【正文】 本人在大專階段所獲頗豐，從學(xué)業(yè)、生活工作，到個(gè)人素質(zhì)，都得到了充分的培養(yǎng)和鍛煉，是充實(shí)且有意義的三年。認(rèn)識(shí)了許多同學(xué)和老師，建立起友誼，并在與他們的交往中提升了自身素質(zhì)，認(rèn)清了自身的一些短處并盡力改正?！薄８鶕?jù)Arduino的原理圖我們不難看出，ATmega的RX和TX引腳一方面直接接到了數(shù)字I/O端口的0號(hào)和1號(hào)管腳， 另一方面又通過電平轉(zhuǎn)換電路接到了串口的母頭上。該函數(shù)有兩個(gè)參數(shù)，其中第一個(gè)參數(shù)是要產(chǎn)生模擬信號(hào)的引腳（10或者11）；第二個(gè)參數(shù)是用于產(chǎn)生模擬信號(hào)的脈沖寬度，取值范圍是0到255。Arduino所采用的ATmega8微處理器一其有6個(gè)模數(shù)轉(zhuǎn)換器（ADC，Analog to Digital Converter），每一個(gè)模數(shù)轉(zhuǎn)換器的精度都是10bit，也就是說能夠讀取1024（2^10 = 1024）個(gè)狀態(tài)。解決的辦法是通過上/下拉電阻，按照電路的不同通常又可以分為正邏輯（Positive Logic）和負(fù)邏輯（Inverted Logic）兩種。可以采用USB接口供電，不需外接電源。這也是用 MOS 管帶來的好處，因?yàn)闃虮蹓航敌?，所以?4 節(jié)充電電池即可驅(qū)動(dòng)，這樣既便于充電，又減輕了小車的自重。 盡管模擬控制看起來可能直觀而簡單，但它并不總是非常經(jīng)濟(jì)或可行的。 模擬信號(hào)的值可以連續(xù)變化，其時(shí)間和幅度的分辨率都沒有限制。輪胎寬度 ，設(shè)計(jì)成平面以增加摩擦力。這樣處理，既解決了驅(qū)動(dòng)板的安裝，又增加了側(cè)蓋的強(qiáng)度，同時(shí)將有效空間全部留給了用戶。}} }} ()。}if(i==3) { sum=0。 n= ()。 SendData[6]=0x23。程序如下： int iFlashTime = 500。 單輪測(cè)量對(duì)應(yīng)的子模式： a) 無數(shù)據(jù)處理返回 —— 只是將命令中要求測(cè)量的數(shù)據(jù)全部返回 b) 剔除最大最小值返回 —— 將測(cè)量數(shù)據(jù)中最大、最小值剔除，返回?cái)?shù)據(jù)比指定數(shù)少 2個(gè)，當(dāng)指定的測(cè)量次數(shù)小于 3 時(shí)，強(qiáng)制切換到“無數(shù)據(jù)處理模式”；c) 平均值返回 —— 將指定的測(cè)量數(shù)據(jù)平均后返回，只有一個(gè)平均值； d) 剔除最大最小后平均值返回 —— 先剔除最大最小值，剩下的再取平均值，當(dāng)數(shù)據(jù)數(shù)小于 4時(shí)，強(qiáng)制切換到“剔除最大最小值” 模式。 ? 命令二：寫內(nèi)存，實(shí)現(xiàn)寫指定地址開始的 N 個(gè)字節(jié)，地址用兩字節(jié)表示。 “單輪測(cè)量”為接收到命令后開始測(cè)量，并返回?cái)?shù)據(jù)，測(cè)量命令可設(shè)置測(cè)量次數(shù)、數(shù)據(jù)處理方式，傳感器按要求返回，增加測(cè)量的可靠性。 小車?yán)贸暡▊鞲衅鳒y(cè)距，測(cè)量值采用的是小車主控芯片與該智能傳感器串行通訊獲得，以下為串行通訊的有關(guān)協(xié)議、命令說明。通過分析超聲波測(cè)距誤差產(chǎn)生的原因，提高測(cè)量時(shí)間差到微秒級(jí)，以及用LM92溫度傳感器進(jìn)行聲波傳播速度的補(bǔ)償后，我們?cè)O(shè)計(jì)的高精度超聲波測(cè)距儀能達(dá)到毫米級(jí)的測(cè)量精度。超聲波在空氣中的傳播速度為340m/s，根據(jù)計(jì)時(shí)器記錄的時(shí)間t，就可以計(jì)算出發(fā)射點(diǎn)距障礙物的距離(s)，即：s=340t/2 。電氣方式包括壓電型、磁致伸縮型和電動(dòng)型等；機(jī)械方式有加爾統(tǒng)笛、液哨和氣流旋笛等。 電壓檢測(cè)電路： 電壓檢測(cè)電路電壓采用簡單的分壓處理，設(shè)計(jì)了一個(gè)跟隨器以減少 AD輸入阻抗對(duì)分壓的影響。 之所以用運(yùn)放，而不是直接使用施密特觸發(fā)器，是因?yàn)檫@樣可以方便的改變回差大小。單片機(jī)通過分別對(duì)兩個(gè)輪子的轉(zhuǎn)速值，進(jìn)行比較，即可判斷出左、右輪的轉(zhuǎn)速快慢程度。，為直射式光電傳感器。7595因此我們考慮其它的方案，超聲波傳感器實(shí)物圖如下圖2所示： 超聲波傳感器方案二：用漫反射式光電開關(guān)進(jìn)行避障。Arduino單片機(jī)驅(qū)動(dòng)電路直流電動(dòng)機(jī)輪子超聲波傳感器電源 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖 主控單元方案比較與選擇按照題目要求，控制器主要用于控制電機(jī)，通過相關(guān)傳感器對(duì)路面的軌跡信息進(jìn)行處理，并將處理信號(hào)傳輸給控制器，然后控制器做出相應(yīng)的處理，實(shí)現(xiàn)小車的自動(dòng)循跡和自動(dòng)避障。設(shè)計(jì)完成以由超聲波測(cè)距、自動(dòng)避障組成的硬件模塊結(jié)合軟件設(shè)計(jì)組成多功能智能小車，共同實(shí)現(xiàn)小車的前進(jìn)倒退、轉(zhuǎn)向行駛，自動(dòng)根據(jù)超聲波檢測(cè)前方障礙物距離，進(jìn)行導(dǎo)航，檢測(cè)障礙物后停止等功能，實(shí)現(xiàn)智能控制，達(dá)到設(shè)計(jì)目標(biāo)。目前，國內(nèi)的許多高校和科研院所都在進(jìn)行ITS關(guān)鍵技術(shù)、設(shè)備的研究。 國內(nèi)智能車輛研究現(xiàn)狀相比于國外，我國開展智能車輛技術(shù)方面的研究起步較晚，開始于20世紀(jì)80年代。1988年，在都靈的PROMRTHEUS項(xiàng)目第一次委員會(huì)會(huì)議上，智能車輛維塔（VITA,7t）進(jìn)行了展示，該車可以自動(dòng)停車、行進(jìn)，并可以向后車傳送相關(guān)駕駛信息。在美洲，美國于1995年成立了國家自動(dòng)高速公路系統(tǒng)聯(lián)盟（NAHSC），其目標(biāo)之一就是研究發(fā)展智能車輛的可能性，并促進(jìn)智能車輛技術(shù)進(jìn)入實(shí)用化。 國外智能車輛研究現(xiàn)狀國外智能車輛的研究歷史較長，始于上世紀(jì)50年代。中國自1978年把“智能模擬”作為國家科學(xué)技術(shù)發(fā)展規(guī)劃的主要研究課題，開始著力研究智能化。本設(shè)計(jì)就是在這樣的背景下提出的，指導(dǎo)教師已經(jīng)有充分的準(zhǔn)備。 選題背景隨著汽車工業(yè)的迅速發(fā)展，關(guān)于汽車的研究也就越來越受人關(guān)注。常見的模型小車，都屬于這類遙控車；智能小車，則可以通過計(jì)算機(jī)編程來實(shí)現(xiàn)其對(duì)行駛方向、啟停以及速度的控制，無需人工干預(yù)。 智能小車研究現(xiàn)狀智能車輛作為智能交通系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)，是許多高新技術(shù)綜合集成的載體。隨著計(jì)算機(jī)的應(yīng)用和傳感技術(shù)的發(fā)展，智能車輛的研究不斷得到新的發(fā)展。目前，智能車輛的發(fā)展正處于第三階段。荷蘭南部目前正在討論工業(yè)上利用這種系統(tǒng)的問題，政府正考慮已有的高速公路新建一條專用的車道，采用這種系統(tǒng)將貨物從鹿特丹運(yùn)往各地。計(jì)算機(jī)系統(tǒng)采用兩臺(tái)Sun10完成信息融合、路徑規(guī)劃，兩臺(tái)PC486完成路邊抽取識(shí)別和激光信息處理，8098單片機(jī)完成定位計(jì)算和車輛自動(dòng)駕駛。可以預(yù)計(jì)，我國飛速發(fā)展的經(jīng)濟(jì)實(shí)力將為智能車輛的研究提供一個(gè)更加廣闊的前景。電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路采用H橋驅(qū)動(dòng)模塊，驅(qū)動(dòng)2個(gè)直流電機(jī)；測(cè)距、避障采用超聲波傳感器完成，最后由控制單元處理數(shù)據(jù)后通過編程有序合理的將各模塊信號(hào)整合在一起并完成相應(yīng)動(dòng)作，實(shí)現(xiàn)了智能控制，相當(dāng)于簡易機(jī)器人。 避障單元方案比較與選擇方案一：用超聲波傳感器進(jìn)行避障。 “小車”的必要的信息 電機(jī)參數(shù)： 額定電壓 —— 空載電流 —— 10% 堵轉(zhuǎn)電流 —— 1100mA 堵轉(zhuǎn)力矩 —— 50g/cm (最大) 減速箱： 1：48 結(jié)構(gòu)參數(shù) 車輪直徑 —— 65mm 碼盤齒數(shù) —— 60 輪速、車距檢測(cè)小車采用紅外光電耦合器檢測(cè)輪子轉(zhuǎn)的圈數(shù)，即可算得小車行車距離；同理，單位時(shí)間內(nèi)的計(jì)數(shù)值，即可求得輪子轉(zhuǎn)速。遮光盤在凹槽中轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，缺口進(jìn)入凹槽時(shí)，紅外線可以通過，缺口離開凹槽紅外線被阻擋。由于光柵隨電機(jī)高速轉(zhuǎn)動(dòng)，則紅外線三極管接收到的就是一系列脈沖信號(hào)?？紤]電機(jī)的電流偏差和器件的偏差，留些余量。 為了使移動(dòng)機(jī)器人能自動(dòng)避障行走，就必須裝備測(cè)距系統(tǒng)，以使其及時(shí)獲取距障礙物的距離信息（距離和方向）。當(dāng)它的兩極外加脈沖信號(hào)，其頻率等于壓電晶片的固有振蕩頻率時(shí)，壓電晶片將會(huì)發(fā)生共振，并帶動(dòng)共振板振動(dòng)，便產(chǎn)生超聲波。 超聲波測(cè)距主要應(yīng)用于倒車提醒、建筑工地、工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)等的距離測(cè)量，雖然目前的測(cè)距量程上能達(dá)到百米，但測(cè)量的精度往往只能達(dá)到厘米數(shù)量級(jí)。 超聲波傳感器接口說明核心器件為 STC12LE405TL8516mm超聲波收、發(fā)器。 “被動(dòng)數(shù)據(jù)返回”方式下，傳感器只將測(cè)量結(jié)果保存下來，等待系統(tǒng)讀取。命令定義： 為了便于調(diào)試，保留小車中設(shè)計(jì)的讀寫內(nèi)存命令。 返回?cái)?shù)據(jù)幀為： 幀頭 發(fā)送方地址 自己的地址 幀長 命令 測(cè)量數(shù)據(jù) 校驗(yàn)和對(duì)于自動(dòng)模式，測(cè)量數(shù)據(jù)返回一個(gè)字節(jié)“0”，說明 OK。因此可以用位標(biāo)志 g_bStartRcv 來表示，為“假”表示沒有收到幀頭，為“真”表示收到幀頭，正在收剩余的內(nèi)容。 SendData[3]=0x02。i9。 if(RecvData[0]=0x55 ){i++。 if(distant120) {BackLine(20)。另外，還增加了一個(gè)側(cè)蓋（見上面?zhèn)壬w圖），為輪軸提供了一個(gè)支點(diǎn)，由于結(jié)構(gòu)允許，還設(shè)計(jì)了滾珠槽（注意側(cè)蓋中的圓環(huán)和輪轂中的圓環(huán)），以改善轉(zhuǎn)動(dòng)性能。 減速電機(jī)：提供小車動(dòng)力，選用標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)的減速箱和 130 電機(jī)，以保證良好的性價(jià)比。由于當(dāng)今科學(xué)技術(shù)的發(fā)展已經(jīng)沒有了學(xué)科之間的界限，結(jié)合現(xiàn)代控制理論思想或?qū)崿F(xiàn)無諧振軟開關(guān)技術(shù)將會(huì)成為PWM控制技術(shù)發(fā)展的主要方向之一。在簡單的模擬收音機(jī)中，音量旋鈕被連接到一個(gè)可變電阻。 通過以數(shù)字方式控制模擬電路，可以大幅度降低系統(tǒng)的成本和功耗。Cortex‐M系列，這些單片機(jī)各有優(yōu)勢(shì)，無法說誰好