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1、摘要………………………………………………………………………………2第一章緒論………………………………………………………………………21.1智能小車的意義和作用………………………………………………………31.2智能小車的現(xiàn)狀………………………………………………………3第二章方案設(shè)計(jì)與論證……………………………………………………42.1主控系統(tǒng)………………………………………………………42.2電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊………………………………………………………42.3循跡模塊……………………………………………………62.4避障模塊…
2、……………………………………………………72.5機(jī)械系統(tǒng)………………………………………………………72.6電源模塊…………………………………………………………8第三章硬件設(shè)計(jì)……………………………………………………………83.1總體設(shè)計(jì)…………………………………………………………83.2驅(qū)動(dòng)電路………………………………………………………93.3信號檢測模塊……………………………………………………………103.4主控電路………………………………………………………………11第四章軟件設(shè)計(jì)…………………………………………
3、………124.1主程序模塊…………………………………………………………………124.2電機(jī)驅(qū)動(dòng)程序……………………………………………………………124.3循跡模塊………………………………………………………………134.4避障模塊………………………………………………………………15第五章制作安裝與調(diào)試…………………………………………………………18結(jié)束語……………………………………………………………………18致謝………………………………………………………………………19參考文獻(xiàn)……………………………………………………
4、……………………19智能循跡避障小車三明學(xué)院-物理與機(jī)電工程學(xué)院-電子信息工程一班方龍華摘 要：利用紅外對管檢測黑線、超聲波模塊躲避障礙物與紅外人體感應(yīng)控制無人時(shí)車開，有人時(shí)車停，并以STC89C52單片機(jī)為控制芯片控制電動(dòng)小汽車的速度及轉(zhuǎn)向，從而實(shí)現(xiàn)自動(dòng)循跡避障的功能。其中小車驅(qū)動(dòng)由L298N驅(qū)動(dòng)電路完成。關(guān)鍵詞：L298N；超聲波測距模塊；紅外對管第一章緒論1.1智能小車的意義和作用自第一臺工業(yè)機(jī)器人誕生以來，機(jī)器人的發(fā)展已經(jīng)遍及機(jī)械、電子、冶金、交通、宇航、國防等領(lǐng)域。近年來機(jī)器人的智能水平不斷提高，并且迅速
5、地改變著人們的生活方式。人們在不斷探討、改造、認(rèn)識自然的過程中，制造能替代人勞動(dòng)的機(jī)器一直是人類的夢想。1.2智能小車的現(xiàn)狀現(xiàn)智能小車發(fā)展很快，從智能玩具到其它各行業(yè)都有實(shí)質(zhì)成果。其基本可實(shí)現(xiàn)循跡、避障、檢測貼片、尋光入庫、避崖等基本功能，這幾節(jié)的電子設(shè)計(jì)大賽智能小車又在向聲控系統(tǒng)發(fā)展。比較出名的飛思卡爾智能小車更是走在前列。我此次的設(shè)計(jì)主要實(shí)現(xiàn)循跡避障這兩個(gè)功能。第二章方案設(shè)計(jì)2.1主控系統(tǒng)在綜合考慮了傳感器、兩部電機(jī)的驅(qū)動(dòng)等諸多因素后，決定采用STC89C52為主控芯片。2.2電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊原本打算采用H橋式電路
6、，但由于焊接起來不方便，最后采用集成芯片L298N。2.3循跡模塊采用兩只紅外對管分別置于小車車身前軌道的兩側(cè)，根據(jù)兩只光電開關(guān)接受到白線與黑線的情況來控制小車轉(zhuǎn)向來調(diào)整車向，測試表明，只要合理安裝好兩只光電開關(guān)的位置就可以很好的實(shí)現(xiàn)循跡的功能。2.4超聲波避障模塊采用超聲波測距模塊置于車前方，判斷與障礙物的距離并通過單片機(jī)控制小車前進(jìn)方向。2.5人體紅外感應(yīng)模塊采用HC-SR501紅外感應(yīng)模塊，控制小車的啟停。2.6機(jī)械系統(tǒng)小車的機(jī)械系統(tǒng)要求穩(wěn)定、靈活、簡單，我這邊是將玩具小車改裝而來，具有省時(shí)省力、穩(wěn)定性強(qiáng)等功
7、能。2.6電源模塊電源模塊我采用雙電源模式，12V電源給L298N供電，5V電源給整個(gè)系統(tǒng)供電。第三章硬件設(shè)計(jì)3.1總體設(shè)計(jì)智能小車采用前輪控制方向，后輪前進(jìn)或后退，將循跡光電對管分別裝在車體下的左右。當(dāng)車身下左邊的傳感器檢測到黑線時(shí)，主控芯片控制前輪電機(jī)左轉(zhuǎn)，車向左修正，當(dāng)車身下右邊傳感器檢測到黑線時(shí)，主控芯片控制右輪電機(jī)右轉(zhuǎn)，車向右修正。避障的原理是判斷小車與不同方向障礙物的距離，從而選擇往遠(yuǎn)的方向開。3.1.1主板設(shè)計(jì)框圖如圖3.1Stc89c52循跡紅外對管人體紅外感感應(yīng)感應(yīng)復(fù)位電路報(bào)警電路電機(jī)驅(qū)動(dòng)超聲波避
8、障模塊圖3.1主板設(shè)計(jì)框圖3.2驅(qū)動(dòng)電路電機(jī)驅(qū)動(dòng)一般采用H橋式驅(qū)動(dòng)電路，L298N內(nèi)部集成了H橋式驅(qū)動(dòng)電路，從而可以采用L298N電路來驅(qū)動(dòng)電機(jī)。通過單片機(jī)給予L298N電路PWM信號來控制小車的速度，起停。其引腳圖如3.2，驅(qū)動(dòng)原理圖如圖3.3。圖3.2L298N引腳圖圖3.3驅(qū)動(dòng)原理圖3.3信號檢測模塊小車循跡原理是小車在畫有黑線的白紙“路面”上行駛，由
