【文章內(nèi)容簡(jiǎn)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(yīng)用. 北京航空航天大學(xué)出版社 2007.[4] 郁有文，常健 傳感器原理及工程應(yīng)用. 西安：電子科技大學(xué)出版社，[5] 梅麗鳳，王艷秋，汪毓鐸 張軍 單片機(jī)原理及接口技術(shù), 北京：清華大學(xué)出版社 2006[6] 閻石 數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)．北京：高等教育出版社．[7] 童詩(shī)白，華成英．模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)[M]．北京：高等教育出版社．2000[8] 譚浩強(qiáng) C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì). 北京：清華大學(xué)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(jī)械動(dòng)力學(xué)[M]. 北京：中國(guó)電力出版社，2007.[14] 蔡興旺. 汽車概論[M]. 北京：機(jī)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(xué) 院畢業(yè)設(shè)計(jì)文獻(xiàn)綜述姓名： 張建科 學(xué)號(hào)： 5011207119 專業(yè)： 計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù) 班級(jí)： 計(jì)科111 電子智能小車的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn) 文獻(xiàn)綜述作者：張建科 指導(dǎo)老師：孟洪斌摘要：本次設(shè)計(jì)的智能循跡小車是以單片機(jī)89c51為主控制器。運(yùn)用反射式紅外傳感器來(lái)進(jìn)行路徑檢測(cè)和速度監(jiān)測(cè)模塊。將檢測(cè)數(shù)據(jù)傳回單片機(jī)進(jìn)行處理，同時(shí)，用單片機(jī)產(chǎn)生PWM波來(lái)控制小車的行進(jìn)速度，并實(shí)時(shí)控制小車的行進(jìn)狀態(tài)。另外，在小車上還擴(kuò)展了LCD作為人機(jī)交互界面，以便于實(shí)時(shí)了解小車個(gè)監(jiān)測(cè)傳感器的狀態(tài)機(jī)小車的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，由于本次設(shè)計(jì)的是智能自動(dòng)循跡小車，整個(gè)任務(wù)過(guò)程無(wú)需人工的任何干預(yù)，故而沒有進(jìn)行鍵盤及遙控等的人工操作設(shè)備。用多路傳感器的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和算法的緊密配合來(lái)保證小車的順暢完成任務(wù)。關(guān)鍵字：80c51單片機(jī)，c/c++/匯編語(yǔ)言編程，電子智能小車，光電檢測(cè)器 一、 引言 智能車輛是一個(gè)運(yùn)用計(jì)算機(jī)、傳感、信息、通信、導(dǎo)航、人工智能及自動(dòng)控制等技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)環(huán)境感知、規(guī)劃決策和自動(dòng)行駛為一體的高新技術(shù)綜合體。它在軍事、民用和科學(xué)研究等方面已獲得了應(yīng)用，對(duì)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(guān)于汽車的研究也就越來(lái)越受人關(guān)注。全國(guó)電子大賽和省內(nèi)電子大賽幾乎每次都有智能小車這方面的題目，全國(guó)各高校也都很重視該題目的研究，許多國(guó)家已經(jīng)把電子設(shè)計(jì)比賽作為創(chuàng)新教育的戰(zhàn)略性手段。電子設(shè)計(jì)涉及到多個(gè)學(xué)科，機(jī)械電子、傳感器技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)、人工智能控制、計(jì)算機(jī)與通信技術(shù)等等，是眾多領(lǐng)域的高科技。電子設(shè)計(jì)技術(shù)，它是一個(gè)國(guó)家高科技實(shí)例的一個(gè)重要標(biāo)準(zhǔn)，可見其研究意義很大。 本次設(shè)計(jì)雖然只是一個(gè)演示模型，但是具有充分的科學(xué)性和實(shí)用性。首先我們根據(jù)交通路面的復(fù)雜情況，按照適當(dāng)?shù)谋壤谱鞒鲆粋€(gè)路況模型，包括彎道、直道以及路面上設(shè)置的障礙物等。在彎、直道上，小車沿著預(yù)定軌道自由行使，當(dāng)小車遇到障礙物時(shí)，脈沖調(diào)制的紅外線傳感器將檢測(cè)到的信號(hào)發(fā)送給單片機(jī)，單片機(jī)根據(jù)程序發(fā)出相應(yīng)的控制信號(hào)控制小車自動(dòng)避開障礙物，進(jìn)行倒車、前進(jìn)、左轉(zhuǎn)、右轉(zhuǎn)等動(dòng)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(jí)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(gè)重要組成部分。它在軍事、民用、太空開發(fā)等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用前景。本次設(shè)計(jì)對(duì)智能小車的控制系統(tǒng)進(jìn)行了研究，設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)一個(gè)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(jìn)步帶動(dòng)了產(chǎn)品的智能化，單片機(jī)的應(yīng)用更是加快了發(fā)展的步伐，它的應(yīng)用范圍日益廣泛，已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)的超出了計(jì)算機(jī)科學(xué)領(lǐng)域。小到玩具、信用卡，大到航天飛機(jī)、機(jī)器人，從實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)采集、遠(yuǎn)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(jī)，此設(shè)計(jì)正是單片機(jī)的一個(gè)典型的應(yīng)用。此設(shè)計(jì)通過(guò)實(shí)現(xiàn)了小車的無(wú)人駕駛，通過(guò)對(duì)路面的檢測(cè)，由單片機(jī)來(lái)判斷控制其小車的反應(yīng)情況，使其變得智能化，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)的前進(jìn)，轉(zhuǎn)彎，停止功能，此系統(tǒng)還不斷的完善后可以應(yīng)用到道路檢測(cè)，安全巡邏中，能滿足社會(huì)的需求。 在設(shè)計(jì)上，使用連個(gè)傳感器來(lái)檢測(cè)路面的情況，傳感器的心海比較微弱，采用一個(gè)放大器進(jìn)行比較放大，并將其信號(hào)輸入到控制器，在受控制端使用步進(jìn)電機(jī)，因?yàn)椴竭M(jìn)電機(jī)是用電脈沖進(jìn)行控制的，只要從控制器輸出滿足步進(jìn)電機(jī)功過(guò)的固定控制字即可。此外步進(jìn)電機(jī)的運(yùn)作還要一個(gè)驅(qū)動(dòng)電路，故電路中還要加入一個(gè)驅(qū)動(dòng)電路，各個(gè)功能模塊對(duì)電源電流的要求不同，對(duì)電源部分設(shè)置轉(zhuǎn)換電路，從而滿足各個(gè)部分的需要。經(jīng)過(guò)元件的比較選擇，設(shè)計(jì)出電路原理圖和電路板，并做好硬件的調(diào)試，系統(tǒng)往往是軟件和硬件兩者相結(jié)合的有機(jī)整體。軟件上，使用51單片機(jī)的定時(shí)器中斷來(lái)控制路面檢測(cè)間隔和小車的運(yùn)動(dòng)及速度。由于帶那路比較簡(jiǎn)單，就采用較為傳統(tǒng)的匯編語(yǔ)言進(jìn)行程序設(shè)計(jì)。對(duì)于程序設(shè)計(jì)的正確性，用較常用的keil c51仿真軟件進(jìn)行仿真驗(yàn)證，最后便是軟硬件的綜合調(diào)試，證明本設(shè)計(jì)方案的正確性和可行性。 電子智能小車的設(shè)計(jì)要求①電動(dòng)車能夠能夠按照行使路線跑完全程； ②電動(dòng)車能存儲(chǔ)并顯示檢測(cè)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(dòng)車行使完全程后能夠準(zhǔn)確的顯示電動(dòng)車全程行使時(shí)間； ④電動(dòng)車在行使過(guò)程中不能與障礙物碰撞； 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)網(wǎng)站的總體構(gòu)思 采用89c51單片機(jī)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(jìn)入車庫(kù)過(guò)程中黑帶的檢測(cè)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(kù)時(shí)的黑帶檢測(cè)元件，采用LJ18A38Z/BX電感式接近開關(guān)作為車庫(kù)內(nèi)鐵片的檢測(cè)元件，單片機(jī)接受到傳感器檢測(cè)到的信號(hào)后通過(guò)相應(yīng)的程序控制小車的前進(jìn)，后退，轉(zhuǎn)彎，從而使小車的性能指標(biāo)滿足本次設(shè)計(jì)的要求。 設(shè)計(jì)思路 智能小車是智能車輛研究的一個(gè)分支。它以車輪作為移動(dòng)機(jī)構(gòu)、能夠?qū)崿F(xiàn)自主行駛，所以我們稱之為智能小車。智能小車具有機(jī)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(lái)控制其轉(zhuǎn)向、啟停和進(jìn)退，比較先進(jìn)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(guò)計(jì)算機(jī)編程來(lái)實(shí)現(xiàn)其對(duì)小車啟停、行駛方向以及速度的控制，無(wú)需人工干預(yù)。操作員可以通過(guò)修改智能小車的計(jì)算機(jī)程序或者某些數(shù)據(jù)來(lái)改變它的行駛方式。這種可以通過(guò)編程來(lái)控制、改變小車行駛方式的特性是智能小車的最大特點(diǎn)。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(wú)障路徑，通過(guò)該系統(tǒng)，小車就可以得到系統(tǒng)對(duì)路徑圖形處理后的數(shù)據(jù)(位移與轉(zhuǎn)角)，并能根據(jù)位移和轉(zhuǎn)角信息按照預(yù)定路徑行進(jìn)。 控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)分析根據(jù)上述設(shè)計(jì)思路，可將智能小車控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)分為兩層：規(guī)劃層上位機(jī)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(wèn)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(yùn)動(dòng)模型，計(jì)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(jī)控制系統(tǒng)，行為層是智能小車控制系統(tǒng)的底層結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)對(duì)小車行駛的實(shí)時(shí)控制，它包括通信模塊、電機(jī)控制模塊和數(shù)據(jù)采集模塊。它要解決的基本問(wèn)題有：(1) 接收、處理上位機(jī)發(fā)送的數(shù)據(jù)信息；(2) 設(shè)計(jì)步進(jìn)電機(jī)的控制系統(tǒng)；(3) 采集小車的位移和轉(zhuǎn)角信息，定位小車姿態(tài)，分析系統(tǒng)控制誤差； 總設(shè)計(jì)方案由系統(tǒng)結(jié)構(gòu)得到智能小車控制系統(tǒng)的命令流程：（1）啟動(dòng)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(duì)選取的路徑圖形進(jìn)行處理，使小車轉(zhuǎn)彎處存在的棱角在最小轉(zhuǎn)彎半徑范圍外以圓弧方式過(guò)渡；（