基于51單片機智能循跡小車設計(已修改)
2024-12-19 20:46 本頁面
【正文】 1 北 華 航 天 工 業(yè) 學 院 課程設計報告（論文） 設計課題： 基于 51 單片機智能循跡小車設計 專業(yè)班級： B12242 學生姓名： 李云鑫 指導教師： 王曉 設計時間： 2020 年 6 月 15 日 2 北華航天工業(yè)學院電子工程系 基于 51單片機智能循跡小車 課程設計任務書 姓 名： 李云鑫 專 業(yè)： 測控技術與儀器 班 級： B12242 指導教師： 王曉 職 稱： 學生 課程設計題目： 基于 51 單片機智能循跡小車設計。 已知技術參數(shù)和設計要求： 。 。 。 ，始終保持只有一個電機在轉動，且小車沿直線行駛。 所需儀器設備： 仿真軟件 ++. 語言編程軟件 成果驗收形式： 實物驗收 實驗報告驗收 . 現(xiàn)場進行答辯 參考文獻： [1] 胡輝 .單片機原理及應用 .中國水利水電出版社 . 月第一版 [2] 譚浩強、 C語言程序設計（第二版）。清華大學出版社 [3] 康光華、電子技術基礎模擬部分（第四版）、高等教育出版社 時間 安排 2020 年 6 月 20 日至 2020 年 6月 30日期間 指導教師： 王曉 教研室主任： 王曉 2020 年 06 月 15 日 注：本表下發(fā)學生一份，指導教師一份，欄目不夠時請另附頁。 課程設計任務書裝訂于設計計算說明書（或論文）封面之后，目錄頁之前。 3 內(nèi) 容 摘 要 本設計主要有單片機模塊、 地面尋線 模塊、 發(fā)光二極管模塊， 電機驅(qū)動模塊 以及電源模塊組成 ， 小車具有自主尋跡的功能。本次設計采用 ATMEL 公司 的 AT89C2051單片機作為控制芯片，傳感器模塊采用紅外 接收管 和比較器實現(xiàn)，能 夠輕松識別黑白兩色路面，同時具有抗環(huán)境干擾能力， 電機模 由 LM393 芯片和兩 個直流電機構成，組成了智能車的動力系統(tǒng)，電源采用 5V的直流電池，經(jīng)過系 統(tǒng)組裝，從而實現(xiàn)了小車的自動循跡的功能。 索引關鍵詞：智能小車 AT 89C2051 單片機 LM393 紅 外接收管 4 目 錄 一 概 述 ???? ???????????????????? 1 二 方案設計與論證??????????????????????? 8 三 單元電路設計及各模塊具體電路???????????????? 3 . 電路中 51 單片機芯片介紹 ???????????? ??? ? 13 最小系統(tǒng)部分電路 ???????????????????? 19 控制模塊電路電路????????????? ?????? 20 電機驅(qū)動 及二極管模塊電路?????????????????? 20 尋線檢測模塊部分電路??????????? ????????? 21 軟件設計??????????? ????????? 22 四 總原理圖及元器件清單 總原理 圖??????????? ????????? 23 元器件清單 ??????????? ????????? 23 五 安裝與調(diào)試 ．電子元器件的裝配??????????? ????????? 24 ??????????? ????????? 25 ．總裝??????????? ????????? 25 六 性能測試與分析 測試方法及注意事項 ???????????????????? 26 源程序???????????????????????? 26 七 結論 ?? ????????? ???????????????????? 27 八 心得體會 ??????????? ???????????????????? 28 九 參考文獻 ??????????? ???????????????????? 29 5 一、概述 目前，在企業(yè)生產(chǎn)技術不斷提高、對自動化技術要求不斷加深的環(huán)境下，智 能車輛以及在智能車輛基礎上開發(fā)出來的產(chǎn)品已成為自動化物流運輸、柔性生產(chǎn) 組織等系統(tǒng)的關鍵設備。世界上許多國家都在積極進行智能車輛的研究和開發(fā)設 計。移動機器人是機器人學中的一個重要分支，出現(xiàn)于 20 世紀 60 年代。當時斯 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 的自主式移動機器人，目的是將人工智能技術應用在復雜環(huán) 境下，完成機器人系統(tǒng)的自主推理、規(guī)劃和控制。從此，移動機器人從無到有， 數(shù)量不斷增多，智能車輛作為移動機器人的一個重要分支也得到越來越多的關注。 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)， 它集中地運用了計算機、傳感、信息、通信、導航及白動控制等技術，是典型的 高新技術綜合體。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定的道路 (軌 跡 )行進。智能車輛在原有車輛系統(tǒng)的基礎上增加了一些智能化技術設備 。 (1)計算機處理系統(tǒng)，主要完成對來自攝像機所獲取的圖像的預處理、增強、分 析、識別等工作 (2)攝像機，用來獲得道路圖像信息 (3)傳感器設備，車速傳感器用來獲得當前車速，障礙物傳感器用來獲得前方、 側方、后方障礙物等信息。 智能車輛技術按功能可分為三層，即智能感知預警系統(tǒng)、車輛駕駛系統(tǒng)和全自 動操作系統(tǒng)團。上一層技術是下一層技術的基礎。三個層次具體如下 6 (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)境及駕 駛員本身的狀態(tài)信息，必要時發(fā)出預警信息。主要包括碰撞預警系統(tǒng)和駕駛員狀 態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)。碰撞預警系統(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行車輛控制操作。主要包括巡航控制、車輛跟蹤系統(tǒng)、 準確泊車系統(tǒng)及精確機動系統(tǒng)。 (3)車輛自動駕駛系統(tǒng)，這是智能車輛技術的最高層次，它由車載計算機全部自 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
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