【正文】 適應能力，能自動避障，可以智能規(guī)劃路徑。全國電子大賽和省內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。該小車能自動避障，有一定的實用價值。隨著電子工業(yè)的發(fā)展，智能技術廣泛運用于各種領域，運用于智能家居中的產(chǎn)品更是越來越受到人們的青睞。：任務書、開題報告、外文譯文、譯文原文（復印件）。學?？梢怨颊撐模ㄔO計）的全部或部分內容。據(jù)我所知，除文中已經(jīng)注明引用的內容外，本論文（設計）不包含其他個人已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的研究成果。對本論文（設計）的研究做出重要貢獻的個人和集體，均已在文中作了明確說明并表示謝意。保密的論文（設計）在解密后適用本規(guī)定。、圖表要求：1）文字通順，語言流暢，書寫字跡工整，打印字體及大小符合要求，無錯別字，不準請他人代寫2）工程設計類題目的圖紙，要求部分用尺規(guī)繪制，部分用計算機繪制，所有圖紙應符合國家技術標準規(guī)范。本系統(tǒng)在硬件設計方面，以Arduino單片機為控制核心，以超聲波傳感器檢測前方障礙物，從而自動避障。關鍵詞 ：單片機；智能清掃小車；自動避障江海職業(yè)技術學院學位論文目錄第一章 緒論 1 選題背景 1 智能小車研究現(xiàn)狀 2 課題主要內容 4第二章 智能小車總體結構 5 方案綜述 5 主控單元方案比較與選擇 5 避障單元方案比較與選擇 6 “小車”的必要的信息 7第三章 智能小車的觸覺、眼睛 8 智能小車內部檢測原理 8 電機電流、電壓檢測 10 超聲波測距 11第四章 智能小車的腳 23 輪系結構詳述 23 直流電機 H 橋驅動電路 26 電機控制信號……………………………………………………………………….…28第五章 智能小車的大腦 29 Arduino單片機簡介 29 Arduino單片機引腳簡介 30 Arduino編程軟件 33第六章 智能小車控制流程及程序 35 控制流程 35參考文獻 36致 謝 37第38頁第一章 緒論隨著科技進步，現(xiàn)代工業(yè)技術發(fā)展越來越體現(xiàn)出機電一體化的特征?？梢娖溲芯恳饬x很大。智能化作為現(xiàn)代社會的新產(chǎn)物，是以后的發(fā)展方向，他可以按照預先設定的模式在一個特定的環(huán)境里自動的運作，無需人為管理，便可以完成預期所要達到的或是更高的目標。因此，智能小車具有再編程的特性，是機器人的一種。從先前的模擬電路設計，到數(shù)字電路設計，再到現(xiàn)在的集成芯片的應用，各種能實現(xiàn)同樣功能的元件越來越小為智能化產(chǎn)物的生成奠定了良好的物質基礎。智能車輛的一個基本特征是在一定道路條件下實現(xiàn)全部或者部分的自動駕駛功能，下面簡單介紹一下國內外智能小車研究的發(fā)展情況。該系統(tǒng)只是一個運行在固定線路上的拖車式運貨平臺，但它卻具有了智能車輛最基本得特征即無人駕駛。在歐洲，普羅米修斯項目于1986年開始了在這個領域的探索。第三階段 從90年代開始，智能車輛進入了深入、系統(tǒng)、大規(guī)模研究階段。在世界科學界和工業(yè)設計界中，眾多的研究機構研發(fā)的智能車輛具有代表性的有：德意志聯(lián)邦大學的研究 1985年，第一輛VaMoRs智能原型車輛在戶外高速公路上以100km/h的速度進行了測試，它使用了機器視覺來保證橫向和縱向的車輛控制。荷蘭鹿特丹港口的研究 智能車輛的研究主要體現(xiàn)在工廠貨物的運輸。另外，斯特拉斯堡實驗中心、英國國防部門的研究、美國卡內基梅隆大學、奔馳公司、美國麻省理工學院、韓國理工大學對智能車輛也有較多的研究。該自主駕駛轎車在正常交通情況下的高速公路上，行駛的最高穩(wěn)定速度為13km/h,最高峰值速度達170km/h，并且具有超車功能，其總體技術性能和指標已經(jīng)達到世界先進水平。智能車輛研究也是智能交通系統(tǒng)ITS的關鍵技術。交通部已將ITS研究列入“十五”科技發(fā)展計劃和2010年長期規(guī)劃。 課題主要內容本課題南京嵌入之夢工作室的fira智能小車平臺，選擇通用、價廉的Arduino單片機為控制平臺，通過細化設計要求，結合傳感器技術和電機控制技術相關知識實現(xiàn)小車的各種功能。作品既可以對高端智能化進行剖析，也可以作為高級智能玩具發(fā)展對象，同時可成為大學生學習嵌入式控制系統(tǒng)的應用實例。系統(tǒng)的結構框圖如下圖1所示。Arduino單片機算術運算功能強，軟件編程靈活、自由度大，功耗低、體積小、技術成熟，成本也比ARM低。但使用超聲波模塊的成本比較高。當沒有光線反射回來時，輸出高電平。– mm 脈沖精度 —— （單邊沿采集，可用倍頻方式提高精度） 輪距 —— 約 外形尺寸 —— 約 75xmm 重量 —— 約 240g （不含電池） 最快運動速度： 選用 1：48減速箱 —— 約 695mm/s由于紅外檢測具有反應速度快、定位精度高，可靠性強以及可見光傳感器所不能比擬的優(yōu)點，故采用紅外光電碼盤測速方案。 測距輪安裝在車輪上，這樣能使記數(shù)值準確一些（）。單片機通過計數(shù)值，即可求得小車的大概行駛距離，根據(jù)單位時間內的計數(shù)值，也可求得轉速。遮光盤及槽型光電耦合器均安裝在不透光的盒子里，以避免外界光線的干擾，使電路不能正常工作。 行車距離檢測電路所示： 碼盤檢測電路為了避免在變換狀態(tài)時產(chǎn)生“毛刺”，整形電路是利用運放設計了“施密特”電路，用回差消除之。 ，如使用 ，其 AD輸入范圍為 0 本設計中未采用，簡述之。 超聲波測距由于超聲波指向性強，能量消耗緩慢，在介質中傳播的距離較遠，因而超聲波經(jīng)常用于距離的測量，如測距儀和物位測量儀等都可以通過超聲波來實現(xiàn)?？傮w上講，超聲波發(fā)生器可以分為兩大類：一類是用電氣方式產(chǎn)生超聲波，一類是用機械方式產(chǎn)生超聲波。 壓電式超聲波發(fā)生器原理 壓電式超聲波發(fā)生器實際上是利用壓電晶體的諧振來工作的。 超聲波測距原理 超聲波發(fā)射器向某一方向發(fā)射超聲波，在發(fā)射時刻的同時開始計時，超聲波在空氣中傳播，途中碰到障礙物就立即返回來，超聲波接收器收到反射波就立即停止計時。由此可見，超聲波測距原理與雷達原理是一樣的。在精密的液位測量中需要達到毫米級的測量精度，但是目前國內的超聲波測距專用集成電路都是只有厘米級的測量精度。 接收回路為諧振回路，將收到的微弱回波信號檢出，送信號放大電路放大，收到產(chǎn)生脈沖輸出送單片機中斷端，單片機收到中斷信號后停止計時，計算出距離值，保存等待讀出或直接經(jīng) UART 送出。 為了減小干擾，選用了 ，使用目前常用的 5V降到 ，減小電源擾動的影響，增加可靠性。 “自動測量”時，傳感器按一定周期自動完成測量過程，并保存測量數(shù)據(jù)。 “自動測量”可以設置測量周期。 幀長 —— 命令和數(shù)據(jù)域字節(jié)之和， 命令 —— 說明操作內容，詳見下面的定義 數(shù)據(jù)域 —— 與命令配合，表達一個完整的含義。 命令字 —— 0x01 數(shù)據(jù)域 —— 低地址（1字節(jié)） 高地址（1字節(jié)） 讀字節(jié)數(shù)（1字節(jié)） 地址與硬件的對應關系： 0x0000 — 0x00FF —— 對應 STC12LE4052 的 256字節(jié)內部 RAM（idata）； 0x0100 — 0x7FFF —— 保留，為大 RAM的單片機預留； 0x7F80 — 0x7FFF —— 對應 STC12LE2052的 128字節(jié) SFR； 0x8000 — 0x87FF —— 對應 STC12LE2052 的 2K FlashROM（Code）；0x8700 — 0xFFFF —— 保留，為大 ROM的單片機預留； 例：要讀地址 0x56起始的 3字節(jié)內部 RAM數(shù)據(jù)，命令幀如下： 0x55 0xAA XX XX 0x04 0x01 0x56 0x00 0x03 0xA5 返回數(shù)據(jù)幀為: 幀頭 發(fā)送方地址 自己的地址 幀長 命令 低地址 高地址 讀字節(jié)數(shù) N字節(jié)數(shù)據(jù) 校驗和 返回幀中將命令及附屬信息（地址、讀字節(jié)數(shù) ）包含在內，雖然有些冗余，但保證了信息的完備性，不需要接收時還要查找原來讀的是什么？為通訊需求日漸復雜提供方便。 ? 命令三：設置工作模式，設置測量模式，并啟動測量。 自動模式對應的子模式： a) 自動數(shù)據(jù)返回 —— 每測完一個數(shù)據(jù)都返回，命令位置返回工作模式； b) 被動數(shù)據(jù)返回 —— 內部只是測量、保存數(shù)據(jù)，等待讀數(shù)據(jù)命令讀回，讀數(shù)據(jù)命令實際上只對自動模式的被動數(shù)據(jù)返回有效。 命令字 —— 0x04 數(shù)據(jù)域 —— 讀最近幾次的數(shù)據(jù)（1 字節(jié)） 返回數(shù)據(jù)幀為： 幀頭 發(fā)送方地址 自己的地址 幀長 命令 測量數(shù)據(jù) 校驗和 通訊是個過程，包含等待處理，所以需要定義狀態(tài)變量，以控制處理的內容和方式。如要實時監(jiān)測需要采用自動測量，但大大增加了編程難度。 SendData[1]=0xAA。 SendData[5]=0x03。 SendData[8]=~sum。 } delay(100)。i++) { RecvData[i]=()。} if(RecvData[2]=0x02 ){i++。k++){sum=sum+RecvData[k]。} else {WalkLine(20)。 用 4個支點來保證小車的平穩(wěn)（見上面小車的底部視圖）。 小車很小，空間有限，如再擠占留給用