單片機(jī)pic24智能小車設(shè)計(jì)書(已修改)
2025-08-15 01:39 本頁(yè)面
【正文】 單片機(jī)PIC24智能小車設(shè)計(jì)書. 智能電動(dòng)小車設(shè)計(jì)概述 隨著計(jì)算機(jī)、微電子、信息技術(shù)的快速進(jìn)步，智能化技術(shù)的開(kāi)發(fā)速度越來(lái)越快 ,智能度越來(lái)越高 ,應(yīng)用范圍也得到了極大的擴(kuò)展。在海洋開(kāi)發(fā)、宇宙探測(cè)、工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、軍事、社會(huì)服務(wù)、娛樂(lè)等各個(gè)領(lǐng)域。智能電動(dòng)小車系統(tǒng)以迅猛發(fā)展的汽車電子為背景，涵蓋了控制、模式識(shí)別、傳感技術(shù)、電子、電氣、計(jì)算機(jī)、機(jī)械等多個(gè)學(xué)科。主要由路徑識(shí)別、角度控制及車速控制等功能模塊組成[2]。同時(shí)，當(dāng)今機(jī)器人技術(shù)發(fā)展的如火如荼，其應(yīng)用在國(guó)防等眾多領(lǐng)域得到廣泛開(kāi)展。神五、神六升天、無(wú)人飛船等等無(wú)不得益于機(jī)器人技術(shù)的迅速發(fā)展。一些發(fā)達(dá)國(guó)家已把機(jī)器人制作比賽作為創(chuàng)新教育的戰(zhàn)略性手段。如日本每年都要舉行諸如“NHK杯大學(xué)生機(jī)器人大賽”、“全日本機(jī)器人相撲大會(huì)”、“機(jī)器人足球賽”等各種類型的機(jī)器人制作比賽，參加者多數(shù)為學(xué)生，目的在于通過(guò)大賽全面培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力、創(chuàng)造能力、合作能力和進(jìn)取精神，同時(shí)也普及智能機(jī)器人的知識(shí)。從某種意義上來(lái)說(shuō),機(jī)器人技術(shù)反映了一個(gè)國(guó)家綜合技術(shù)實(shí)力的高低,而智能電動(dòng)小車是機(jī)器人的雛形,它的控制系統(tǒng)的研制將有助于推動(dòng)智能機(jī)器人控制系統(tǒng)的發(fā)展，同時(shí)為智能機(jī)器人的研制提供更有利的手段。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(lái)越受人關(guān)注。全國(guó)電子競(jìng)賽和省內(nèi)電子競(jìng)賽幾乎每次都有智能小車這方面的題目，全國(guó)各高校也都很重視該題目的研究?？梢?jiàn)其研究意義很大。本設(shè)計(jì)是結(jié)合科研項(xiàng)目而確定的設(shè)計(jì)類課題。設(shè)計(jì)的智能電動(dòng)小車能夠?qū)崿F(xiàn)在行駛中自動(dòng)尋跡、探測(cè)預(yù)埋金屬鐵片、實(shí)時(shí)顯示鐵片數(shù)目，躲避障礙物,實(shí)時(shí)顯示鐵片數(shù)目最后在光源的引導(dǎo)下到達(dá)目的地，停車。 1. 智能電動(dòng)小車設(shè)計(jì)方案比較2.. 總體方案論證與比較方案一、采用AT89C51單片機(jī)作為整機(jī)的控制單元。以AT89C51單片機(jī)為核心的控制電路，采用模塊化的設(shè)計(jì)方案，運(yùn)用光電傳感器、金屬探測(cè)傳感器、超聲波傳感器組成不同的檢測(cè)電路，實(shí)現(xiàn)小車在行駛中自動(dòng)尋跡、探測(cè)預(yù)埋金屬鐵片、躲避障礙物、光源的引導(dǎo)等問(wèn)題。并將測(cè)量數(shù)據(jù)傳送至單片機(jī)進(jìn)行處理，然后由單片機(jī)根據(jù)所檢測(cè)的各種數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)對(duì)電動(dòng)小車的智能化控制[3]。方案二、采用PIC24HJ256GP610單片機(jī)為核心的控制電路，利用模塊化設(shè)計(jì)方案，具有豐富的外設(shè)功能，是更性能的16位RISC單片機(jī)。PIC24采用改進(jìn)型的哈佛結(jié)構(gòu)，工作時(shí)鐘在32MHz頻率下，指令速度高達(dá)16MIPS。16 位和32位單片機(jī)和16 位dsPIC，而且功耗低。比較以上兩種方案的優(yōu)缺點(diǎn)，方案二簡(jiǎn)潔、靈活、可擴(kuò)展性好，能達(dá)到設(shè)計(jì)要求，因此本設(shè)計(jì)采用方案二來(lái)實(shí)現(xiàn)。. 探測(cè)軌跡模塊方案比較 在本設(shè)計(jì)中，要求電動(dòng)小車沿著路面的黑色軌道行駛。其探測(cè)路面黑線的基本原理：光線照射到路面并反射，由于黑線和白紙對(duì)光的反射系數(shù)不同，可以根據(jù)接收到的反射光強(qiáng)弱來(lái)判斷是否是黑線。利用這個(gè)原理，可以控制電動(dòng)小車行走的路跡。下面幾種方案是根據(jù)本原理設(shè)計(jì)的。方案一、采用發(fā)光二極管發(fā)光，用光敏二極管接收。由于光敏二極管受可見(jiàn)光的影響較大，穩(wěn)定性差，所以放棄該方案。方案二、利用光敏電阻組成光敏探測(cè)器。光敏電阻的阻值可以跟隨周圍環(huán)境光線的變化而變化。當(dāng)光線照射到白線上面時(shí)，光線發(fā)射強(qiáng)烈，光線照射到黑線上面時(shí)，光線發(fā)射較弱。因此光敏電阻在白線和黑線上方時(shí)，阻值會(huì)發(fā)生明顯的變化。將阻值的變化值經(jīng)過(guò)比較器就可以輸出高低電平。但是這種方案受光照影響很大，不能夠穩(wěn)定的工作。方案三、采用反射式紅外線光電傳感器。紅外探測(cè)法，即利用紅外線在不同顏色的物體表面具有不同的反射性質(zhì)的特點(diǎn)[4]。在小車行駛過(guò)程中不斷地向地面發(fā)射紅外光，當(dāng)紅外光遇到白色紙質(zhì)地板時(shí)發(fā)生漫反射，反射光被裝在電動(dòng)小車上的接收管接收；如果遇到黑線則紅外光被吸收，電動(dòng)小車上的接收管接收不到紅外光。單片機(jī)根據(jù)是否收到反射回來(lái)的紅外光來(lái)確定黑線的位置，從而控制小
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