基于单片机的智能小车设计-毕业论文

湖南xxxxxxxx职业技术学院第1页湖南XXXXXXXXXXXXX学院毕业论文（设计）题目：智能小车作者姓名：学号：专业：电子信息工程技术指导教师：xxxxxxxxx2011年06月湖南xxxxxxxx职业技术学院第2页湖南XXXXXXXXXXXXX学院毕业论文（设计）选题表年月日学生姓名专业电子信息工程技术年级学号题目：智能小车指导教师姓名指导教师职称主要研究内容设计采用MCS-51系列中的AT89C51单片机。以AT89C51为控制核心，利用超声波传感器检测道路上的障碍，控制电动小汽车的自动避障，快慢速行驶，以及自动停车，并可以自动记录时间、里程和速度，自动寻迹和寻光功能。主要参考文献1何立民,单片机应用系统设计,北京：航天航空大学出版社,2～5,46～502李广弟,单片机基础,北京：北京航空航天大学出版社,2001,56～643何希才,新型实用电子电路400例,电子工业出版社,2000年,60～654赵负图,传感器集成电路手册,第一版,化学工业出版社,2004,590～5915陈伯时,电力拖动自动控制系统,第二版,北京:机械工业出版社,2000年6月,127～1306张毅刚,彭喜元,新编MCS-51单片机应用设计,第一版,哈尔滨工业大学出版社,2003,25～27,411～417湖南xxxxxxxx职业技术学院第3页指导教师意见签名：年月日系部意见年月日湖南XXXXXXXXXXXXX学院毕业设计（论文）任务书教研室指导教师曾平红职称学生姓名设计题目智能小车设计内容和目标智能小车以AT89C51为核心，经焊接相关芯片用电路板自制而成，通过I/O口检测信号，输出信号到L293D，从而驱动两个直流电机控制其前进、停止、左转、右转。检测信号则为三组红外发射和接收管，一组黑线时输出高电平，白线时输出低电平。另两组黑线时输出低电平，白线时输出高电平。本设计对于我们高职生来说有一定的技术含量，有待解决的问题肯定会有很多，首先得确定出要做哪些功能部件和基本框架，然后再进行程序调试。硬件上可能不会出现什么大问题，关键就是元器件的购买可能会带给我们一些麻烦，不过最重要的还是程序的编写，这些对我们来说都是一个相当大的工程而且时间又这么紧迫，不过我们相信我们会克服这些困难的。设计要求本设计初步拟定的技术含量有：自动循迹功能模块的设计与制作，超声波故障检测模块的设计与制作，小车行程测量模块的设计与制作，单片机小系统外围电路的设计与制作等等。进度安排2011.5.1完成开题报告2011.5.5系统概要设计2011.5.15总体设计2011.5.25提交初步设计成果2011.5.28系统完善，后期集成，综合调试2011.6.1撰写毕业论文教研室审核湖南xxxxxxxx职业技术学院第4页室主任签名：年月日系部审核系主任签名：年月日说明：此表一式两份，系部和学生各留存一份湖南XXXXXXXXXXXXX学院毕业设计（论文）开题报告设计（论文）题目智能小车毕业设计小组成员序号姓名班级联系电话手机电子信箱/QQ1234选题背景、意义智能作为现代的新发明，是以后的发展方向，他可以按照预先设定的模式在一个环境里自动的运作，不需要人为的管理，可应用于科学勘探等等的用途。电动智能车就是其中的一个体现。本次设计的简易电动智能车，采用AT89C51单片机作为小车的检测和控制核心；采用反射型光电探测器进行寻迹操作，利用光电传感器检测道路上的障碍，从而把感应到的信号送给单片机，控制电动智能小车的自动避障，并能发出声光信息；随着控制技术及计算机技术的发展，智能车系统将在未来工业生产和日常生活中扮演重要的角色。本文所述智能车寻迹系统采用红外反射式光电管识别路径上的黑线，并以最短的时间完成寻迹。通过加长转臂的舵机驱动前轮转向，使用符合PI算法的控制器实现直流电机的调速。为了使智能车快速、平稳地行驶，系统必须把路径识别、相应的转向伺服电机控制以及直流驱动电机控制准确地结合在一起。本设计结构简单，较容易实现，但具有高度的智能化、人性化，一定程度体现了智能化。研究内容智能小车以AT89C51为核心，经焊接相关芯片用电路板自制而成，通过I/O口检测信号，输出信号到L293D，从而驱动两个直流电机控制其前进、停止、左转、右转。检测信号则为三组红外发射和接收管，一组黑线时输出高电平，白线时输出低电平。另两组黑线时输出低电平，白线时输出高电平。本设计对于我们高职生来说有一定的技术含量，有待解决的问题肯定会有很多，首先得确定出要做哪些功能部件和基本框架，然后再进行程序调试。硬件上可能不会出现什么大问题，关键就是元器件的购买可能会带给我们一些麻烦，不过最重要的还是程序的编写，这些对我们来说都是一个相当大的工程而且时间又这么紧迫，不过我们相信我们会克服这些困难的。湖南xxxxxxxx职业技术学院第5页技术路线、方案运动本设计的重点就是对智能小车的导航控制系统进行了研究。针对智能小车控制系统的非线性和外界环境的不确定性，利用模糊逻辑推理的方法，允许知识边界的不确定性，模拟人类的处理过程来实现智能小车的导航控制。多传感器数据融合结构和方法也是本设计的一个研究重点。结合智能小车的传感系统，提出混合式多传感器数据融合结构。详细介绍了基于模糊理论的分布式一致性数据融合方法，并通过一个简单的目标识别任务的仿真实验，来说明这种方法的有效性。本设计初步拟定的技术含量有：自动循迹功能模块的设计与制作，超声波故障检测模块的设计与制作，小车行程测量模块的设计与制作，单片机小系统外围电路的设计与制作等等。湖南XXXXXXXXXXXXX学院毕业设计（论文）开题报告摘要AT89C51单片机是一款八位单片机，他的易用性和多功能性受到了广大使用者的好评。本系统以设计题目的要求为目的，采用AT89C51单片机为控制核心，利用超声波传感器检测道路上的障碍，控制电动小汽车的自动避障，快慢速行驶，以及自动停车，并可以自动记录时间、里程和速度，自动寻迹和寻光功能。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，本文着重介绍了该系统的硬件设计方法及测试结果分析。在智能小车控制系统的设计中，以AT89C51为核心，用L293D驱动两个直流电机，当产生信号驱动小车前进时，是通过寻迹模块里的红外对管是否寻到黑线产生的电平信号通过LM393再返回到单片机，单片机根据程序设计的要求做出相应的判断送给电机驱动模块，让小车来实现前进、左转、右转、停车等基本功能。寻白线时，外部环境光线的强弱对小车的运动会产生很大的影响，基于此原因，本实验中的寻迹是指在白色地板上寻黑线。寻迹是指通过红外发射管和接收管识别路径。采用的技术主要有：（1）通过编程来控制小车的速度;（2）传感器的有效应用;（3）新型显示芯片的采用;湖南xxxxxxxx职业技术学院第6页该设计报告共分为五章：第一章是智能小车总体概况。介绍了小车的功能及展示了小车模型。第二章是系统要求。介绍了小车设计的要求及原理。详细阐述了各功能模块的方案比较与论证，最后得出最终方案。第三章是硬件实现及单元电路实现。详细阐述了各部分电路的设计，并给出了原理图。第四章是软件设计。介绍了设计思想、程序流程图及具体程序设计。第五章是系统调试。介绍了调试软件WAVE，以及软件调试过程；硬件测试及测试仪器和设备等。最后是参考文献和附录。关键词：AT89C51单片机；光电传感器；PWM调速；电动小车SmartcarsdesigntheAT89C51microcontrollerisoneofeight,hisversatilityandusabilityistheuserhighpraise.Thissystemtodesignforthepurposeofthetopicrequest,AT89C51microcontrollerascontrolcore,ultrasonicsensordetectionroadbarriers,theautomaticcontrolofelectriccarobstacle-avoidance,speed,andspeed,andcanbeautomaticallystoprecordingtime,mileageandspeed,automatictracingandlightfunction.Thewholesystemofthecircuitstructureissimple,reliableperformance.Thetestresults,thispaperintroducesthehardwaredesignmethodofsystemanalysisandtestresults.Inthedesignofthecontrolsystemofintelligentcar,USESAT89C51asthecore,withL293Ddrivetwodcmotordrivingcar,whenthesignalgeneration,isgoingthroughtracingmoduleoftheinfraredtubesarefoundbytheblacklevelsignalgeneratedLM393single-chipmicrocontroller,returnagainaccordingtotherequirementofdesignprocedureofjudgmentformotordrivermodule,letthecartoachieveprogress,left,right,thebasicfunctionsuchasparking.Findthewhiteline,andtheexternalenvironmentofthestrengthofthelightofsportscarproduceverybigeffect,thisbasedontheexperimentsoftracingreferstothewhitestripedfloorfound.Tracingisthroughinfraredtubesandreceivetuberecognitionpath.Usingthetechnologymainlyinclude:(1)throughprogrammingtocontrolthespeedofthecar,(2)sensoreffectiveapplication,(3)newdisplaychipUSES,湖南xxxxxxxx职业技术学院第7页Thisdesignreportisdividedintofivechapters:Thefirstchapterisintelligentcaroverview.Introducesthefunctionandthecarshowcarmodel.Chapter2isthesystemrequirements.Introducesthedesignrequirementandtheprincipleofcar.Expoundsthefunctionalmodulesoftheschemecomparisonandargumentation,thefinalsolution.Thethirdchapterishardwarerealizationandunitcircuitimplementation.Expoundseachpartofthecircuitdesign,andgivestheprinciplediagram.Chapterfourisasoftwaredesign.Introducesthedesignideaandprogramflowchartanddesignprogram.Thefifthchapterisdebuggingsystems.IntroducestheWAVE,andsoftwaretestingsoftwaredebuggingprocess,Hardwaretestingandtestinginstrumentsandequi