基于單片機(jī)智能循跡小車畢業(yè)論文-預(yù)覽頁
【正文】 可以根據(jù)倉儲貨位要求、生產(chǎn)工藝流程等改變而靈活改變行駛路徑，而且改變運(yùn)行路徑的費(fèi)用與傳統(tǒng)的輸送帶和傳送線相比非常低廉。因此，由前端光電傳感器，單片機(jī)和 驅(qū)動單元 共同作用，保證 小車 能夠在預(yù)先設(shè)定的軌跡上行駛。為了使 小 車快速、平穩(wěn)地行 駛，系統(tǒng)必須把路徑識別、相應(yīng)的轉(zhuǎn)向電機(jī)控制以及直流驅(qū)動電機(jī)控制準(zhǔn)確地結(jié)合在一起。 本設(shè)計采用 STC89C52 單片機(jī)作為小車的控制核心；采用 TCRT5000 紅外反射式開關(guān)傳感器作為小車的循跡模塊來識別白色路面中央的黑色引導(dǎo)線，采集信號并將信號轉(zhuǎn)換為能被單片機(jī)識別的數(shù)字信號；采用驅(qū)動芯片 L298N 構(gòu)成雙 H橋控制直流電機(jī)，其中軟件系統(tǒng)采用 C 程序，本設(shè)計的電路結(jié)構(gòu)簡單，容易實(shí)現(xiàn)，可靠性高。 1 課程名稱： 基于單片機(jī)智能循跡小車 2 摘 要 本文論述了基于單片機(jī)的智能循跡小車的控制過程。 該技術(shù)已經(jīng)應(yīng)用于無人駕駛機(jī)動車，無人工廠，倉庫，服務(wù)機(jī)器人等多種領(lǐng)域。 采用一定的算法使得小車在直道上加速行駛，在彎道又可以減速轉(zhuǎn)彎 。由于本次采用的前端傳感器具有識別黑、白顏色的能力。工業(yè)應(yīng)用中采用充電蓄電池為主要的動力來源，可通過電腦程序來控制其選擇運(yùn)動軌跡以及其它動作，也可把電磁軌道黏貼在地板上來確定其行進(jìn)路線， 無人搬運(yùn)車 通過電磁軌道所帶來的訊息進(jìn)行移動與動作，無需駕駛員操作， 將貨物或物料自動從起始點(diǎn)運(yùn)送到目的地。 5 循跡小車的發(fā)展歷程回顧 隨著社會的不斷發(fā)展，科學(xué)技術(shù)水平的不斷提高，人們希望創(chuàng)造出一種來代替人來做一些非常危險，或者要求精度很高等其他事情的工具，于是就誕生了機(jī)器人這門學(xué)科。 第三代循跡小車是智能的，目前在研究和發(fā)展階段，以多種外部傳感器構(gòu)成感官系統(tǒng)，通過采集外部的環(huán)境信息，精確地描述外部環(huán)境的變化。至今世界上有超過 2100個廠家把大約 2萬臺大型或小型的 AGV小車應(yīng)用到自己的倉庫中。在 1974 年瑞典的沃爾沃卡爾馬的汽車組裝廠，提高了運(yùn)輸系統(tǒng)的靈活性，使用以 AGV 小車為載運(yùn)工具的裝配線，采用該裝配線后，減少了 20%裝配時間、減少了 39%組裝錯誤，減少了 57%投資資金回收時間以及減少了 5%的員工費(fèi)用。 AGV有著可并行工作 、 自動化 、 智能化和處理靈活的特點(diǎn)，可以很好的滿足這些場合的運(yùn)輸要求。在全國許多卷煙企業(yè)，如青島頤中集 團(tuán)、玉溪紅塔集團(tuán)、紅河卷煙廠、淮陰卷煙廠， 應(yīng)用激光引導(dǎo)式 AGV 完成托盤貨物的搬運(yùn)工作。 AGV 小車可在黑暗環(huán)境中，準(zhǔn)確 、 可靠的運(yùn)輸物料 [3]。這樣一個認(rèn)識事物、分析事物和處理信息的過程稱之為信息融合過程。 本文主要由五章組成，第 1 章為緒論，主要講述循跡小車的發(fā)展歷程及在目前所 應(yīng)用領(lǐng)域中的作用。第 5 章是對硬件和軟件的調(diào)試，最終保證了系統(tǒng)的正常運(yùn)行。在 AT89C51芯片的 P0 口連接信號的采集；經(jīng)過單片機(jī)的處理，然后在 P1 口輸出處理后的信號，送給驅(qū)動電路（驅(qū)動電動機(jī)的芯片）。該芯片價格便宜，應(yīng)用廣泛，操作簡單，硬件與軟件設(shè)計相對簡單。 方案二： 采用德州儀器公司生產(chǎn)的 F 系列單片機(jī) MSP430F1611 作為智能小車的主控芯片， MSP430F1611 是一款超低功耗單片機(jī)，工作電壓范圍為,48 位 I/O 口線， 16Bit RISC 架構(gòu) ，但相應(yīng)硬件復(fù)雜，軟件編寫相對難度大，而且價格昂貴，用于智能小車資源過剩，造成浪費(fèi)。雖然直接用直流電源供電，功率大，但由于有電源供電線的限制，這樣就會對小車的行動造成諸多不便，為了能使小車能夠簡便地行駛，只能放棄這一方案。 方案二： 采用專門的電機(jī)驅(qū)動芯片 L298N 驅(qū)動電機(jī)，性能穩(wěn)定，經(jīng)過不斷試驗(yàn)， L298N 能夠很穩(wěn)定地驅(qū)動電機(jī)的轉(zhuǎn)動，也易于控制，所以，本設(shè)計采用了這一方案。 方案二： 采用交流 調(diào)制紅外避障電路。因此，這一方案不可靠。 L298N 的 7 引腳為一個電機(jī)的控制信號輸入端， 12 引腳為另一個電機(jī)的控制信號輸入端， 3 引腳為一個電機(jī)的控制信號輸出端， 114 引腳為另一個電機(jī)的控制信號輸出端，通過單片機(jī)對 L298N 的輸入端進(jìn)行指令控制，就能實(shí)現(xiàn)直流減速電機(jī)的正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)，從而控制小車前進(jìn)和后退。微控制對檢測信號進(jìn)行處理，并控制電機(jī)校正偏移量，從而實(shí)現(xiàn)巡線行走。從簡單、方便、可靠等角度出發(fā)，同時在底盤裝設(shè) 4個紅外探測頭，進(jìn)行兩級方向糾正控制，將大大提高其循跡的可靠性，具體位置分布如圖所示。第二級方向探測器實(shí)際是第一級的后備保護(hù)，它的存在是考慮到小車由于慣性過大會依舊偏離軌道，再次對小車的運(yùn)動進(jìn)行糾正，從而提高了小車循跡的可靠性。控制方法有很多，大部分都采用單片機(jī)控制。 sbit INB=P3^1。 sbit M=P1^1。M==1amp。M==0amp。 INC=0。M==1amp。 INC=1。M==1amp。M==0amp。 INC=0。M==1amp。M==0amp。 INC=1。取得了以下成果： (1)小車可以實(shí)現(xiàn)按照預(yù)定軌道在無外部環(huán)境影響或改變時，小車將一直沿著黑色標(biāo)記線運(yùn)動。但相對一字型布局， M 型布局容易產(chǎn)生不穩(wěn)定信號，從而產(chǎn)生信號震蕩，影響小車行駛的穩(wěn)定性。 智能循跡小車屬于應(yīng)用開發(fā)項目，涉及了多種學(xué)科，由于本課題的試驗(yàn)性和不完善性。 解決的方法 ： 焊接前，應(yīng)對 元器件 引腳或 電路 板的焊接部位進(jìn)行處理，一般有 “ 刮 ” 、“ 鍍 ” 、 “ 測 ” 三個步驟： “ 刮 ” ：就是在焊接前做好焊接部位的清潔工作。 “ 測 ” ：就是利用萬用表檢測所有鍍錫的元器件是否質(zhì)量可靠，若有質(zhì)量不可靠或已損壞的元器件，應(yīng)用同規(guī)格元器件替換 電路實(shí)物圖展示： 20 6 結(jié)束語 本次制作是本人到目前為止覺得最有意義也是收獲最大的一次實(shí)習(xí)。整個過程都需要 我充分利用所學(xué)的知識進(jìn)行思考、借鑒。因此我們在設(shè)計前必須做好充分的準(zhǔn)備，認(rèn)真查找詳細(xì)的資料，為我們設(shè)計的成功打下堅實(shí)的基礎(chǔ)。 小車在直道上可以加速行駛，在彎道又可以減速轉(zhuǎn)彎
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