智能小車控制器畢業(yè)論文中英文資料外文翻譯文獻-資料下載頁
2025-08-24 11:27本頁面
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【正文】 小車的電源是四節(jié) AA 干電池。電壓是通過低噪音 LDO 調節(jié)器 輸出的，可以給 ARM7 芯片和外圍電路供電。 的工作電流高達 500mA。 輸入電壓高于 時， 模塊可以輸出 的穩(wěn)定電壓，實現低能量消耗。 、檢溫器模塊 單向數字測溫傳感器 DS18B20 是用于檢測小車內部溫度。測量范圍是55~+125 攝氏度，有 攝氏度的增額。它耗能低，尺寸小，僅占一個 I/O 端口。 、自動跟蹤器 智能小車的跟蹤原則 跟蹤意味著小車沿著白色地板上兩厘米寬的黑色導航路線運行。紅外線探測和相機拍攝探測被廣泛用在這里。 紅外線探測：利用了紅外 線可以根據各種顏色物體表面來改變其反光品質的特征。 在運行過程中，小車不斷向地面發(fā)出紅外線，紅外線就會被白色地板反射回來，并被小車上的接收管接收，或者紅外線被黑色導航路線吸收，從而無法被接收管接收。通過這種方法，就設置了黑色導航路線來讓小車識別道路。 相機拍攝探測：通過隔行掃描，以特定分辨率來抽樣檢驗圖像，當掃描到一個點時，圖像傳感器會將灰度閾值轉換成相應的電壓，然后再通過視頻信號端口將電壓輸出。當小車能夠通過識別軌道上黑色導航線來實現自動跟蹤時，圖像處理就成了一個提取終點導航線的過程。圖像處理程序的任務就 是識別黑白圖像上的點和過濾噪音，記錄與圖像有關的點位置，最后通過控制策略的運算法則，實現小車沿著導航線的跟蹤和轉向。 跟蹤紅外線探測器的安裝 選擇合適的檢測方法，傳感器是實現跟蹤的重要因素。這里我們選擇紅外線探測。設備的正確安裝也是完成跟蹤電路的一個決定性因素。就簡單，容易，實用性和可靠性而言，小車的前方底盤上應安裝四臺紅外線探測器。這是為了完成兩階段的方向矯正以加強跟蹤的可靠性。四個跟蹤傳感器全部被安裝在一條線上，其中 L1 和 R1 是控制方向的主要傳感器； L2 和 R2 是次要傳感器。兩個同側傳感器之間 的距離應該不超過黑色航向控制線的寬度。當小車運行時，黑色導航線應一直恰好被控制在兩個主要傳感器 L1 和 R1 之間。當小車脫離黑色航線時， 兩個主要傳感器就能檢測到。然后 ARM7 芯片檢測水平跨越并執(zhí)行之前預備的矯正程序去把小車引航回軌道上。次要傳感器實際上就是主要傳感器的備份。一旦小車由于慣性偏移出軌道，超出主要探測器的檢測范圍時，次要傳感器就開始運行去矯正小車的運動，從而確保跟蹤的可靠性。 軟件是用 C 語言 Keil Uvision3 IDE 開發(fā)設計，用 JLink ARM 仿真器調試和下載的。 JLink 是一種 JTAG 仿真器，是美國 SEGGER 為了給 ARM 核心提供仿真芯片而生產出來的。它和 IDEs, 比如 IAREWARM, ADS, Keil, WINARM,和RealView 等一起運行，支持所有 ARM7/ARM9 核心仿真芯片，并通過 RDI 接口流暢地與各種各樣的 IDE 相連接。由于操作簡單，連接方便，它是研究和開發(fā) ARM的最實用工具。 跟蹤軟件的流程圖表： 啟動 初始化 I/O 接口 啟動馬達 — 檢測黑線？ 不是，繼續(xù)；是，減速— （ L1— 是 L2？ 不是，向左調好；是，向左調）；（ R1— 是 R2？ 不 是，向左調好；是，向右調） 恢復速度 — 完成。 軟件設計的關鍵在于跟蹤的控制過程。傳感器配備了帶有光電開關的E3FDS10C4 集成紅外線探測儀。模塊的輸出插頭上僅有三根電線（電源線，地線和信號線）。將信號線連接在 ARM7 芯片的 I/O 端口上，并執(zhí)行詢問核對。黑色導航線的低電平和白色地板磚的高電平都將被檢測出來。為了確保小車與黑色導航線的吻合度，可以采用兩階段控制方法，效果很令人滿意。 根據以上介紹的設計方案，完成小車硬件電路上 PCB 模板的制作，各個元件的焊接以及軟件的調試與下載。讓小車 在白色 KT 板制成的軌道上進行幾次測試。KT 板的中間應有一條兩厘米寬的黑色導航線。測試結果顯示，小車沿著筆直的黑色導航線能平穩(wěn)甚至高速行駛。當軌道為曲線時，如果將速度控制好，小車也能順利行駛。以下兩條經驗是親身經歷所得： （ 1） E3FDS10C4 光電傳感器應該安裝得盡可能靠近地面，是為了最小化環(huán)境光 對它的干擾。傳感器的垂直高度最好為 5~8mm。與地面距離太遠會引起反射信號弱和高電平信號輸出不穩(wěn)定；距離太近可能會損害傳感器并加劇漫反射的影響。 （ 2）由于小車采用的是普通 DC 馬達，所以小車的操控不是那么精準， 執(zhí)行急轉彎時也不是很平穩(wěn)，除非能在小車的底部多加幾個相同的光電傳感器。 智能小車是一個綜合了許多其他學科的前沿學科，有著廣泛的應用前景。它特別有助于開發(fā)當前中國大學生的想象力，實用能力，團隊意識，以及高科技創(chuàng)新能力。 【 1】 .吳炳華，黃衛(wèi)華，程雷等人 .智能小車基于路線標識的系統(tǒng)設計 [J].電子科技的應用， 2020（ 3）： 8083 【 2】 .王超逸，王宜懷 .自動追蹤小車基于紅外線傳感器的控制系統(tǒng)設計 [J].計算機及自動化技術， 2020,34（ 11）： 6062 【 3】 .劉毅，魯仁義和吳 天 .智能跟蹤小車 [J].電子技術， 2020,45（ 1）： 3941 【 4】 .溫全剛 .嵌入式系統(tǒng)電路的原理及應用 [M].北京航空航天大學出版， 2020 【 5】 ., . Softswitching technique in PWM converter[J].IEEE Trans. On Industrial Electronics 995,42(6):595603.
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