【導(dǎo)讀】集成開發(fā)環(huán)境的超聲波避障小車的工作原理。其中包括對小車的執(zhí)行組件、搭建結(jié)構(gòu)、傳感器、Arduino單片機軟件編程及試驗結(jié)果的介紹。器,檢測小車前方障礙物的距離，然后把數(shù)據(jù)傳送給單片機。當(dāng)超聲波檢測到距離小車前。果前方25CM沒有障礙物則直行，否則繼續(xù)左轉(zhuǎn)一定角度。如此通過超聲波不斷的循環(huán)檢。測周邊環(huán)境的情況進行自動避障。在軟件方面，利用Arduino語言進行編程，通過軟件編程來控。該系統(tǒng)在驅(qū)動方面采用L298N驅(qū)動2個直流電機帶動小車運行。PWM系統(tǒng)調(diào)速,控制小車前進的速度。實現(xiàn)小車根據(jù)外部環(huán)境,做出前進、后退和轉(zhuǎn)向等動。作,從而完成避障的功能，本設(shè)計具有有一定的實用價值。

　　

【正文】 嘗試換一個感測避障模塊 進行嘗試改進。 硬件的調(diào)試與整合 調(diào)試思路 本設(shè)計的智能避障小車，難點重點有兩 大模塊。分別是： L298 驅(qū)動模塊和超聲波測距模塊。我們在調(diào)試的時候我們把兩 大模塊分別調(diào)試，最后再把所有模塊 和硬件 組合起來再進行最后的整機調(diào)試這樣一個調(diào)試的思路。 調(diào)試超聲波模塊 超聲波模塊一共有四個腳，一個是 VCC，一個是 GND,還有兩個分別是超聲波的發(fā)射和接收引腳。連接電路時候只需引出四根插線，分別連接到 89S52 的對應(yīng)引腳，燒制好基于行為設(shè)計的移動機器人設(shè)計與實現(xiàn) 28 測試程序，測試結(jié)果圖如 。本設(shè)計四根插線分別連接到 VCC,GND，還有發(fā)射和接收引腳分別為： 和 。 電機調(diào)試 在電機驅(qū)動板上。有 EA， I1， I2， EB， I3， I4 六個端子用于控制電機。 EA， EB 為兩路電機的控制使能，通過 PWM 可以控制電機轉(zhuǎn)速，高電平有效。我們完成程序的編譯通電之后，小車發(fā)生了不停地旋轉(zhuǎn)的現(xiàn)象，我們觀察到小車在感應(yīng)障礙物方面并沒有問題。問題出現(xiàn)在左側(cè)輪前轉(zhuǎn)，而右側(cè)輪后轉(zhuǎn)。所以我們將控制右側(cè)車輪的電機的接線進行修改，這個問題便得以解決。 圖 電機驅(qū)動板的引腳及其功能 心得體會 通過這次的項目實訓(xùn)，我學(xué)習(xí)到了很多的電子知識，提高了我對于陌生硬件的學(xué)習(xí)能力。超聲波傳感器在此之前我沒有接觸過，對我來說非常的陌生，從一無所知慢慢查資料到能夠熟練應(yīng)用，讓我知道了面對新的硬件應(yīng)該怎么學(xué)習(xí)，在以后的工作學(xué)習(xí)中，我一定會遇到非常多的不熟悉的硬件，我相信，通過不斷地鍛煉積累，學(xué)習(xí)能力會進一步提高。這次實訓(xùn)同時還加強了我實踐動手能力，特別培養(yǎng)了出現(xiàn)問題、分析問題、解決問題的能力，我相信這些能力的提高對我以后在從事任何工作都將會有極大的幫助。 這次的項目實訓(xùn)讓我感觸最深的是：作為電子愛好者，電 子制作中不管遇到什么問題和困境都要有一顆平靜的心和堅持不懈的精神，一顆浮躁的心是不會到達(dá)成功的彼岸。這次課程設(shè)計，給我更多的是一種模塊化的思想，將系統(tǒng)按我們所需的功能和系統(tǒng)所能提供的功能進行模塊化的分類，將會使我們的工作變得一目了然，非常清晰。比如說這次我選的避障小車，可以分成超聲波測速模塊，電機驅(qū)動模塊，單片機核心模塊三個，首都師范大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計論文 29 三個部分各司其職，無論從硬件上還是軟件上，都能夠比較清晰地將他們的功能區(qū)分開，從而有利于硬件的連接和程序的編寫。 從以后工作來看，這種模塊化處理問題的方式將會更加的有用，在公司和以后得 科研項目中，系統(tǒng)一定是越來越復(fù)雜，不可能一個人完成所有的任務(wù)，一定是一個團隊來做這些系統(tǒng)的設(shè)計，所以模塊化之后，能夠?qū)⑷蝿?wù)分配給每個人，最后大家還能夠很好的綜合到一起，大大的縮短了開發(fā)周期。這次的畢設(shè)實踐學(xué)習(xí)讓我受益匪淺。 基于行為設(shè)計的移動機器人設(shè)計與實現(xiàn) 30 第 六 章 設(shè)想與展望 隨著科技的迅猛發(fā)展，智能已經(jīng)成為了現(xiàn)在的高科技的熱詞，智能機器人可以解決無數(shù)人類無法或者是很難解決的難題。 本智能小車系統(tǒng)最誘人的前景就是可用于未來的智能汽車上了，當(dāng)駕駛員因疏忽或打瞌睡時這樣的智能汽車的設(shè)計就能體現(xiàn)出它的作用。如果汽車偏離車道或距障礙物小于安全距離時，汽車就會發(fā)出警報，提醒駕駛員注意，如果駕駛員沒有及時作出反應(yīng)，汽車就會自動減速或?？坑诼愤?，這樣就大大增大了駕車的安全系數(shù)，想的再長遠(yuǎn)一點，這個避障功能可以作為無人駕駛機動的一個基本功能 。無人駕駛的機動車行駛在路上，擁有定位和導(dǎo)航的功能后就可以將人或物品送到我們所需要送到的位置。這樣智能機器人的應(yīng)用，就大大的減少了人力和物力，并且方便了更多不會駕駛 機動車的市民。 這樣的 避障 小車還可以用于月球探測等的無人探月車，幫助我們傳達(dá)月球上更多的信息，讓我們更加的了解月球，為將來登月做好充分準(zhǔn)備。這樣的小車在科學(xué)考察探測車上也有廣闊的應(yīng)用前景，在科學(xué)考察中，有很多危險且人們無法涉足的地方，這時，智能科學(xué)考察車就能夠派上用場，在它上面裝上攝像機，代替人們進行許多無法進行的工作。 智能車的應(yīng)用減少了人們的工作危險系數(shù)，解決了惡劣環(huán)境下勘探的需求，實現(xiàn)了即是沒有人操作應(yīng)用機器也能很好的完成工作，這項研發(fā)可謂是一舉多得。 在未來的社會中 智能 也 是大勢所趨，而智能車作為智能機器人中一類必不可少的組成部分 。 最近幾年發(fā)展更是迅速，各個國家更是投入大量資金。它廣泛涉及人工智能、計算機視覺、自動控制、精密儀器、傳感和信息等一系列學(xué)科的創(chuàng)新研究，其研究成果可廣泛應(yīng)用于工業(yè)、農(nóng)業(yè)、醫(yī)藥、軍事、航空、信息技術(shù)等實際領(lǐng)域， 智能機器人的發(fā)展水平可 反映出一個國家的高科技水平和綜合國力，是國家綜合國力強大的標(biāo)志，也是人類文明進步的標(biāo)志。 在我們未來的工作與生活中，會越來越多的需要機器人代替人力來工作和完成一些難度較大或較為費力的任務(wù)，對這些實用的機器人的需求也會越來 越大。因此，機器人研發(fā)的前景是不可估量的。 首都師范大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計論文 31 參考文獻 [1] 袁新娜，與紅英編著 .超聲波傳感器在智能小車避障系統(tǒng)中的應(yīng)用 .[A]中北大學(xué) (2020)08008504 [2] 邵貝貝 . 單片機嵌入式應(yīng)用的在線開發(fā)方法 [M]．北京．清華大學(xué)出社． 2020 [3] 王曉明 . 電動機的單片機控制 [M]．北京 . 北京航空航天大學(xué)出版社． 2020 [4] 臧杰，閻巖 . 汽車構(gòu)造 [M]. 北京 . 機械工業(yè)出版社． 2020 哈爾濱工業(yè)大學(xué)課程設(shè)計說明書 [5] 安鵬，馬偉． S12 單片機模塊應(yīng)用及程序 調(diào)試 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由于自身水平有限，設(shè)計中一定存在很多不足之處。雖然這次的畢業(yè)設(shè)計對于知識的運用和銜 接還不夠熟練，但是我將在以后的工作和學(xué)習(xí)中繼續(xù)努力、不斷完善。 敬請各位老師批評指正。 首都師范大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計論文 33 附錄 超聲波智能避障車程序（ ARDUINO） L = 左 R = 右 F = 前 B = 后 */ include int pinLB=6。 // 定義 6 腳位左后 int pinLF=9。 // 定義 9 腳位左前 int pinRB=10。 // 定義 10 腳位右后 int pinRF=11。 // 定義 11 腳位右前 int inputPin = A0。 // 定義超音波信號接收腳位 int outputPin =A1。 // 定義超音波信號發(fā)射腳位 int Fspeedd = 0。 // 前速 int Rspeedd = 0。 // 右速 int Lspeedd = 0。 // 左速 int directionn = 0。 // 前 =8 后 =2 左 =4 右 =6 Servo myservo。 // 設(shè) myservo int delay_time = // 伺服馬達(dá)轉(zhuǎn)向后的穩(wěn)定時間 int Fgo = 8。 // 前進 int Rgo = 6。 // 右轉(zhuǎn) int Lgo = 4。 // 左轉(zhuǎn) int Bgo = 2。 // 倒車 基于行為設(shè)計的移動機器人設(shè)計與實現(xiàn) 34 void setup() { (9600)。 // 定義馬達(dá)輸出腳位 pinMode(pinLB,OUTPUT)。 // 腳位 8 (PWM) pinMode(pinLF,OUTPUT)。 // 腳位 9 (PWM) pinMode(pinRB,OUTPUT)。 // 腳位 10 (PWM) pinMode(pinRF,OUTPUT)。 // 腳位 11 (PWM) pinMode(inputPin, INPUT)。 // 定義超音波輸入腳位 pinMode(outputPin, OUTPUT)。 // 定義超音波輸出腳位 (5)。 // 定義伺服馬達(dá)輸出第 5 腳位 (PWM) } void advance(int a) // 前進 { digitalWrite(pinRB,LOW)。 // 使馬達(dá) （ 右后 ） 動作 digitalWrite(pinRF,HIGH)。 digitalWrite(pinLB,LOW)。 // 使馬達(dá) （ 左后 ） 動作 digitalWrite(pinLF,HIGH)。 delay(a * 100)。 }（ 電機前進函數(shù) ） void right(int b) //右轉(zhuǎn) (單輪 ) { digitalWrite(pinRB,LOW)。 //使馬達(dá) （ 右后 ） 動作 右后方的引腳的低電頻 digitalWrite(pinRF,HIGH)。右前引腳高電頻 digitalWrite(pinLB,HIGH)。 digitalWrite(pinLF,HIGH)。 delay(b * 100)。 } 首都師范大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計論文 35 void left(int c) //左轉(zhuǎn) (單輪 ) { digitalWrite(pinRB,HIGH)。 digitalWrite(pinRF,HIGH)。 digitalWrite(pinLB,LOW)。 //使馬達(dá) （ 左后 ） 動作 digitalWrite(pinLF,HIGH)。 delay(c * 100)。 }（ high 高頻是向前 low 低頻向后 ） void turnR(int d) //右轉(zhuǎn) (雙輪 ) { digitalWrite(pinRB,LOW)。 //使馬達(dá) （ 右后 ） 動作 digitalWrite(pinRF,HIGH)。 digitalWrite(pinLB,HIGH)。 digitalWrite(pinLF,LOW)。 //使馬達(dá) （ 左前 ） 動作 delay(d * 100)。 } void turnL(int e) //左轉(zhuǎn) (雙輪 ) { digitalWrite(pinRB,HIGH)。 digitalWrite(pinRF,LOW)。 //使馬達(dá) （ 右前 ） 動作 digitalWrite(pinLB,LOW)。 //使馬達(dá) （ 左后 ） 動作 digitalWrite(pinLF,HIGH)。 delay(e * 100)。 } void stopp(int f) //停止 { digitalWrite(pinRB,HIGH)。 digitalWrite(pinRF,HIGH)。 digitalWrite(pinLB,HIGH)。 digitalWrite(pinLF,HIGH)。 基于行為設(shè)計的移動機器人設(shè)計與實現(xiàn) 36 delay(f