畢業(yè)設(shè)計(jì)基于單片機(jī)的智能循跡小車分析-資料下載頁
2025-06-28 10:33本頁面
【正文】 能循跡小車的發(fā)展呈現(xiàn)多循跡小車作為現(xiàn)代玩具產(chǎn)業(yè)的核心的一部分，更需要不斷應(yīng)用現(xiàn)代先進(jìn)的技術(shù)開發(fā)出更新穎的產(chǎn)品。本設(shè)計(jì)主要是把傳統(tǒng)智能循跡小車系統(tǒng)和可編程電子器件結(jié)合起來設(shè)計(jì)智能循跡小車系統(tǒng)，并通過人工智能算法實(shí)現(xiàn)一定的智能化的方法。論文介紹了該設(shè)計(jì)的總體思想和一些用到的基本的原理及系統(tǒng)的硬件、軟件設(shè)計(jì)?，F(xiàn)將本文主要工作總結(jié)如下：（1）本設(shè)計(jì)使用模塊化的設(shè)計(jì)方法。各個(gè)功能在硬件和軟件的設(shè)計(jì)上都實(shí)現(xiàn)了模塊化。各個(gè)功能部件同時(shí)存在，小車在運(yùn)行的過程中只有一個(gè)功能模塊發(fā)揮作用，其余功能處屏敝狀態(tài)；在各個(gè)功能之間可通過人工切換。（2）本設(shè)計(jì)的創(chuàng)新之處在于把一個(gè)人工智能算法（A*算法）引入小車的設(shè)計(jì)中，實(shí)現(xiàn)控制小車的作用。這只是一個(gè)簡單的智能算法，但有這樣的基礎(chǔ)之后，就可以把更多的智能算法用于玩具的開發(fā)，這也是小車智能化的一個(gè)重要方法。（3）系統(tǒng)經(jīng)過測試，雖然存在著一定的問題，但能夠?qū)崿F(xiàn)小車的循跡功能、尋光功能，基本上能實(shí)現(xiàn)小車的路徑規(guī)劃功能。 該智能玩具小車系統(tǒng)還存在一些不完善和需要改進(jìn)的地方，可以有以下幾處需要改進(jìn)和完善：（1）在小車尋找最短路徑的功能中，雖然通過A星算法能夠找到并標(biāo)示出最短路徑中的一條，但小車在根據(jù)這條路徑從起點(diǎn)到終點(diǎn)的過程中，由于路面磨擦不同等因素的影響，小車不能按預(yù)定的角度旋轉(zhuǎn)。在這種情況下可以增加舵機(jī)，控制舵機(jī)來達(dá)到智能玩具車按照預(yù)定角度轉(zhuǎn)向的功能。 （2）小車所行走的區(qū)域有可能并不是一個(gè)表格，但在程序中已經(jīng)將該區(qū)域簡為了一張表格并固定地存放在了程序中，這樣如果想改變區(qū)域中障礙物的位置必須改在程序中改變存放的表格，即一個(gè)二維數(shù)組?？梢愿倪M(jìn)為：用一個(gè)攝象頭把小車所要行走的區(qū)域拍攝下來然后經(jīng)過圖像的處理，把區(qū)域變成一張表格，再用一個(gè)二維數(shù)組來表示這張表格，這就可以使小車在行走之前自動(dòng)改變程序中的“地圖”，而不需要每一次都人為改變。用這種方法改進(jìn)，也使A星算法的應(yīng)用范圍變廣了。（3）可以在該智能循跡小車中添加更多的有趣的功能。在小車系統(tǒng)中加上光電傳感器讓小車可以實(shí)現(xiàn)避障功能，還可以在玩具小車上安裝喇叭讓小車播放音樂等，這樣小車更具有智能的特點(diǎn)，而且有更多的娛樂和學(xué)習(xí)的特性。（4）該智能循跡小車系統(tǒng)具有循線、追光和路徑判斷的功能。但這些功能都是用單獨(dú)的程序?qū)崿F(xiàn)的，每運(yùn)行一個(gè)功能就需要重新下載程序。對(duì)于這個(gè)問題，可以用多路開關(guān)與單片機(jī)的I/O口相連，通過檢測開關(guān)信號(hào)進(jìn)行智能循跡小車功能的選擇。 微控制器（如本設(shè)計(jì)中用到的51單片機(jī)）運(yùn)于智能循的開發(fā)中，通過各種傳感器的應(yīng)用和程序的設(shè)計(jì)將有許多更具智能化、更加多樣的玩具面世。致 謝本論文是在張華老師的指導(dǎo)下完成的。在智能小車系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、調(diào)試及論文的寫作過程中，他給予了無數(shù)的指導(dǎo)和大力的支持。他不僅教了我知識(shí)還教了我治學(xué)的態(tài)度，那就是嚴(yán)謹(jǐn)，把知識(shí)變?yōu)榧河?，棄其糟粕留其精華，用自己的方式去解決問題，而不是人云亦云。由于對(duì)硬件這方面比較感興趣，尤其對(duì)單片機(jī)這塊。張老師可謂我的啟蒙老師，他那套獨(dú)特的編程分析理念對(duì)我的影響頗為深刻，那就是軟件與硬件分離、功能獨(dú)立、功能分層、分時(shí)處理與實(shí)時(shí)處理、充分利用C語言的宏定義。這改變了我以前編程時(shí)想到哪編到哪沒有一點(diǎn)思緒的編程方式，編程前理出框架這一理念對(duì)我經(jīng)后的學(xué)習(xí)必有很大幫助。由于剛接觸單片機(jī)，問題特別多，從硬件的認(rèn)識(shí)到軟件的理解，都碰到了不少的問題。每次張老師和院凱學(xué)長總是悉心的指導(dǎo)并提出了很多寶貴的意見和建議，張老師還通過授課的方式教會(huì)了我們很多知識(shí)，在他循循善誘的悉心教誨、無微不至的關(guān)懷和指導(dǎo)下，我對(duì)基于單片機(jī)智能循跡小車的設(shè)置理念和運(yùn)作過程都了解得非常清楚。對(duì)我論文的完成也提供了不小的幫助。在此再次向張老師和院凱學(xué)長表示忠心的感謝。在畢業(yè)設(shè)計(jì)中，我學(xué)會(huì)了對(duì)本專業(yè)所學(xué)的一些理論知識(shí)的應(yīng)用，學(xué)會(huì)了在應(yīng)用中發(fā)現(xiàn)問題和解決問題的方法，加深了對(duì)專業(yè)知識(shí)的撐握和理解，所取得的這些進(jìn)步都與老師們的仔細(xì)、耐心指導(dǎo)分不開。他們的嚴(yán)謹(jǐn)、細(xì)心、勤奮的工作態(tài)度也給我留下了深刻印象，對(duì)我以后的學(xué)習(xí)工作有很好的指導(dǎo)作用。在此，對(duì)老師表示衷心的感謝。在系統(tǒng)設(shè)計(jì)、調(diào)試階段，得到了陳文湘同學(xué)、蔡汝斌同學(xué)等一些同學(xué)的幫助，在這里也表示感謝。在畢業(yè)設(shè)計(jì)的過程中和同學(xué)們的討論也使我受益匪淺。也感謝學(xué)院及工程技術(shù)中心的老師和領(lǐng)導(dǎo)為我提供的良好的畢業(yè)設(shè)計(jì)環(huán)境使我完成畢業(yè)設(shè)計(jì)。在畢業(yè)之際也感謝輔導(dǎo)員朱愛榮老師四年來在生活中給予的關(guān)心和幫助。 最后，感謝所有幫助過我的老師和同學(xué)們，感謝給我論文進(jìn)行評(píng)閱和指導(dǎo)老師們。參考文獻(xiàn)[1] 段穎康，基于光電傳感器自動(dòng)尋跡智能小車位置信息采集模塊設(shè)計(jì)論文. 新特器件應(yīng)用，.[2] Richard Barnett(著)、周俊杰（譯）.嵌入式C編程與ATMEL AVR[M].北京： 清華大學(xué)出版社,.[3][M].成都：高等教育出版社,電子科技大學(xué)出版社,.[4] 孔令淑，劉濤，.[5] 安巖，自動(dòng)循跡智能小車的設(shè)計(jì)論文. 蘇州科技學(xué)院學(xué)報(bào)，.[6]馬忠梅，[J].微計(jì)算應(yīng)用，1997，（03).[7] 郭亮，譚立偉，.[8]（第三版）[M].北京：清華大學(xué)出版社，2005，7.[9] 董 濤 , 劉進(jìn)英 , 蔣 蘇基于單片機(jī)的智能小車的設(shè)計(jì)與制作論文. 計(jì)算機(jī)測量與控制. 2009. 2. 2.[10]董濤, 劉進(jìn)英, [J].計(jì)算機(jī)測量與控制，2009，（2）380頁—382頁.[11]王娟娟,[J].農(nóng)業(yè)裝備與車輛工程，2009，（4），14—17頁.[12]楊兵,[J].電腦知識(shí)與技術(shù)，2009，（2）434頁—435頁.[13][DB/OL]. 計(jì)算機(jī)測量與控制. .,200812.[14]*路徑規(guī)劃初探[J].農(nóng)業(yè)裝備與車輛工程，2008，（4），39頁43頁.[15] 游雨云,丁志勇,，.[16] 王應(yīng)軍，趙晨萍，劉文闖，基于AT80C51單片機(jī)的智能小車設(shè)計(jì)論文. 福建電腦，.[17] Věnceslav digital frequency synthesizers[M].USA:Wiley,1999.[18] Dmitri for Automonos Robotic Cars[J].2008,(3).[19] , of Data structures[M].1997.附錄1該最小系統(tǒng)的電路原理圖板圖以及其他的外部擴(kuò)展電路原理圖。如附圖1。附圖1 系統(tǒng)電路原理圖附錄2最終PCB板圖：該最小系統(tǒng)的最終PCB板圖以及其他的外部擴(kuò)展電路部分，考慮到最小系統(tǒng)的簡潔以及容易看懂，外部擴(kuò)展電路不在最小系統(tǒng)圖上顯示。如附圖2。 附圖2 附圖2 PCB板圖29
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