哈工大單片機課設避障小車

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1、HarbinInstituteofTechnology課程設計說明書（論文）設計題目：超聲波避障小車院系：學院班級：設計者：學號：指導教師：設計時間：哈爾濱工業(yè)大學哈爾濱工業(yè)大學課程設計任務書姓名：院（系）：專業(yè)：班號：任務起至日期：年月日至年月日課程設計題目：超聲波避障小車已知技術(shù)參數(shù)和設計要求：已知技術(shù)參數(shù)：1.工作電壓：5v2.工作電流：30mA典型，50mA最大3.工作頻率：38.5KHz4.最大探測距離：1.8m5.最小探測距離：3cm6.輸入觸發(fā)器：上升沿觸發(fā)7.回波脈沖：正TTL高電平脈沖寬度8.下一次測量的延時：20mS設計要求：實現(xiàn)小車自動避障任務，采用超聲波模塊實現(xiàn)小

2、車避障功能。工作量：總工作時間為10天；完成硬件電路的設計工作；設計程序流程圖并編寫、調(diào)試程序；硬件連接調(diào)試，完成設定的功能；最后撰寫開題報告和結(jié)題報告各一份。工作計劃安排：1)2012.8.27——2012.8.28：任務布置、查閱資料，了解小車避障原理；2)2012.8.29——2012.8.30：根據(jù)要實現(xiàn)的功能及采用的方法設計程序流程并編寫程序；3)2012.8.31——2012.9.3：程序裝載、調(diào)試運行各種擬實現(xiàn)的功能；4)2012.9.4——2012.9.5：完成設定要實現(xiàn)的功能，撰寫課程設計說明書；5)2012.9.6——2012.9.7：完成硬件調(diào)試、驗收。同組設計者及

3、分工：指導教師簽字___________________年月日教研室主任意見：教研室主任簽字___________________年月日*注：此任務書由課程設計指導教師填寫哈爾濱工業(yè)大學課程設計說明書（論文）開題報告1　緒論1.1　課題目的通過上學期單片機課程的學習，我們基本掌握了51單片機的基本使用方法，本學期開學初，單片機課程設計給了我們更大的挑戰(zhàn)，課題的目的有以下幾點。l進一步熟練掌握單片機的使用方法、提高程序的編寫能力l掌握單片機系統(tǒng)外擴器件的連接與使用l提高器件說明書以及時序過程的閱讀、理解能力l掌握軟件和硬件調(diào)試的基本技巧與方法1.2　項目研究背景及意義在當今社會，汽車成為了

4、越來越普遍，人們不可缺少的交通工具。但汽車的不斷增加，隨之而來就是越來越多的交通事故。交通事故成為了現(xiàn)在越來越嚴重的安全隱患。所以隨著汽車工業(yè)的快速發(fā)展，我們必須加強對汽車安全性能的考慮。所以，智能汽車概念應運而生，他既是汽車產(chǎn)業(yè)的機遇也是汽車產(chǎn)業(yè)的挑戰(zhàn)。汽車的智能化必將是未來汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展的趨勢，在這樣的背景下，我們開展了基于超聲波的智能小車的避障研究。超聲波作為智能車避障的一種重要手段，以其避障實現(xiàn)方便，計算簡單，易于做到實時控制，測量精度也能達到實用的要求，在未來汽車智能化進程中必將得到廣泛應用。我國作為一個世界大國，在高科技領域也必須占據(jù)一席之地，未來汽車的智能化是汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展必然

5、的，在這種情況下研究超聲波在智能車避障上的應用具有深遠意義，這將對我國未來智能汽車的研究在世界高科技領域占據(jù)領先地位具有重要作用。哈爾濱工業(yè)大學課程設計說明書（論文）1.1　設計要求采用超聲波模塊實現(xiàn)小車避障功能，實現(xiàn)小車自動避障任務。2　主要設計內(nèi)容及方案2.1　總體方案設計系統(tǒng)采用51單片機作為核心控制單元用于智能車系統(tǒng)的控制,在超聲波檢測到障礙物之后,主控芯片根據(jù)距離值控制直流電機的轉(zhuǎn)動,在與障礙物距離較大的情況下，快速前進，在與障礙物距離較小但還未到達臨界轉(zhuǎn)彎方向值的時候，慢速前進。在與障礙物距離很近需要轉(zhuǎn)向避障時，方案上將嘗試進行轉(zhuǎn)向，來進行避障。系統(tǒng)總體的設計方框圖如圖2-1

6、所示。圖Error!Notextofspecifiedstyleindocument.1系統(tǒng)總體方案圖圖1.2系統(tǒng)總體方框圖根據(jù)以上的總體方案設計，我們進行了主程序流程圖的設計，下面為所設計的主程序的流程圖。其中DIS即為小車與障礙物的距離；哈爾濱工業(yè)大學課程設計說明書（論文）圖Error!Notextofspecifiedstyleindocument.2主程序流程圖哈爾濱工業(yè)大學課程設計說明書（論文）1.1　主要模塊的基本原理1.1.1　超聲波探測模塊超聲波探測模塊的基本原理及使用方法如下：IO口觸發(fā)，給Sin口至少5~10us的高電平，啟動測量；模塊自動發(fā)送8個40Khz的方波，自

7、動檢測是否有信號返回；有信號返回，通過IO口Sin輸出一個高電平，高電平持續(xù)的時間就是超聲波從發(fā)射到返回的時間，測試距離=（高電平時間*340）/2。圖2-3超聲波探測模塊時序圖1.1.2　直流電機控制模塊機器人的動作由伺服電機控制。伺服電機與單片機接口的連接，圖電機連接原理圖和實際接線圖，P1_0引腳的控制輸出用來控制右的伺服電機，而P1_1則用來控制左邊的伺服電機。哈爾濱工業(yè)大學課程設計說明書（論文）圖2-4左、右電機連接圖控制