【導讀】到的或是更高的目標。本設計主要體現(xiàn)多功能小車的智能模式，設計中的理論。家用自動清潔機器人等自動半自動機器人的設計與普及有一定的參考意義。彌補，實現(xiàn)經濟收益，形成商業(yè)價值。轉向行駛；通過紅外線傳感器,實現(xiàn)小車的自適應巡航、避障等功能。設計采用對比選擇，模塊獨立，綜合處理的研究方法。通過翻閱大量的相。際情況對比方案優(yōu)劣選出最優(yōu)方案進行設計。動避障和語音控制，完成各模塊設計。通過調試檢測各模塊，得到正確的信號。結合程序，通過單片機的控制，將各模塊有效整合在一起，達到所預期的目標，完成最終設計與制作，能使小車在一定的環(huán)境中智能化運轉。

　　

【正文】 24 系統(tǒng)調試本系統(tǒng)的調試共分為三大部分：硬件調試，軟件調試和軟硬件聯(lián)調。由于在系統(tǒng)設計中采用模塊設計法，所以方便對各電路模塊功能進行逐級測試：單片機控制模塊的調試、無線遙控模塊的調試、紅外對管尋跡模塊的調試、紅外線避障模塊的調試以及電機控制模塊和語音控制模塊的調試，最后將各模塊組合后結合軟件進行整體測試。 硬件調試對各個模塊的功能進行調試，主要調試各模塊能否實現(xiàn)指定的功能。1 電機控制此模塊調試實現(xiàn)的功能是結合軟件共同實現(xiàn)，當連接單片機與電機控制芯片的 I/0 加上一定的電平可以實現(xiàn)電機左右轉向，前后轉向以及停止等功能，同時通過程序延時降低電機轉速。如表 51 為電機測試記錄。表 51 電機測試記錄 小車行駛狀態(tài)0 1 1 0 小車向前行駛1 0 0 1 小車向后行駛0 1 0（1） 0（1） 小車向前右轉0（1） 0（1） 1 0 小車向前左轉1 0 0（1） 0（1） 小車向左后退0（1） 0（1） 0 1 小車向右后退0（1） 0（1） 0（1） 0（1） 小車停止行駛2 無線遙控此功能實現(xiàn)四個按鍵控制四路方向，按下“D”，小車向前行駛，“B”對應向后，“C”對應向左，“A”則實現(xiàn)向右行駛功能。經過多次的測試與數(shù)據(jù)記錄，得出相應的結果，如表 52。表 52 遙控測試記錄分析次數(shù) 第 1 次 第 2 次 第 3 次 第 4 次 第 5 次 第 6 次 第 7 次按鍵 D A C B C D A浙江萬里學院本科畢業(yè)論文 25 駛向 前 右 左 后 左 停 停距離 1M 1M 3M 次數(shù) 第 8 次 第 9 次 第 10次第 11次第 12次第 13次第 14次按鍵 B D C A B C D駛向 后 前 停 右 后 左 前距離 2M 2M 1M 續(xù)表 52最佳距 以內成功率 11/14=%3 紅外對管尋跡尋跡對管有兩個組成，所以分別調試其兩路有效信號。當兩對管都放置黑線之外的白色地板上時，單片機對應 I/O 口收到的電平都為低，輸入電壓為 左右，當左邊的紅外線管進入黑線范圍，對應電平變高，為 左右，同時指示等紅燈亮，說明要控制小車右轉；當在右邊時同左邊情況對應，需控制左轉。其中選取八次硬件測試記錄如下表 53：表 53 尋跡硬件測試記錄測試次數(shù)第 1 次 第 2 次 第 3 次 第 4 次 第 5 次 第 6 次 第 7 次 第 8 次放置位置 雙管黑線上左管黑線上右管黑線上左管黑線上雙管黑線上雙管黑線外左管黑線上右管黑線上放置距離 3CM 2CM 2CM 3CM 5CM 2CM 7CM 4CM電壓 電壓 由上表可以看出小車的尋跡紅外線管只要放置在離地面 4CM 之內一般都可以實現(xiàn)信號的輸出，而實際車頭離地面的距離也只有 24CM，可以實現(xiàn)有效控制。4 紅外線避障此模塊的檢測與紅外線尋跡模塊基本一致，相當于一路尋跡信號，在沒有障礙物時輸入電壓為 左右，屬于低電平，碰到障礙物電壓跳變?yōu)? 左浙江萬里學院本科畢業(yè)論文 26 右，以此來得到單片機控制。避障數(shù)據(jù)測試記錄情況如下表 54：表 54 避障數(shù)據(jù)測試記錄情況測試次數(shù) 第 1 次 第 2 次 第 3 次 第 4 次 第 5 次放置距離 30CM 20CM 25CM 50CM 35CM 電壓 測試次數(shù) 第 1 次 第 2 次 第 3 次 第 4 次 第 5 次放置距離 15CM 25CM 20CM 30CM 40CM 電壓 由上表可以得到，在調節(jié)確定滑變電阻后測試數(shù)據(jù)可以得到，小車的避障有效范圍可以達到 30CM 左右，同時也可以再通過調節(jié)滑變電阻增加和減小有效距離。5 語音控制主要是得到一個觸發(fā)跳變信號，經過此電路的連接，連接與單片機的74HC04 的 2 腳在沒有一定聲波輸入是屬于高電平，電壓為 5V，當接收到一定聲波后電壓馬上變?yōu)?，產生了觸發(fā)跳變，供單片中斷口實現(xiàn)功能。但由于硬件的限制，此信號得到需要一個相當強的聲音才可實現(xiàn)效果。 軟件調試軟件調試采用單片機仿真器 WAVE6000 及微機，將編好的程序進行調試，主要是檢查語法錯誤并確認硬件完整無誤。由于本系統(tǒng)是分模塊進行程序設計的，所以調試時先分模塊進行調試。如小車紅外線尋跡程序，在調試時將它放在一個子程序里單獨測試，看其是否能夠完成預定的功能，如能，測試通過，否則，修改并反復測試直到通過。雖然在軟件的調試過程中，綜合利用了設定斷點、單步、跟蹤等調試手段，使得調試工作更易進行。但是也出現(xiàn)了一定的問題，如語音程序只能實現(xiàn)第一次調用，電機延時沒起到效果等等。通過了多次分離合并，修改測試語句以及單片機外加 LED 燈觀察現(xiàn)象等方法得以解決，達到綜合效果。 聯(lián)合調試各模塊都調試通過之后，將各個模塊連接起來與硬件結合進行聯(lián)合調試。在進行聯(lián)合調試時，經過反復的實驗，不斷的來修改參數(shù)來完善結果。使程序浙江萬里學院本科畢業(yè)論文 27 按照要求設計的要求進行。6 結論與展望本設計方案按照任務書的要求，以51單片機為控制核心，結合無線遙控模塊、紅外對管尋跡模塊、紅外線避障模塊、電機控制模塊和語音控制模塊實現(xiàn)小車的自動尋跡功能（按路面的黑色軌道行駛） ，自動避障功能，無線遙控和語音控制功能?；就瓿筛黜椫笜?，實現(xiàn)小車的智能化行駛。系統(tǒng)是通過軟硬結合的方式，得到硬件檢測信號后輸入單片機各個對應的I/O接口，通過匯編程序控制過程，小車由遙控啟動后，自動尋跡，并不斷檢測遙控、避障和語音信號，只要得到其中任何一種信號都將轉入它們對應的功能模塊，實現(xiàn)有效控制。由于時間不足以及客觀多方面的困難，整個小車相比任務書中的要求已經簡化的比較多，伴隨著也出現(xiàn)多個地方的不足：遙控只能達到前進后退左右轉向，不能控制停止；電機轉速過快使尋跡靈敏度不高；語音控制的麥克風接收的擊掌聲需非常響才有效果等等。不過，這些一定的不足有利于激發(fā)我的興趣，不斷改進完善小車：遙控達到以上功能外還將加入速度控制，停啟等；語音則應用語音芯片實現(xiàn)人類語音智能控制；同時也可以加入里程計算顯示或則其他溫度、濕度、氣壓的控制檢測等多方面的功能，達到智能機器人的效果。這些也需從工作中學習實現(xiàn)，讓自己更上一個臺階。浙江萬里學院本科畢業(yè)論文 28 致 謝本人在做設計期間，得到了肖質紅老師的精心指導，多次尋找相關資料，為我指點迷津，幫助我開拓思路。肖老師以其嚴謹求實的治學態(tài)度，高度的敬業(yè)的精神，兢兢業(yè)業(yè)、孜孜以求的工作作風和大膽創(chuàng)新的進取精神對我產生重要影響。她淵博的知識、開闊的視野和敏銳的思維給了我深深的啟迪。同時肖老師致力要求我自己獨立完成設計，培養(yǎng)我以后做事的獨立性。持續(xù)幾個月的忙碌，本次畢業(yè)設計已經接近尾聲，雖然不是特別完美，但它凝聚了多方的心血，作為一個本科生的畢業(yè)設計，由于經驗的匱乏，難免有許多考慮不周全的地方，如果沒有導師的督促指導，同學們的支持合作，想要完成這個設計是難以想象的。和他們的接觸及溝通不僅使我樹立了遠大的學術目標、掌握了基本的研究方法，還使我明白了許多待人接物與為人處世的道理。在此深深得感謝肖老師，和一直在過程中幫助的鄭老師，以及指導，關心和幫助的同學和朋友，感謝你們使得我不斷的在學習中進步，成長。浙江萬里學院本科畢業(yè)論文 29 參考文獻[1] 夏美云，[J]. 焦作大學學報，2020 年 4 期，49～66.[2] 江晉劍， AT89S52 的簡易智能小車設計[J].科技論文，2020，7，97～100.[3] 船倉一郎，土屋 堯，崛桂太郎（日）.機器人控制電子學[M].北京：科技出版社，2020，5.[4] ——機器人制作入門[M].北京：科學出版社，2020，10.[5] [M]. 西安：西安科技大學出版社，2020，2.[6] [M]. 北京：化學工業(yè)出版社，2020，11.[7] [M].北京：化學工業(yè)出版社，2020，1.[8] （第五版）[M].北京：高等駕御出版社，.[9] 肖偉，武強，閆秀桃，劉根. L293D 在護士移動機器人主控電路板設計中的應用[J]. 國外電子元器件，2020 年 11 期，64～66.[10] [M]. 北京：科學出版社，2020，3.[11] 張以和， 8051[M].北京：人民郵電出版社，2020，1.浙江萬里學院本科畢業(yè)論文 30 [12] Protel 99SE 電路設計與制版[M].北京：電子工業(yè)出版社，2020，2. [13] Rowel O. Atienza，Marcelo H. Ang Jr. A Flexible Control Architecture for Mobile Robots: An Application for a Walking Robot[J]. Journal of Intelligent and Robotic Systems, Springer Netherlands, 2020,1(30), 29～48.[14] . Pavlovsky, . Polivtseev, . Khashan. Intelligent Technical Audition and Vision Sensors for Walking Robot Realizing Telepresence Functions[J]. Climbing and Walking Robots, 2020,1(4), 387～397.浙江萬里學院本科畢業(yè)論文 31 附錄 1 系統(tǒng)實物圖浙江萬里學院本科畢業(yè)論文 32 附錄 2 實驗原理圖浙江萬里學院本科畢業(yè)論文 33 附錄 3 畢業(yè)設計作品說明書一、作品名稱多功能智能小車的設計與制作二、作品功能無線電遙控小車行駛的方向；按照黑線自動尋跡行駛；碰到障礙物停止，并交由遙控控制；語音控制小車停止；三、運行環(huán)境硬件環(huán)境：尋跡路線多寬，障礙物多遠，環(huán)境光線多強，聲音強度；軟件環(huán)境：軟件運行環(huán)境：匯編程序；四、操作步驟遙控 D 鍵啟動向前行駛，按鍵控制方向行駛，B 向后行駛，C 左轉，A 右轉；黑線自動尋跡行走，車頭紅外線接收一定距離障礙物后停止，可由遙控重新控制；低頭向麥克風吹下或則足夠的拍手聲可將小車停止；五、注意事項由于小車的直流電機轉速過快與尋跡信號檢測的輸入形成時間差，使得小車的尋跡靈敏度有一定的降低，所以需注意尋跡黑線適當鋪寬。避障模塊的靈敏度相對較高，需注意環(huán)境光線，應適當昏暗