【正文】 么大，安裝相對(duì)容易。傳輸速度快，且可以加密，更加安全。除此之外，兩個(gè)小車的單片機(jī)還都需要連接一個(gè)藍(lán)牙設(shè)備，用于在兩個(gè)單片機(jī)之間傳遞信息。圖32 QTI設(shè)備連接圖 驅(qū)動(dòng)硬件設(shè)計(jì)電機(jī)選擇：采用直流伺服電機(jī)。 電源硬件設(shè)計(jì)本系統(tǒng)中的單片機(jī)所需的供電電壓為+5V工作電壓，而電路板的設(shè)計(jì)是采用69V的直流電輸入，再通過(guò)穩(wěn)壓芯片來(lái)為單片機(jī)輸入5V的工作電壓。 藍(lán)牙通信串口硬件設(shè)計(jì)本系統(tǒng)中兩輛小車需要在一定情況下進(jìn)行通信，因而需要使用一個(gè)近距離的無(wú)線通信裝置。 本章總結(jié)本章主要分析了小車實(shí)現(xiàn)各個(gè)功能所需的硬件設(shè)備，硬件選擇，硬件設(shè)備連接等問(wèn)題，主要包括主控硬件、循跡硬件、驅(qū)動(dòng)硬件、電源硬件、藍(lán)牙硬件等，通過(guò)對(duì)硬件的分析與設(shè)計(jì)，為小車能正常運(yùn)行做好的硬件方面的準(zhǔn)備工作。，即要求既要完成目標(biāo)，又要以最簡(jiǎn)潔的方式表述出來(lái)。建立數(shù)學(xué)模型。，軟件布局要清晰。圖42循跡流程圖小車在啟動(dòng)后會(huì)直接進(jìn)入循跡路段，正常直行情況下，有且只有中間兩路QTI裝置(中左與中右)將能夠探測(cè)到黑線。而當(dāng)小車到達(dá)定位處時(shí)，四路QTI循跡裝置將全部探測(cè)到黑線，此時(shí)則應(yīng)向單片機(jī)發(fā)出計(jì)數(shù)自加指令后使小車?yán)^續(xù)向前行駛。對(duì)于小車A，速度變化是從檢測(cè)到定位點(diǎn)時(shí)開(kāi)始的，所以小車A的驅(qū)動(dòng)流程圖應(yīng)從檢測(cè)到定位點(diǎn)開(kāi)始。本設(shè)計(jì)是通過(guò)計(jì)算兩小車共檢測(cè)到的定位點(diǎn)數(shù)之差來(lái)判斷兩個(gè)小車的距離。圖44 位置判斷流程圖本設(shè)計(jì)中，兩個(gè)小車需要構(gòu)成一個(gè)協(xié)作的系統(tǒng)平臺(tái)，因此，需要不斷地判斷自己的位置。圖45 軌道圖 藍(lán)牙通信流程圖在本設(shè)計(jì)中，兩個(gè)小車要通過(guò)相互協(xié)作來(lái)構(gòu)成一個(gè)智能小車系統(tǒng)，因此，在小車運(yùn)行過(guò)程中，兩小車需要在必要的時(shí)刻相互通信并發(fā)送指令。5 系統(tǒng)功能測(cè)試在完成系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與制作后，必須要對(duì)所設(shè)計(jì)的系統(tǒng)進(jìn)行測(cè)試。然后再將小車A、B通過(guò)藍(lán)牙連接相互通信，測(cè)試整個(gè)系統(tǒng)的性能。表53 系統(tǒng)功能測(cè)試結(jié)果第一圈 第二圈 第三圈 第四圈 第五圈運(yùn)行正常 運(yùn)行正常小車A在定位點(diǎn)3處連續(xù)探測(cè)到2次定位標(biāo)志，造成出錯(cuò)運(yùn)行正常 運(yùn)行正常 測(cè)試結(jié)果分析小車A在運(yùn)行過(guò)程中，由于傳感器、電機(jī)等設(shè)備問(wèn)題，有時(shí)會(huì)造成中途卡頓，導(dǎo)致小車無(wú)法正常運(yùn)行，但總體結(jié)果基本正確，不影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果。但從整體來(lái)看，基本功能都可以正常實(shí)現(xiàn)，不影響觀測(cè)結(jié)果，系統(tǒng)基本能夠正常運(yùn)行。車間通信選擇的是藍(lán)牙通信裝置HC05，它具有較高的可靠性，可以保證兩車順利的完成通信功能。 展望本智能小車系統(tǒng)最主要的前景是運(yùn)用到無(wú)人駕駛汽車上。由于考研復(fù)試占用了一定的設(shè)計(jì)論文的時(shí)間，所以在開(kāi)始畢業(yè)設(shè)計(jì)的時(shí)侯時(shí)間已經(jīng)有點(diǎn)兒緊張。同時(shí)，在這一年里，我也查閱了不少的資料，這些資料使我的論文更加完整。再敘述了視覺(jué)圖像監(jiān)控軟件系統(tǒng)，該軟件系統(tǒng)從功能上主要分成六個(gè)模塊，整個(gè)軟件系統(tǒng)通過(guò)六個(gè)模塊協(xié)調(diào)工作，共同完成任務(wù)。智能小車視覺(jué)系統(tǒng)的總?cè)蝿?wù)是環(huán)境感知。 智能小車視覺(jué)系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)思想智能小車的視覺(jué)系統(tǒng)是要為智能小車開(kāi)發(fā)具有類似人類視覺(jué)能力。經(jīng)過(guò)綜合考慮本實(shí)驗(yàn)選用MVC1000SA數(shù)字?jǐn)z像機(jī)，并同時(shí)選配LM12JCM的光學(xué)鏡頭。因此需要設(shè)計(jì)專門的攝像機(jī)供電電源。3智能小車視覺(jué)系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì) 圖像處理顏色空間模型的建立由攝像機(jī)獲取智能小車前方目標(biāo)圖像，因彩色圖像能夠反映更多的空間信息,本系統(tǒng)采用HSI顏色空間模型進(jìn)行圖像分析與識(shí)別，但由于COMS攝像機(jī)采集的圖像是RGB格式，所以需要把RGB模型轉(zhuǎn)換為HSI顏色模型，然后再進(jìn)行相關(guān)的圖像處理。（1）實(shí)時(shí)采集顯示模塊：智能小車圖像實(shí)時(shí)采集在硬件上是通過(guò)攝像機(jī)完成的，將安裝在智能小車前端攝像機(jī)所拍攝到周圍環(huán)境的圖像傳輸顯示到視覺(jué)監(jiān)控軟件平臺(tái)上。本實(shí)驗(yàn)中根據(jù)智能小車運(yùn)行的特點(diǎn)：無(wú)固定場(chǎng)景，無(wú)指定路線等。此時(shí)激發(fā)預(yù)警模塊，將存圖的數(shù)目顯示在監(jiān)控軟件工作狀態(tài)欄內(nèi)。通過(guò)設(shè)置默認(rèn)對(duì)實(shí)時(shí)捕捉的頻率為每秒15幀。本模塊顯示使用攝像機(jī)的硬件信息；顯示采集顯示狀態(tài)；判斷存圖狀態(tài)；顯示當(dāng)前存圖數(shù)量。采用VC++來(lái)進(jìn)行圖像編程的主要原因是，VC++在程序運(yùn)行的效率、內(nèi)存使用的可控性和編程的靈活性上具有優(yōu)勢(shì)。2)提出了在非固定場(chǎng)景復(fù)雜背景下選用適用于彩色分割的HSI顏色模型，利用變化較明顯的H分量對(duì)障礙物進(jìn)行判斷預(yù)警，提高了對(duì)視野內(nèi)障礙物識(shí)別的實(shí)時(shí)性。此智能小車是基于單片機(jī)所設(shè)計(jì)的，具有自動(dòng)尋跡能力，在實(shí)際的很多方面有應(yīng)用。小車在行駛過(guò)程中并能實(shí)現(xiàn)播放美妙的音樂(lè)。原理，本系統(tǒng)的重要部分是傳感器，它對(duì)整個(gè)小車的定位起到很重要的作用，由傳感器檢測(cè)黑線的位置，其中黑線對(duì)光能吸收，白線對(duì)光反射。光敏電阻的阻值可以跟隨周圍環(huán)境光線的變化而變化。但是這種方案受光照影響很大，不能夠穩(wěn)定的工作。方案3：用紅外發(fā)射管和接收管自己制作光電對(duì)管尋跡傳感器。由于黑色車道對(duì)紅外線傳感器發(fā)出的光有吸收能力，白色地方對(duì)發(fā)出的光反射，從而當(dāng)傳感器在不同的地方產(chǎn)生不同的信號(hào)，傳送個(gè)單片機(jī)。如果按功能劃分，它由如下功能部件組成，即微處理器、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器、程序存儲(chǔ)器、并行I/O口、串行口、定時(shí)器/計(jì)數(shù)器、中斷系統(tǒng)及特殊功能寄存器。L298N是一個(gè)具有高電壓大電流的全橋驅(qū)動(dòng)芯片，它相應(yīng)頻率高，一片L298N可以分別控制兩個(gè)直流1616點(diǎn)陣LED室內(nèi)電子顯示屏的設(shè)計(jì)單片機(jī)原理及應(yīng)用課程設(shè)計(jì)電機(jī)，而且還帶有控制使能端。但是這種電路工作性能不夠穩(wěn)定。其內(nèi)部具有2個(gè)完全相同的PWM功率放大回路。當(dāng)Vs=40V時(shí)，最高輸出電壓可達(dá)35V，連續(xù)電流可達(dá)2A。電動(dòng) 機(jī)的轉(zhuǎn)速由單片機(jī)調(diào)節(jié)PWM信號(hào)的占空比來(lái)實(shí)現(xiàn)。電源模塊電源中我們采用LM7805穩(wěn)壓芯片將12v直流電源穩(wěn)壓成5v直流源。鋰電池的電量比較足，并且可以充電，重復(fù)利用，因此，這種方案比較可行。雖然蓄電池的體積過(guò)于龐大，在小型電動(dòng)車上使用極為不方便，但由于我們的車體設(shè)計(jì)時(shí)留出了足夠的空間，并且蓄電池的價(jià)格比較低。調(diào)試過(guò)程中我們就發(fā)現(xiàn)了很重要的問(wèn)題，由于對(duì)本設(shè)計(jì)的很多模塊的沒(méi)有共同的接地使得很多模塊無(wú)法工作，我們的解決辦法是12v的直流源穩(wěn)壓來(lái)供給所以的模塊，然后將所以的模塊連接共同的地。分1616點(diǎn)陣LED室內(nèi)電子顯示屏的設(shè)計(jì)單片機(jī)原理及應(yīng)用課程設(shè)計(jì)塊調(diào)試傳感器時(shí)，我們將傳感器導(dǎo)通，用黑色物體將傳感器發(fā)射部分蓋住檢測(cè)輸出，在將黑色物體移開(kāi)，再檢測(cè)輸出。本次設(shè)計(jì)中，從中的體會(huì)很多本次的設(shè)計(jì)可以說(shuō)設(shè)計(jì)到大學(xué)所學(xué)到的所有專業(yè)知識(shí)，是對(duì)大學(xué)所學(xué)知識(shí)的一個(gè)整體的回顧。循跡的程序 include define uint unsigned int void delay(uint)。sbit RM2=P1^2。RM2=0。while(1){if((L==1)amp。LM1=1。amp。LM2=1。(R==1))//小車左偏{RM1=0。//右邊的電機(jī)停止轉(zhuǎn)動(dòng)，左邊的電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，這樣就實(shí)現(xiàn)了右轉(zhuǎn)delay(10)。RM2=1。}1616點(diǎn)陣LED室內(nèi)電子顯示屏的設(shè)計(jì)單片機(jī)原理及應(yīng)用課程設(shè)計(jì)else//左右兩個(gè)電機(jī)同時(shí)啟動(dòng)，直線前進(jìn){RM1=1。}}delay(10)。a)for(b=120。該設(shè)計(jì)是結(jié)合科研項(xiàng)目而確定的設(shè)計(jì)類課題。采用的技術(shù)主要有：通過(guò)編程來(lái)控制小車的速度及方向； 傳感器的有效應(yīng)用； 1602液晶顯示的應(yīng)用。舵機(jī)是一種俗稱，其實(shí)是一種伺服馬達(dá)。當(dāng)電機(jī)轉(zhuǎn)速一定時(shí)，通過(guò)級(jí)聯(lián)減速齒輪帶動(dòng)電位器旋轉(zhuǎn)，使得電壓差為0，電機(jī)停止轉(zhuǎn)動(dòng)。////電機(jī)位定義 sbit in2=P2^2。sbit L4=P1^3。define uchar unsigned char//宏定義 uchar duoj,dianj,time0=0,time1=0,L=0,e=30。moto=1。if(time1==dianj)in1=1。TL1=(65536340)%256。TH1=(65536340)/256。ET1=1。TR1=1。} 全白時(shí)緩進(jìn)if(L1==0){duoj=10。} //L1if(L7==0){duoj=6。} //L7if(L2==0){duoj=10。} //L2if(L6==0){duoj=6。} //L6//if(L3==0){duoj=9。} //L3if(L5==0){duoj=7。}//L5if(L4==0){duoj=8。}//l4//else {duoj=8。dianj=39。break。// case 4:duoj=8。dianj=25。break。}} } }////////主函數(shù)結(jié)束。dianj=39。case 6:duoj=6。break。dianj=25。case 2:duoj=10。break。L=4。L=5。L=3。L=6。L=2。L=7。L=1。dianj=55。moto=1。EA=1。TH0=(65536313)/256。in1=0。TL0=(65536313)%256。if(time0==duoj)moto=0。sbit L6=P1^5。////光電管位定義 sbit L2=P1^1。五 電機(jī)驅(qū)動(dòng)電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路是根據(jù)單片機(jī)的控制型號(hào)來(lái)控制電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)的，電路如下：第二章 軟件設(shè)計(jì) include sbit moto=P2^0。它內(nèi)部有一個(gè)基準(zhǔn)電路，產(chǎn)生周期為20ms，將獲得的直流偏置電壓與電位器的電壓比較，獲得電壓差輸出。一 供電系統(tǒng)本模塊使用LM2940芯片輸出+5V的電壓,為89S52單片機(jī)光電檢測(cè)電路供電,采用LM1117可控變壓芯片輸出+,當(dāng)單片機(jī)輸出的電壓不同時(shí),電機(jī)的轉(zhuǎn)速不同,:二 光電檢測(cè)系統(tǒng)本模塊采用七對(duì)紅外線發(fā)射和接收對(duì)管,當(dāng)對(duì)管正下方為白色跑道時(shí),發(fā)射管發(fā)射出去的紅外線會(huì)被反射回來(lái), 接收因接收到紅外線而導(dǎo)通,兩端電壓為零,當(dāng)對(duì)管正下方為黑色線時(shí),黑線將吸收紅外線,接收管因接收不到紅外線而無(wú)法導(dǎo)通,兩端電壓為+4V左右,將接收管端電壓與一個(gè)給定電壓經(jīng)LM324比較后輸出0和+5V兩固定個(gè)值,當(dāng)對(duì)管正下方為白色時(shí)輸出+5V電壓,當(dāng)對(duì)管正下方為黑線時(shí)輸出0V,輸出的電壓交給單片機(jī),:三 單片機(jī)最小應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)89S52單片機(jī)是本系統(tǒng)的核心所在,自動(dòng)尋跡和調(diào)速都是它控制, 七對(duì)光電對(duì)管經(jīng)比較器輸出的電壓輸入單片機(jī),單片機(jī)根據(jù)電壓的高低來(lái)判斷黑線位置，進(jìn)而調(diào)整速度和方向，電路如下：四 舵機(jī)的應(yīng)用舵機(jī)是一種位置（角度）伺服的驅(qū)動(dòng)器，適用于那些需要角度不斷變化并可以保持的控制系統(tǒng)。整個(gè)系統(tǒng)的電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，可靠性能高。b)。for(a=z。LM1=1。LM2=1。amp。LM1=1。}else if((L==0)amp。RM2=0。delay(5)。(R==1))//小車前進(jìn) {RM1=1。LM2=0。sbit LM2=P1^4。//右邊傳感器 sbit L=P2^1。設(shè)計(jì)中要注意對(duì)每焊完一部分，都要獨(dú)立的進(jìn)行檢查調(diào)試，及時(shí)的發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤，及時(shí)的修改本次最重要的收獲是從中我們看到了團(tuán)隊(duì)合作的重要性，任何事都不是一個(gè)人所能完成的，需要大家的共同努力才能獲得最后的成功。本次設(shè)計(jì)最終實(shí)現(xiàn)了直流電機(jī)的動(dòng)態(tài)調(diào)壓，電源正常輸出供電，數(shù)碼管動(dòng)態(tài)顯示數(shù)據(jù)，蜂鳴器播放美妙的音樂(lè)，小車實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單的轉(zhuǎn)彎功能。我們?cè)跈z驗(yàn)時(shí)發(fā)現(xiàn)是由于在光耦芯片后部焊接沒(méi)有焊好，出現(xiàn)了虛焊。下:1616點(diǎn)陣LED室內(nèi)電子顯示屏的設(shè)計(jì)單片機(jī)原理及應(yīng)用課程設(shè)計(jì)程序流程圖本系統(tǒng)的設(shè)計(jì)是首先完成每一小部分的設(shè)計(jì)，因此我們?cè)跊](méi)完成一個(gè)模塊時(shí)就回檢測(cè)調(diào)試該模塊。方案3：采用12V蓄電池為直流電機(jī)供電，將12V電壓降壓、穩(wěn)壓后給單片機(jī)系統(tǒng)和其他芯片供電。但干電池電量有限，使用大量的干電池給系統(tǒng)調(diào)試帶來(lái)很大的不便，因