【文章內容簡介】 卡爾”杯[M]. 北京：北京航空航天出版社，[3] 王威 HCS12微控制器原理及應用. 北京航空航天大學出版社 2007.[4] 郁有文，常健 傳感器原理及工程應用. 西安：電子科技大學出版社，[5] 梅麗鳳，王艷秋，汪毓鐸 張軍 單片機原理及接口技術, 北京：清華大學出版社 2006[6] 閻石 數(shù)字電子技術基礎．北京：高等教育出版社．[7] 童詩白，華成英．模擬電子技術基礎[M]．北京：高等教育出版社．2000[8] 譚浩強 C語言程序設計. 北京：清華大學出版社1999.[9] 老木Freescale CodeWarrior Development Studio for HC08 Version Setup快速入門，2006[10] [11] [12] MC33886 Technical Data, Freescale Semiconductor[DB/OL].[13] 石端偉. 機械動力學[M]. 北京：中國電力出版社，2007.[14] 蔡興旺. 汽車概論[M]. 北京：機械工業(yè)出版社，20059.[15] 劉金琨. 智能控制[M]. 北京：電子工業(yè)出版社，20055.信 息 工 程 學 院畢業(yè)設計文獻綜述姓名： 張建科 學號： 5011207119 專業(yè)： 計算機科學與技術 班級： 計科111 電子智能小車的設計與實現(xiàn) 文獻綜述作者：張建科 指導老師：孟洪斌摘要：本次設計的智能循跡小車是以單片機89c51為主控制器。運用反射式紅外傳感器來進行路徑檢測和速度監(jiān)測模塊。將檢測數(shù)據(jù)傳回單片機進行處理，同時，用單片機產生PWM波來控制小車的行進速度，并實時控制小車的行進狀態(tài)。另外，在小車上還擴展了LCD作為人機交互界面，以便于實時了解小車個監(jiān)測傳感器的狀態(tài)機小車的實時數(shù)據(jù)，由于本次設計的是智能自動循跡小車，整個任務過程無需人工的任何干預，故而沒有進行鍵盤及遙控等的人工操作設備。用多路傳感器的實時監(jiān)測和算法的緊密配合來保證小車的順暢完成任務。關鍵字：80c51單片機，c/c++/匯編語言編程，電子智能小車，光電檢測器 一、 引言 智能車輛是一個運用計算機、傳感、信息、通信、導航、人工智能及自動控制等技術來實現(xiàn)環(huán)境感知、規(guī)劃決策和自動行駛為一體的高新技術綜合體。它在軍事、民用和科學研究等方面已獲得了應用，對解決道路交通安全提供了一種新的途徑。隨著汽車工業(yè)的迅速發(fā)展，關于汽車的研究也就越來越受人關注。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，許多國家已經(jīng)把電子設計比賽作為創(chuàng)新教育的戰(zhàn)略性手段。電子設計涉及到多個學科，機械電子、傳感器技術、自動控制技術、人工智能控制、計算機與通信技術等等，是眾多領域的高科技。電子設計技術，它是一個國家高科技實例的一個重要標準，可見其研究意義很大。 本次設計雖然只是一個演示模型，但是具有充分的科學性和實用性。首先我們根據(jù)交通路面的復雜情況，按照適當?shù)谋壤谱鞒鲆粋€路況模型，包括彎道、直道以及路面上設置的障礙物等。在彎、直道上，小車沿著預定軌道自由行使，當小車遇到障礙物時，脈沖調制的紅外線傳感器將檢測到的信號發(fā)送給單片機，單片機根據(jù)程序發(fā)出相應的控制信號控制小車自動避開障礙物，進行倒車、前進、左轉、右轉等動作。二、 主題部分 智能車輛是集環(huán)境感知、規(guī)劃決策、多等級輔助駕駛等功能于一體的綜合系統(tǒng)，是智能交通系統(tǒng)的一個重要組成部分。它在軍事、民用、太空開發(fā)等領域有著廣泛的應用前景。本次設計對智能小車的控制系統(tǒng)進行了研究，設計實現(xiàn)一個基于路徑規(guī)劃處理的智能小車控制系統(tǒng)。 理論的提出 科技的進步帶動了產品的智能化，單片機的應用更是加快了發(fā)展的步伐，它的應用范圍日益廣泛，已經(jīng)遠遠的超出了計算機科學領域。小到玩具、信用卡，大到航天飛機、機器人，從實現(xiàn)數(shù)據(jù)采集、遠程控制、模糊控制等智能系統(tǒng)帶人類的日常生活，到處離不開單片機，此設計正是單片機的一個典型的應用。此設計通過實現(xiàn)了小車的無人駕駛，通過對路面的檢測，由單片機來判斷控制其小車的反應情況，使其變得智能化，實現(xiàn)自動的前進，轉彎，停止功能，此系統(tǒng)還不斷的完善后可以應用到道路檢測，安全巡邏中，能滿足社會的需求。 在設計上，使用連個傳感器來檢測路面的情況，傳感器的心海比較微弱，采用一個放大器進行比較放大，并將其信號輸入到控制器，在受控制端使用步進電機，因為步進電機是用電脈沖進行控制的，只要從控制器輸出滿足步進電機功過的固定控制字即可。此外步進電機的運作還要一個驅動電路，故電路中還要加入一個驅動電路，各個功能模塊對電源電流的要求不同，對電源部分設置轉換電路，從而滿足各個部分的需要。經(jīng)過元件的比較選擇，設計出電路原理圖和電路板，并做好硬件的調試，系統(tǒng)往往是軟件和硬件兩者相結合的有機整體。軟件上，使用51單片機的定時器中斷來控制路面檢測間隔和小車的運動及速度。由于帶那路比較簡單，就采用較為傳統(tǒng)的匯編語言進行程序設計。對于程序設計的正確性，用較常用的keil c51仿真軟件進行仿真驗證，最后便是軟硬件的綜合調試，證明本設計方案的正確性和可行性。 電子智能小車的設計要求①電動車能夠能夠按照行使路線跑完全程； ②電動車能存儲并顯示檢測到的金屬片數(shù)目以及金屬片至起跑線的距離； ③要求電動車行使完全程后能夠準確的顯示電動車全程行使時間； ④電動車在行使過程中不能與障礙物碰撞； 計算機網(wǎng)絡教學網(wǎng)站的總體構思 采用89c51單片機作為小車的控制單元，在小車的前端就八路從外傳感器，作為小車進入車庫過程中黑帶的檢測元件，在小車的后端在接上八路紅外線傳感器作為小車退出車庫時的黑帶檢測元件，采用LJ18A38Z/BX電感式接近開關作為車庫內鐵片的檢測元件，單片機接受到傳感器檢測到的信號后通過相應的程序控制小車的前進，后退，轉彎，從而使小車的性能指標滿足本次設計的要求。 設計思路 智能小車是智能車輛研究的一個分支。它以車輪作為移動機構、能夠實現(xiàn)自主行駛，所以我們稱之為智能小車。智能小車具有機器人的基本特征——易于編程。它與遙控小車的不同之處在于，后者需要操作員來控制其轉向、啟停和進退，比較先進的遙控車還能控制其速度(常見的模型小車都屬于這類遙控車)；而智能小車則可以通過計算機編程來實現(xiàn)其對小車啟停、行駛方向以及速度的控制，無需人工干預。操作員可以通過修改智能小車的計算機程序或者某些數(shù)據(jù)來改變它的行駛方式。這種可以通過編程來控制、改變小車行駛方式的特性是智能小車的最大特點。智能小車控制系統(tǒng)的研究目的是使得小車行駛具有更高自主性。如果任意給定小車一條無障路徑，通過該系統(tǒng)，小車就可以得到系統(tǒng)對路徑圖形處理后的數(shù)據(jù)(位移與轉角)，并能根據(jù)位移和轉角信息按照預定路徑行進。 控制系統(tǒng)結構分析根據(jù)上述設計思路，可將智能小車控制系統(tǒng)的結構分為兩層：規(guī)劃層上位機控制系統(tǒng)，規(guī)劃層提供的是小車行駛的全局信息，包括路徑處理模塊和通信模塊。它要解決的基本問題有：(1) 使用什么工具處理小車的路徑圖形；(2) 建立小車的運動模型，計算出小車行駛所需的數(shù)據(jù)；(3) 采用什么方式發(fā)送數(shù)據(jù)。行為層下位機控制系統(tǒng)，行為層是智能小車控制系統(tǒng)的底層結構，實現(xiàn)對小車行駛的實時控制，它包括通信模塊、電機控制模塊和數(shù)據(jù)采集模塊。它要解決的基本問題有：(1) 接收、處理上位機發(fā)送的數(shù)據(jù)信息；(2) 設計步進電機的控制系統(tǒng)；(3) 采集小車的位移和轉角信息，定位小車姿態(tài)，分析系統(tǒng)控制誤差； 總設計方案由系統(tǒng)結構得到智能小車控制系統(tǒng)的命令流程：（1）啟動AutoCAD，繪制或選擇一條封閉曲線為小車路徑，拾取小車的起始路徑圖元；（2）對選取的路徑圖形進行處理，使小車轉彎處存在的棱角在最小轉彎半徑范圍外以圓弧方式過渡；（