畢業(yè)設(shè)計(jì)基于單片機(jī)的智能循跡小車分析-wenkub.com
2025-06-25 10:33 本頁(yè)面
【正文】 如附圖2。 最后，感謝所有幫助過(guò)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。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。在此再次向張老師和院凱學(xué)長(zhǎng)表示忠心的感謝。這改變了我以前編程時(shí)想到哪編到哪沒(méi)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。在智能小車系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、調(diào)試及論文的寫作過(guò)程中，他給予了無(wú)數(shù)的指導(dǎo)和大力的支持。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。用這種方法改進(jìn)，也使A星算法的應(yīng)用范圍變廣了。 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(guò)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(guò)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)。各個(gè)功能部件同時(shí)存在，小車在運(yùn)行的過(guò)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(guò)人工切換。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(lái)設(shè)計(jì)智能循跡小車系統(tǒng)，并通過(guò)人工智能算法實(shí)現(xiàn)一定的智能化的方法。在每組測(cè)試過(guò)程中，逆時(shí)針的運(yùn)動(dòng)時(shí)間相對(duì)順時(shí)針的運(yùn)動(dòng)時(shí)間較長(zhǎng)，則可大致得出結(jié)論：左轉(zhuǎn)控制的響應(yīng)時(shí)間慢于右轉(zhuǎn)控制。設(shè)計(jì)測(cè)試圖如圖51所示。 //執(zhí)行左轉(zhuǎn)指令 else if(P3 == 0xBF)//1011_1111 P1=right。 圖44 光電傳感器與黑線位置關(guān)系示意圖檢測(cè)環(huán)節(jié)中一共有6個(gè)這樣的傳感的紅外檢測(cè)單元，實(shí)現(xiàn)組合式的控制方向的檢測(cè)。 //定時(shí)器重載初值高八位第八位 FeedDog()。 //執(zhí)行左轉(zhuǎn)指令 else if(P3 == 0xBF)//1011_1111 P1=right。 //剛?cè)胫鞒绦蛭挂淮喂? Initial()。 //第八位裝值1111_0000 TR0=1。 //給寄存器裝值 WDTRST=0xe1。j800。 //1111_1011 右轉(zhuǎn) //延時(shí)函數(shù) void delay() { uint i,j。 圖43 系統(tǒng)流程圖 系統(tǒng)軟件程序include //包含單片機(jī)寄存器的頭文件 include //包含延時(shí)子程序的頭文件 //宏定義 define uchar unsigned char //無(wú)符號(hào)八位字符型數(shù)據(jù) define uint unsigned int //無(wú)符號(hào)16位整形數(shù)據(jù) define ulong unsigned long //無(wú)符號(hào)三十二位長(zhǎng)整型 //狀態(tài)定義 uchar go=0xFA。如圖41所示。C51開發(fā)中除必要的硬件外，同樣離不開軟件，我們寫的源程序要變?yōu)镃51可以執(zhí)行的機(jī)器碼有兩種方法，一種是手工匯編，另一種是機(jī)器匯編，目前已極少使用手工匯編的方法了。Keil C51軟件提供豐富的庫(kù)函數(shù)和功能強(qiáng)大的集成開發(fā)調(diào)試工具，全Windows界面。對(duì)路面檢測(cè)的電路設(shè)計(jì)就是通過(guò)電位器設(shè)定一個(gè)閾值，以此確定是否有光反射。調(diào)節(jié)電位器使檢測(cè)信號(hào)能被識(shí)別。紅外探測(cè)器探測(cè)距離有限一般最大不應(yīng)超過(guò)3cm。L298N是SGS公司的產(chǎn)品，內(nèi)部包含4通道邏輯驅(qū)動(dòng)電路。 ，通常采用幾塊三端穩(wěn)壓電路并聯(lián)起來(lái)，但應(yīng)用時(shí)需注意：并聯(lián)使用的集成穩(wěn)壓電路應(yīng)采用同一廠家、同一批號(hào)的產(chǎn)品，以保證參數(shù)的一致。該系列集成穩(wěn)壓IC型號(hào)中的lm78或lm79后面的數(shù)字代表該三端集成穩(wěn)壓電路的輸出電壓，如lm7806表示輸出電壓為正6V，lm7909表示輸出電壓為負(fù)9V。 圖34穩(wěn)壓電源轉(zhuǎn)換電路三端穩(wěn)壓集成電路lm7805 電子產(chǎn)品中，常見的三端穩(wěn)壓集成電路有正電壓輸出的lm78 系列和負(fù)電壓輸出的lm79系列。設(shè)計(jì)中，除了需要考慮電壓范圍和電流容量等基本參數(shù)之外，還要在電源轉(zhuǎn)換效率、降低噪聲、防止干擾和電路簡(jiǎn)單等方面進(jìn)行優(yōu)化，電源管理模塊的功能是對(duì)電池進(jìn)行分配和電壓調(diào)節(jié)，為其他各個(gè)模塊的正常工作提供可靠的工作電壓。傳感器的輸入有兩根信號(hào)線。 單片機(jī)最小系統(tǒng)單片機(jī)最小系統(tǒng)由復(fù)位電路、時(shí)鐘振蕩電路、數(shù)據(jù)采集接口和電機(jī)控制接口組成，單片機(jī)最小系統(tǒng)圖如圖32所示?？紤]到小車是個(gè)不斷運(yùn)動(dòng)的實(shí)驗(yàn)設(shè)備，采用干電池供電。當(dāng)有紅外遙控信號(hào)時(shí)，根據(jù)信號(hào)進(jìn)入相應(yīng)的行駛狀態(tài)，在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中由紅外光電傳感器檢測(cè)，通過(guò)單片機(jī)控制小車進(jìn)行循跡，系統(tǒng)的自動(dòng)循跡功能通過(guò)紅外線傳感器正前方檢測(cè)，由單片機(jī)控制實(shí)現(xiàn) 在小車行駛過(guò)程中，通過(guò)接收的信號(hào)脈沖控制直流電機(jī)，以提高系統(tǒng)的靜動(dòng)態(tài)性能。綜上所述，我們采用方案二。將阻值的變化值經(jīng)過(guò)比較器就可以輸出高低電平。圖23電機(jī)驅(qū)動(dòng)原理簡(jiǎn)圖綜合3種方案的優(yōu)缺點(diǎn)，鑒于本系統(tǒng)設(shè)計(jì)體積較小，自身重量較輕，對(duì)電機(jī)功率輸出要求不高，決定選擇方案3。但是LM298芯片的硬件電路比較復(fù)雜。也用于變速范圍很寬的驅(qū)動(dòng)裝置。 運(yùn)動(dòng)單元方案論證方案一：采用直流電機(jī)，配合LM293驅(qū)動(dòng)芯片組合?？紤]到性價(jià)比問(wèn)題，本設(shè)計(jì)選擇 用AT89S52單片機(jī)做控制器。 系統(tǒng)方案論證 控制器方案論證按照題目要求，控制器主要用于控制電機(jī)，通過(guò)相關(guān)傳感器對(duì)路面的軌跡信息進(jìn)行處理，并將處理信號(hào)傳輸給控制器，然后控制器做出相應(yīng)的處理，實(shí)現(xiàn)電機(jī)的前進(jìn)和后退，保證在允許范圍類實(shí)現(xiàn)蹺蹺板的平衡。第四章首先介紹了該系統(tǒng)程序調(diào)試過(guò)程中所用到的程序調(diào)試軟件及其調(diào)試環(huán)境。在此過(guò)程中，加深對(duì)控制理論的理解和認(rèn)識(shí)。AT89S51可以說(shuō)是單片機(jī)領(lǐng)域的主流產(chǎn)品 ，其應(yīng)用如此廣泛，所以有必要去學(xué)習(xí)和應(yīng)用該單片機(jī)，以滿足實(shí)際產(chǎn)品開發(fā)的需要，也是適應(yīng)社會(huì)智能化、自動(dòng)化的趨勢(shì)。2004年1月，美國(guó)的“勇氣號(hào)”和“機(jī)遇號(hào)”火星探測(cè)車再度登陸火星。美國(guó)和前蘇聯(lián)是從20世紀(jì)60年代末期開始進(jìn)行月球表面探測(cè)任務(wù)的。所以本設(shè)計(jì)與實(shí)際相結(jié)合，現(xiàn)實(shí)意義很強(qiáng)。本設(shè)計(jì)就是在這樣的背景下提出的，本題目是結(jié)合科研項(xiàng)目而確定的設(shè)計(jì)類課題。在此過(guò)程中，加深對(duì)控制理論的理解和認(rèn)識(shí)?？梢詫?shí)現(xiàn)小車自動(dòng)識(shí)別路線，選擇正確的行進(jìn)路線，并檢測(cè)到障礙物自動(dòng)躲避。無(wú)線傳輸?shù)陌l(fā)展使得測(cè)量變得相對(duì)簡(jiǎn)單而且使得處理數(shù)據(jù)的速度變得很快甚至可以達(dá)到實(shí)時(shí)處理”。(4)智能家居在家庭中，可以用智能小車進(jìn)行家具、遠(yuǎn)程控制家中的家用電器，控制室溫等等。民用方面，可以探測(cè)化學(xué)泄漏物質(zhì)，可以進(jìn)行地鐵滅火，以
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