng)情況，使其變得智能化，實(shí)現(xiàn)自動的前進(jìn)，轉(zhuǎn)彎，停止功能，此系統(tǒng)還不斷的完善后可以應(yīng)用到道路檢測，安全巡邏中，能滿足社會的需求。 在設(shè)計(jì)上，使用連個傳感器來檢測路面的情況，傳感器的心海比較微弱，采用一個放大器進(jìn)行比較放大，并將其信號輸入到控制器，在受控制端使用步進(jìn)電機(jī)，因?yàn)椴竭M(jìn)電機(jī)是用電脈沖進(jìn)行控制的，只要從控制器輸出滿足步進(jìn)電機(jī)功過的固定控制字即可。此外步進(jìn)電機(jī)的運(yùn)作還要一個驅(qū)動電路，故電路中還要加入一個驅(qū)動電路，各個功能模塊對電源電流的要求不同，對電源部分設(shè)置轉(zhuǎn)換電路，從而滿足各個部分的需要。經(jīng)過元件的比較選擇，設(shè)計(jì)出電路原理圖和電路板，并做好硬件的調(diào)試，系統(tǒng)往往是軟件和硬件兩者相結(jié)合的有機(jī)整體。軟件上，使用51單片機(jī)的定時器中斷來控制路面檢測間隔和小車的運(yùn)動及速度。由于帶那路比較簡單，就采用較為傳統(tǒng)的匯編語言進(jìn)行程序設(shè)計(jì)。對于程序設(shè)計(jì)的正確性，用較常用的keil c51仿真軟件進(jìn)行仿真驗(yàn)證，最后便是軟硬件的綜合調(diào)試，證明本設(shè)計(jì)方案的正確性和可行性。 電子智能小車的設(shè)計(jì)要求①電動車能夠能夠按照行使路線跑完全程； ②電動車能存儲并顯示檢測到的金屬片數(shù)目以及金屬片至起跑線的距離； ③要求電動車行使完全程后能夠準(zhǔn)確的顯示電動車全程行使時間； ④電動車在行使過程中不能與障礙物碰撞。：本次設(shè)計(jì)的智能循跡小車是以單片機(jī)89c51為主控制器。運(yùn)用反射式紅外傳感器來進(jìn)行路徑檢測和速度監(jiān)測模塊。將檢測數(shù)據(jù)傳回單片機(jī)進(jìn)行處理，同時，用單片機(jī)產(chǎn)生PWM波來控制小車的行進(jìn)速度，并實(shí)時控制小車的行進(jìn)狀態(tài)。另外，在小車上還擴(kuò)展了LCD作為人機(jī)交互界面，以便于實(shí)時了解小車個監(jiān)測傳感器的狀態(tài)機(jī)小車的實(shí)時數(shù)據(jù)，由于本次設(shè)計(jì)的是智能自動循跡小車，整個任務(wù)過程無需人工的任何干預(yù)，故而沒有進(jìn)行鍵盤及遙控等的人工操作設(shè)備。用多路傳感器的實(shí)時監(jiān)測和算法的緊密配合來保證小車的順暢完成任務(wù)。 關(guān)鍵字：80c51單片機(jī)，c/c++/匯編語言編程，電子智能小車，光電檢測器 引言 智能車輛是一個運(yùn)用計(jì)算機(jī)、傳感、信息、通信、導(dǎo)航、人工智能及自動控制等技術(shù)來實(shí)現(xiàn)環(huán)境感知、規(guī)劃決策和自動行駛為一體的高新技術(shù)綜合體。它在軍事、民用和科學(xué)研究等方面已獲得了應(yīng)用，對解決道路交通安全提供了一種新的途徑 隨著汽車工業(yè)的迅速發(fā)展，關(guān)于汽車的研究也就越來越受人關(guān)注。全國電子大賽和省內(nèi)電子大賽幾乎每次都有智能小車這方面的題目，全國各高校也都很重視該題目的研究，許多國家已經(jīng)把電子設(shè)計(jì)比賽作為創(chuàng)新教育的戰(zhàn)略性手段。電子設(shè)計(jì)涉及到多個學(xué)科，機(jī)械電子、傳感器技術(shù)、自動控制技術(shù)、人工智能控制、計(jì)算機(jī)與通信技術(shù)等等，是眾多領(lǐng)域的高科技。電子設(shè)計(jì)技術(shù)，它是一個國家高科技實(shí)例的一個重要標(biāo)準(zhǔn)，可見其研究意義很大 本次設(shè)計(jì)雖然只是一個演示模型，但是具有充分的科學(xué)性和實(shí)用性。首先我們根據(jù)交通路面的復(fù)雜情況，按照適當(dāng)?shù)谋壤谱鞒鲆粋€路況模型，包括彎道、直道以及路面上設(shè)置的障礙物等。在彎、直道上，小車沿著預(yù)定軌道自由行使，當(dāng)小車遇到障礙物時，脈沖調(diào)制的紅外線傳感器將檢測到的信號發(fā)送給單片機(jī)，單片機(jī)根據(jù)程序發(fā)出相應(yīng)的控制信號控制小車自動避開障礙物，進(jìn)行倒車、前進(jìn)、左轉(zhuǎn)、右轉(zhuǎn)等動作 主題部分智能車輛是集環(huán)境感知、規(guī)劃決策、多等級輔助駕駛等功能于一體的綜合系統(tǒng)，是智能交通系統(tǒng)的一個重要組成部分。它在軍事、民用、太空開發(fā)等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用前景。本次設(shè)計(jì)對智能小車的控制系統(tǒng)進(jìn)行了研究，設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)一個基于路徑規(guī)劃處理的智能小車控制系統(tǒng) 理論的提出 科技的進(jìn)步帶動了產(chǎn)品的智能化，單片機(jī)的應(yīng)用更是加快了發(fā)展的步伐，它的應(yīng)用范圍日益廣泛，已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)的超出了計(jì)算機(jī)科學(xué)領(lǐng)域。小到玩具、信用卡，大到航天飛機(jī)、機(jī)器人，從實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)采集、遠(yuǎn)程控制、模糊控制等智能系統(tǒng)帶人類的日常生活，到處離不開單片機(jī)，此設(shè)計(jì)正是單片機(jī)的一個典型的應(yīng)用。此設(shè)計(jì)通過實(shí)現(xiàn)了小車的無人駕駛，通過對路面的檢測，由單片機(jī)來判斷控制其小車的反應(yīng)情況，使其變得智能化，實(shí)現(xiàn)自動的前進(jìn)，轉(zhuǎn)彎，停止功能，此系統(tǒng)還不斷的完善后可以應(yīng)用到道路檢測，安全巡邏中，能滿足社會的需求。 在設(shè)計(jì)上，使用連個傳感器來檢測路面的情況，傳感器的心海比較微弱，采用一個放大器進(jìn)行比較放大，并將其信號輸入到控制器，在受控制端使用步進(jìn)電機(jī)，因?yàn)椴竭M(jìn)電機(jī)是用電脈沖進(jìn)行控制的，只要從控制器輸出滿足步進(jìn)電機(jī)功過的固定控制字即可。此外步進(jìn)電機(jī)的運(yùn)作還要一個驅(qū)動電路，故電路中還要加入一個驅(qū)動電路，各個功能模塊對電源電流的要求不同，對電源部分設(shè)置轉(zhuǎn)換電路，從而滿足各個部分的需要。經(jīng)過元件的比較選擇，設(shè)計(jì)出電路原理圖和電路板，并做好硬件的調(diào)試，系統(tǒng)往往是軟件和硬件兩者相結(jié)合的有機(jī)整體。軟件上，使用51單片機(jī)的定時器中斷來控制路面檢測間隔和小車的運(yùn)動及速度。由于帶那路比較簡單，就采用較為傳統(tǒng)的匯編語言進(jìn)行程序設(shè)計(jì)。對于程序設(shè)計(jì)的正確性，用較常用的keil c51仿真軟件進(jìn)行仿真驗(yàn)證，最后便是軟硬件的綜合調(diào)試，證明本設(shè)計(jì)方案的正確性和可行性。 電子智能小車的設(shè)計(jì)要求①電動車能夠能夠按照行使路線跑完全程； ②電動車能存儲并顯示檢測到的金屬片數(shù)目以及金屬片至起跑線的距離； ③要求電動車行使完全程后能夠準(zhǔn)確的顯示電動車全程行使時間； ④電動車在行使過程中不能與障礙物碰撞。 采用89c51單片機(jī)作為小車的控制單元，在小車的前端就八路從外傳感器，作為小車進(jìn)入車庫過程中黑帶的檢測元件，在小車的后端在接上八路紅外線傳感器作為小車退出車庫時的黑帶檢測元件，采用LJ18A38Z/BX電感式接近開關(guān)作為車庫內(nèi)鐵片的檢測元件，單片機(jī)接受到傳感器檢測到的信號后通過相應(yīng)的程序控制小車的前進(jìn)，后退，轉(zhuǎn)彎，從而使小車的性能指標(biāo)滿足本次設(shè)計(jì)的要求。 設(shè)計(jì)思路智能小車是智能車輛研究的一個分支。它以車輪作為移動機(jī)構(gòu)、能夠?qū)崿F(xiàn)自主 行駛，所以我們稱之為智能小車。智能小車具有機(jī)器人的基本特征——易于編程。 它與遙控小車的不同之處在于，后者需要操作員來控制其轉(zhuǎn)向、啟停和進(jìn)退，比較 先進(jìn)的遙控車還能控制其速度(常見的模型小車都屬于這類遙控車)；而智能小車 則可以通過計(jì)算機(jī)編程來實(shí)現(xiàn)其對小車啟停、行駛方向以及速度的控制，無需人工 干預(yù)。操作員可以通過修改智能小車的計(jì)算機(jī)程序或者某些數(shù)據(jù)來改變它的行駛方 式。這種可以通過編程來控制、改變小車行駛方式的特性是智能小車的最大特點(diǎn)。 智能小車控制系統(tǒng)的研究目的是使得小車行駛具有更高自主性。如果任意給定 小車一條無障路徑，通過該系統(tǒng)，小車就可以得到系統(tǒng)對路徑圖形處理后的數(shù)據(jù)(位 移與轉(zhuǎn)角)，并能根據(jù)位移和