智能探路车系统的设计毕业设计

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1、摘要随着人工智能技术的不断成熟与发展，智能化设备得到了越来越广泛的应用，特别是在工业领域，智能化设备已经起到了主导性作用。论文主要设计一款智能探路车系统。该系统会使小车沿着特定的黑线循迹，利用搭建的智能探路小车进行循迹实验。设计主要采用AT89S52芯片，AT89S52是一种低功耗、高性能的CMOS8位微控制器，具有8K在系统可编程Flash存储器。只用Atmel公司高密度非易失性存储器技术制造，与工业8051产品指令和引脚完全兼容。片上Flash允许程序存储器在系统可编程，亦适于常规编程器。在单芯片上，拥有灵巧的8位CPU

2、和在系统可编程Flash，使得AT89S52为众多单片机控制应用系统提供高灵活、超级有效的解决方案。论文采用AT89S52单片机控制电机驱动模块，使得智能探路小车实现前进、后退以及左右转向，小车前轮使用的是万向轮，使得小车可以通过驱动后轮可以达到转向的功能。关键字：AT89S52，智能探路小车，电机驱动目录摘要I1绪论12智能探路小车的介绍22.1智能探路小车的功能特点22.2带减速机构密闭齿轮箱直流电机22.3万向轮22.4电源部分22.5电源接口部分22.6电机接口22.6.1直流电机接口22.6.2恒速电机接口32.6

3、.3步进电机接口32.7传感器33方案设计43.1设计要求43.2硬件设计43.2.1电机选择43.2.2循迹设计43.3软件设计53.3.1软件设计方案53.3.2软件设计思路53.4应用软件54过程设计64.1设计目的64.2设计过程64.3流程图分析65总结95.1智能探路小车的应用95.1.1工业运输95.1.2农业灌溉95.2学习感触9致谢111绪论自第一台工业智能机器以来，智能的发展已经遍及机械、电子、冶金、交通、宇航、国防等领域。近年来智能机器的水平不断提高，并且迅速地改变着人们的生活方式。人们在不断探讨、改造

4、、认识自然的过程中，制造能替代人劳动的智能机器一直是人类的梦想。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，视觉的典型应用领域为自主式智能导航系统，对于视觉的各种技术而言图像处理技术已经相当发达，而基于图像的理解技术还很落后，及其视觉需要通过大量的运算也成为智能识别一些结构化环境简单的目标。视觉传感器的核心器件是摄像管或CCD，目前的CCD已能做到自动聚焦。但CCD传感器价格、体积和使用方式上并不占优势，因此在不要求清晰图像只需要粗略感觉的系统中考虑使用接近传感器是一种实用

5、有效的方法。该智能探路小车可以作为智能机器的典型代表。它可以分为三大组成部分：传感器检测部分、执行部分、CPU，智能探路小车要实现循迹功能，感知引导线，可以实现小车自动识别路线，选择正确的行进线路。基于上述要求，传感器检测部分考虑到小车一般不需要感知清晰的图像，只要求粗略感知即可，所以可以舍弃昂贵的CCD传感器而考虑使用价廉物美的红外反射式传感器来充当，智能小车的执行部分，是由直流电机来充当的，主要控制小车的行进方向和速度，单片机驱动直流电机一般有两种方案，：第一,勿需占用单片机资源，直接选择有PWM功能的单片机，这样可以实

6、现精确调速，第二，可以由软件模拟PWM输出调制，需要占用单片机资源，难以精确调速，但单片机型号的选择余地较大。CPU使用AT89S52单片机，配合软件编程实现。2智能探路小车的介绍2.1智能探路小车的功能特点1)控制器采用主板+核心板架构。2)主板中间可搭载相配套的控制器模块。3)板上带有16个传感器接口，其中有8个接口可以兼容模拟信号的输入；另外还有四个直流减速电机接口；一个1602液晶屏接口；两个恒速电机接口；两个步进电机接口（预留）；两个RS232串口等。4)系统配套提供AT89S52核心板。也可以更换为ARM7核心板

7、，AVR核心板。5)提供8.4V1500mAH镍氢电池组及电源充电器。2.2带减速机构密闭齿轮箱直流电机带减速机构密闭齿轮箱直流电机，DC9V输入，200转/分钟；直流电动机固定在标准L型支架上，安装有外径72mm的橡胶车轮。2.3万向轮标准万向轮，用于轮式移动智能机器小车支撑和随动，铁制材料表面镀锌处理，塑料轮体，顶盖安装孔的距离为53*36*24。2.4电源部分电源部分采用的是镍氢电池组，7节充电电池连接，最大输出电流为1A，为主板提供动力源。2.5电源接口部分用8.4V镍氢电池组为其供电，通过两片LM7805稳压芯片进

8、行分频，分别有两种电压值输出为5V，12V。从而满足系统板供电要求。2.6电机接口2.6.1直流电机接口板载的四路直流电机接口，用于给小车提供足够的动力来源。采用两片L298N电机驱动芯片，其中每一片L298N均可驱动两路直流电机。L298N内部包含4通道路驱动电路。可以方便的驱动两个直流