智能循迹避障小车设计

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1、摘要本系统以设计题目的要求为目的,采用80C51单片机为控制核心,利用红外线传感器进行寻线,控制电动小汽车的自动循迹,并再通过光电开关探测障碍,从而控制电机转向,实现进行壁障功能。整个系统的电路结构简单,可靠性能高,实验测试结果满足要求。本文着重叙述了该系统的硬件设计方法、软件设计方法及测试结果分析。小车运行方案,在现有玩具电动车的基础上,加装红外线光电开关模块和红外寻线模块,实现对电动车位置、运行状况的实时测量,并将测量数据传送至单片机进行处理,然后由单片机根据所检测的各种数据实现对电动车的智能控制。关键词:80C51单

2、片机、红外线传感器、光电开关、电动小车AbstractThesystemrequirementsofthedesignprojectforthepurposeofthe80C51microcontrollerforthecontrolofthecore,theuseofthehuntandinfraredsensors,automaticobstacleacoidancecontrolofelectriccars,andthephotoelectricswitchtothebarrierfunction.Theelectr

3、iccircuitconstructionofwholesystemissimple,thefunctionisdependable.Experimenttestresultsatisfytherequest,thistextemphasizesintroducedthehardwaresystemdesignsandtheresultanalyse.Carisrunningtheprogram,undertheexistingtoyelectriccar,basedontheinstallationofsupersoni

4、csensorandinfraredsensors,toachievethelocationofelectricvehicles,operationalstatusofthereal-timemeasurement,andmeasurementdatasenttothemicrocontrollerforprocessing,thenSCMdetectedaccordingtoavarietyofdatatoachieveintelligentcontrolofelectricvehicles.Keywords:80C51

5、singlechipcomputer,infraredsensors,photoelectricswitch,theelectriccar目录第1章绪论11.1研究目的及意义11.2国内外发展情况2第2章整体设计框架32.1方案选择及论证32.1.1控制模块选择42.1.2路面探测黑线轨迹模块42.1.3探测路面障碍模块52.1.4电机模块62.1.5电机驱动模块62.1.6车架选择72.1.7最终方案选择72.2方案可行性分析8第3章硬件设计83.1系统总体设计框图93.2红外线光电开关模块93.2.1光电开关的工作原理

6、103.2.2光电开关的类型103.2.3光电开关电路的设计133.3电机驱动模块133.4红外循线模块153.4.1红外放射式光电传感器特性与工作原理153.4.2红外循线具体设计与实现163.5最小系统模块173.5.1晶振电路的设计173.5.2复位电路的设计173.6电源模块18第4章软件设计194.1主程序流程图194.2避障子程序流程图204.3循线子程序流程图21第5章系统调试和测试215.1安装步骤215.2电路调试235.2.1光电开关模块调试过程235.2.2电机模块调试过程235.2.3红外循线模块调

7、试过程245.2.4测试结果与分析25结论26致谢27参考文献28附录系统设计原理图29附录设计系统部分源代码30第1章绪论随着生产自动化的发展,机器人已经越来越广泛地应用到生产自动化上,随着科学技术的发展,机器人的感觉传感器种类越来越多,其中视觉传感器成为自动行走和驾驶的重要部件。智能小车的研究、开发和应用涉及传感技术、电气控制工程、智能控制等学科,智能控制技术是一门跨学科的综合性技术,当代研究十分活跃,应用日益广泛的领域。本课题所设计的智能小车,既具有操作机(机械本体)、控制器、伺服驱动系统和检测传感装置,是一种仿人操

8、作、自动控制、可重复编程、能在三维空间完成灵活运动的自动化生产设备。随着工业自动化的不断发展,工业机器人被广泛应用于工业生产的各个部门,如采掘、喷涂、焊接、医疗等各大领域。由于工业机器人的出现,它不断替代了人们的繁重劳动,大大提高了劳动生产率,减轻了人们的劳动强度,此外,它能在高温、低温、深水、宇宙、放

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