基于arduino智能尋跡小車開題報告

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1、云南農(nóng)業(yè)大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計開題報告設(shè)計題目:基于Arduino的智能尋跡小車控制系統(tǒng)設(shè)計畢業(yè)設(shè)計起止時間：年月日～月日(共17周)專業(yè)：電氣工程及其自動化姓名：學(xué)號：指導(dǎo)教師：報告時間：云南農(nóng)業(yè)大學(xué)教務(wù)處制200年月日1.本課題所涉及的問題在國內(nèi)(外)的研究現(xiàn)狀綜述國外智能車輛的研究歷史較長，始于上世紀50年代。它的發(fā)展歷程大體可以分成三個階段：?第一階：20世紀50年代是智能車輛研究的初始階段。1954年美國BarrettElectronic公司研究開發(fā)了世界上第一臺自主引導(dǎo)車系統(tǒng)，該系統(tǒng)只是一個運行在固定路線上的拖車式

2、運貨平臺，但它卻具有了智能車輛最基本的特征即無人駕駛。?第二階段：從80年代中后期開始，世界主要發(fā)達國家對智能車輛開展了卓有成效的研究。在歐洲，普羅米修斯項目開始在這個領(lǐng)域的探索。在美洲，美國成立了國家自動高速公路系統(tǒng)聯(lián)盟（NAHSC）。在亞洲，日本成立了高速公路先進巡航/輔助駕駛研究會。?第三階段：從90年代開始，智能車輛進入了深入、系統(tǒng)、大規(guī)模研究階段。最為突出的是，美國卡內(nèi)基.梅隆大學(xué)（Carnegie?Mellon?University）機器人研究所一共完成了Navlab系列的10臺自主車（Navlab1—Navl

3、ab10）的研究，取得了顯著的成就。相比于國外，我國開展智能車輛技術(shù)方面的研究起步較晚，開始于20世紀80年代。而且大多數(shù)研究處在于針對某個單項技術(shù)研究的階段。雖然我國在智能車輛技術(shù)方面的研究總體上落后于發(fā)達國家，并且存在一定得技術(shù)差距，但是我們也取得了一系列的成果，主要有：?（1）中國第一汽車集團公司和國防科技大學(xué)機電工程與自動化學(xué)院與2003年研制成功我國第一輛自主駕駛轎車。?（2）南京理工大學(xué)、北京理工大學(xué)、浙江大學(xué)、國防科技大學(xué)、清華大學(xué)等多所院校聯(lián)合研制了7B.8軍用室外自主車，該車裝有彩色攝像機、激光雷達、陀螺

4、慣導(dǎo)定位等傳感器。可以預(yù)計，我國飛速發(fā)展的經(jīng)濟實力將為智能車輛的研究提供一個更加廣闊的前景。因此，對智能小車進行深入細致的研究，不但能加深課堂上學(xué)到的理論知識，更能將理論轉(zhuǎn)化為實際運用，為將來打下堅實的基礎(chǔ)。2．本人對課題提出的任務(wù)要求及實現(xiàn)預(yù)期目標的可行性分析任務(wù)要求：本課題主要開發(fā)一個能自動循跡，自動避障，超聲波測距和紅外遙控的智能小車控制系統(tǒng)。設(shè)計主要以簡易智能機器人為開發(fā)平臺，選擇通用、價廉的Arduino單片機為控制平臺，選擇常見的電機模型車為機械平臺，通過細化設(shè)計要求，結(jié)合傳感器技術(shù)和電機控制技術(shù)以及C語言軟件

5、編程相關(guān)知識實現(xiàn)小車的各種功能?？尚行苑治觯涸O(shè)計完成以由紅外線對管的自動尋跡、紅外線自動避障、超聲波測距、紅外線遙控組成的硬件模塊結(jié)合軟件設(shè)計組成多功能智能小車，共同實現(xiàn)小車的前進倒退、轉(zhuǎn)向行駛，自動根據(jù)地面黑線尋跡導(dǎo)航，檢測障礙物后停止，紅外人工遙控等功能，實現(xiàn)智能控制，達到設(shè)計目標。3．本課題需要重點研究的、關(guān)鍵的問題及解決的思路本課題主要開發(fā)一個能自動循跡，自動避障，超聲波測距和紅外遙控的智能小車控制系統(tǒng)，設(shè)計主要以簡易智能機器人為開發(fā)平臺，選擇通用、價廉的Arduino單片機為控制平臺，選擇常見的電機模型車為機械平

6、臺，通過細化設(shè)計要求，結(jié)合傳感器技術(shù)和電機控制技術(shù)相關(guān)知識以及C語言軟件編程來實現(xiàn)小車的各種功能。設(shè)計完成以由紅外線對管的自動尋跡、紅外線自動避障、超聲波測距、紅外線遙控組成的硬件模塊結(jié)合軟件設(shè)計組成多功能智能小車，共同實現(xiàn)小車的前進倒退、轉(zhuǎn)向行駛，自動根據(jù)地面黑線尋跡導(dǎo)航，檢測障礙物后停止，紅外人工遙控等功能，實現(xiàn)智能控制，達到設(shè)計目標。?本設(shè)計以兩直流電動機為主驅(qū)動，通過各類傳感器件來采集各類信息，送入主控單元Arduino單片機處理數(shù)據(jù)后完成相應(yīng)動作，以達到自身控制。電機驅(qū)動電路采用H橋驅(qū)動模塊，驅(qū)動2個直流電機，避

7、障和測距采用超聲波傳感器來完成，最后由控制單元處理數(shù)據(jù)后通過編程有序合理的將各模塊信號整合在一起并完成相應(yīng)動作，實現(xiàn)了智能控制，相當于簡易機器人。?根據(jù)設(shè)計的作品要達到的效果，本系統(tǒng)以Arduino為核心控制器，主要由電源模塊、電機驅(qū)動模塊、尋跡模塊、避障模塊、超聲波測距模塊。系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖如下4．完成本課題所必須的工作條件(如工具書、實驗設(shè)備或?qū)嶒灜h(huán)境條件、某類市場調(diào)研、計算機輔助軟件等)及解決的辦法1）認真詳細的閱讀任務(wù)書，深刻了解主要的內(nèi)容和要求。?2）查閱與智能小車相關(guān)的書籍，了解智能小車的工作原理。3）根據(jù)控制要

8、求初步確定所使用的元器件。?4）復(fù)習(xí)單片機的相關(guān)知識，查閱與所需硬件相關(guān)的電路設(shè)計。5）明確控制要求，繪制電路連接圖。?6）參考文獻，檢查電路圖的正確性。?7）根據(jù)電路連接圖焊接電路板。?8）分析操作流程，繪制程序流程圖。?9）編寫程序代碼。?10）運用電腦軟件初步對程序進行調(diào)試。?11）配合智能小車硬