智能机器人小车毕业设计 - 图文

毕 业 设 计(论 文)

题目 智能机器人小车

智能机器人小车

摘要

智能作为现代社会的新产物，是以后的发展方向，他可以按照预先设定的模式在一个特定的环境里自动的运作，无需人为管理，便可以完成预期所要达到的或是更高的目标。本设计主要体现多功能小车的智能模式，设计中的理论方案、分析方法及特色与创新点有一定的参考意义。同时小车可以作为玩具的发展对象，为中国玩具市场技术含量的缺乏进行一定的弥补，实现经济收益，形成商业价值。

整个小车平台主要以51单片机为控制核心，通过自动控制实现前进停止行驶；通过红外线传感器,实现小车的自适应巡航、避障等功能。

设计采用对比选择，模块独立，综合处理的研究方法。通过翻阅大量的相关文献资料，分析整理出有关信息，在此基础上列出不同的解决方案，结合实际情况对比方案优劣选出最优方案进行设计。最后将各个调试成功的模块结合到小车的车体上，结合程序，通过单片机的控制，将各模块有效整合在一起，达到所预期的目标，完成最终设计与制作，能使小车在一定的环境中智能化运转。

关键词：智能，红外线传感器，自动寻迹，

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Abstract

Smart as a new product of modern society, is the future development direction, he can follow the pattern set in advance in a specific environment where automatic operation, without human management, can achieve the expected higher goal. Mainly reflected a smart-car model of the design scheme, design theory, the analysis has certain reference significance and characteristic and innovation. This car can be used as a toy development object, as the lack of technical content in the Chinese toy market must make up, to realize economic profit, the formation of commercial value.

The whole car platform mainly by 51 single chip microcomputer as control core, through the realization of stops running automatic control; through the infrared sensor, trolley achieve adaptive cruise, functions such as obstacle avoidance.

The design uses a comparative selection, module independent, comprehensive treatment of research methods. Through a large number of relevant literature, analysis of sorting out the relevant information, list of different solutions on the basis of this, combined with the actual situation of contrast and choose the best scheme to design. Finally, the various debugging module to the body of the car, with the program, through the MCU control, each module effectively integrate together, achieve the desired objectives, the final design and production, can make the car intelligent operation in the environment.

Keywords: intelligent, infrared sensor, automatic tracing,

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目录

摘要................................................................ 2 Abstract............................................................ 3 第一章 绪论......................................................... 5

1.2 课题的目的和意义 ............................................ 5 第二章 系统方案比较与论证........................................... 6

2.1车体设计..................................................... 6 2.2控制器模块................................................... 7 2.3电源模块..................................................... 7 2.4寻迹传感器模块............................................... 8 2.5电机模块..................................................... 8 2.6电机驱动模块................................................. 9 2.7 直流调速系统 ................................................ 9 2.8 检测放大器方案 ............................................. 10 2.9 最终方案 ................................................... 11 第三章 硬件实现及单元电路设计...................................... 12

3.1 系统总体设计框图 ........................................... 12 3.2 微控制器模块的设计 ......................................... 12 3.3 光电对管电路的设计 ......................................... 13 3.4 单片机控制模块 ............................................. 14 3.5 时钟电路 ................................................... 15 3.6 复位电路 ................................................... 15 3.7 红外对管寻迹模块 ........................................... 16 第四章 软件设计.................................................... 18

4.1 程序设计总体思路 ........................................... 18 4.2小车状态定义................................................ 18 4.3程序主函数流程图............................................ 20 4.4 模糊控制算法 ............................................... 21

4.4.1 模糊理论的发展........................................ 21 4.4.2 模糊控制算法原理...................................... 21 4.4.3 智能小车中的模糊控制算法.............................. 22 4.5 软件抗干扰技术 ............................................. 22 第五章 结束语...................................................... 26 第六章 结论与展望.................................................. 29 参考文献.......................................................... 30

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第一章 绪论

1.1 课题背景

随着汽车工业的迅速发展，关于汽车的研究也就越来越受人关注。全国电子大赛和省内电子大赛几乎每次都有智能小车这方面的题目，全国各高校也都很重视该题目的研究。可见其研究意义很大。本设计就是在这样的背景下提出的，指导教师已经有充分的准备。本题目是结合科研项目而确定的设计类课题。设计的智能电动小车应该能够实时显示时间、速度、里程，具有自动寻迹、寻光、避障功能，可程控行驶速度、准确定位停车。

1.2 课题的目的和意义

在现有玩具电动车的基础上，加装光电红外传感器实现对电动车的实时检测和调节，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。

这种方案能实现对电动车的运动状态进行实时控制，控制灵活、可靠，精度高，可满足对系统的各项要求。本设计采用MCS-51系列中的STC12C5410AD单片机。以STC12C5410AD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。STC12C5410AD是一款八位单片机，它的易用性和多功能性受到了广大使用者的好评。它是第三代单片机的代表。

第三代单片机包括了Intel公司发展MCS-51系列的新一代产品，如8ｘC152﹑80C51FA/FB﹑80C51GA/GB﹑8ｘC451﹑8ｘC452,还包括了Philips﹑Siemens﹑ADM﹑Fujutsu﹑OKI﹑Harria-Metra﹑ATMEL等公司以80C51为核心推出的大量各具特色﹑与80C51兼容的单片机。新一代的单片机的最主要的技术特点是向外部接口电路扩展，以实现Microcomputer完善的控制功能为己任，将一些外部接口功能单元如A/D﹑PWM﹑PCA(可编程计数器阵列)﹑WDT(监视定时器)﹑高速I/O口﹑计数器的捕获/比较逻辑等。这一代单片机中，在总线方面最重要的进展是为单片机配置了芯片间的串行总线，为单片机应用系统设计提供了更加灵活的方式。Philips公司还为这一代单片机80C51系列8ｘC592单片机引入了具有较强功能的设备间网络系统总线----CAN(Controller Area Network BUS).

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