智能循迹避障小车C语言程序编写思路,智能循迹避障小车毕业设计论文

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1、较器来采集高低电平，从而实现信号的检测。避障亦是此原理。电路图如图。市面上有很多红外传感器，在这里我选用TCRT型光电对管。图循迹原理图主控电路本模块主要是对采集信号进行分析，同时给出PWM波控制电机速度，起停。以及再检测到障碍报警等作用。其电路图如图。图主控电路第四章软件设计主程序框图：图主程序框图电机驱动程序voidgoahead(){s=；s=；s=；s=；}voidgoback(){s=；s=；s=；s=；}voidturnleft(){s=；s=；启动循迹是否检测到停止线停止是否检测到障碍NY避障YN}voidturnright(){s=；s=；}voidsto(){en=；en=；}循迹模块循迹框图：图循迹框图循迹程序：voidxunji(){if((left_red==)am(right_red==)){en=；开始前进扫描IO口，是否检测到黑线Y左边右边左转右转Nen=；goahead()；delay()；en=；en=；delay()；}elseif((left_red==)am(right_red==)){en=；en=；P_=!P_；turnleft()；delay()；en=；en=；delay()；}elseif((left_red==)am(right_red==)){en=；en=；P_=!P_；turnright()；delay()；en=；en=；delay()；}else{sto()；}}避障模块避障框图：图避障框图避障程序：voidbizhang(){en=；en=；goback()；mid_red=；baojing()；goback()；for(i=；ilt；i++){en=；开始后退一点，报警后退左转前进右转Y左转。

2、delay()；}sto()；delay()；turnright()；for(i=；ilt；i++){en=；en=；delay()；en=；delay()；}xun:if((left_red==)am(right_red==)){loo:turnleft()；en=；en=；delay()；turnright()；en=；delay()；en=；delay()；en=；delay()；if((left_red==)am(right_red==)){；}else{gotoloo；}}else{en=；en=；goahead()；delay()；en=；en=；delay()；gotoxun；}}第五章制作安装与调试PCB的设计制作与安装采用DXP绘制原理图与PCB板，布线的过程中必须注意焊盘的大小与铜线的宽度。我选取的焊盘内径为mm,外径mm；铜线宽mm。从做板的情况来看基本达到制作得要求。采用螺丝将循迹板安装在车头，主板与电机驱动安装在车尾。．小车调试通过改变循迹板滑动变阻器器的大小来调试红外对管的灵敏度，通过改变延时程序来改变速度的大小。下表为小车运行的情况：表小车调试情况结束语整个系统的设计以单片机为核心，利用了多种传感器，将软件和硬件相结合。本系统能实现如下功能：()自动沿预设轨道行驶小车在行驶过程中，能够自动检测预先设好的轨道，实现直道和弧形轨道的前进。若有偏离，能够自动纠正，返回到预设轨道上来。()当小车探测到前进前方的障碍物时，可以自动报警调整，躲避障碍物，从无障碍区通过。小车通过障碍区后，能够自动循迹()自动检测停车线并自动停车。小车运行次数成功循迹次数成功避障次数从运行情况来看循迹的效果比较好，避障的效果不是很好，我认为是由于电源不能稳定。

3、若干M晶振只杜邦线若干玩具小车个排针若干驱动电路(参考文献[])电机驱动一般采用H桥式驱动电路，LN内部集成了H桥式驱动电路，从而可以采用LN电路来驱动电机。通过单片机给予LN电路PWM信号来控制小车的速度，起停。其引脚图如，驱动原理图如图。图LN引脚图图电机驱动电路信号检测模块小车循迹原理是小车在画有黑线的白纸“路面”上行驶，由于黑线和白纸对光线的反射系数不同，可根据接收到的反射光的强弱来判断“道路”黑线。笔者在该模块中利用了简单、应用也比较普遍的检测方法红外探测法。红外探测法，即利用红外线在不同颜色的物理表面具有不同的反射性质的特点。在小车行驶过程中不断地向地面发射红外光，当红外光遇到白色地面时发生漫发射，反射光被装在小车上的接收管接收；如果遇到黑线则红外光被吸收，则小车上的接收管接收不到信号，再通过LM作比)。这种调速方式有调速特性优良、调整平滑、调速范围广、过载能力大，能承受频繁的负载冲击，还可以实现频繁的无级快速启动、制动和反转等优点。因此决定采用使用功率三极管作为功率放大器的输出控制直流电机。图H桥式电路图LN循迹模块方案一：采用简易光电传感器结合外围电路探测，但实际效果并不理想，对行驶过程中的稳定性要求很高，且误测几率较大、易受光线环境和路面介质影响。在使用过程极易出现问题，而且容易因为该部件造成整个系统的不稳定。故最终未采用该方案。方案二：采用两只红外对管(如图)，分别置于小车车身前轨道的两侧，根据两只光电开关接受到白线与黑线的情况来控制小车转向来调整车向，测试表明，只要合理安装好两只光电开关的位置就可以很好的实现循迹的功能。(参考文献[])方案三：采用三只红外对管，一只置于轨道中间，两只置于轨道外侧，当小车脱离轨道时，即当置于中间的一只光。

4、采用功率三极管作为功率放大器的输出控制直流电机。线性型驱动的电路结构和原理简单，加速能力强，采用由达林顿管组成的H型桥式电路(如图)。用单片机控制达林顿管使之工作在占空比可调的开关状态下，精确调整电动机转速。这种电路由于工作在管子的饱和截止模式下，效率非常高，H型桥式电路保证了简单的实现转速和方向的控制，电子管的开关速度很快，稳定性也极强，是一种广泛采用的PWM调速技术。现市面上有很多此种芯片，我选用了LN(如图同时可增加驱动轮的抓地力，减小轮子空转所引起的误差。简单，而三轮运动系统具备以上特点。电源模块方案一：采用实验室有线电源通过稳压芯片供电，其优点是可稳定的提供V电压，但占用资源过大。方案二：采用支V电池单电源供电，但V的电压太小不能同时给单片机与与电机供电。方案三：采用支V电池双电源分别给单片机与电机供电可解决方案二的问题且能让小车完成其功能。所以，我选择了方案三来实现供电。第三章硬件设计总体设计智能小车采用前轮驱动，前轮左右两边各用一个电机驱动，调制前面两个轮子的转速起停从而达到控制转向的目的，后轮是万象轮，起支撑的作用。将循迹光电对管分别装在车体下的左右。当车身下左边的传感器检测到黑线时，主控芯片控制左轮电机停止，车向左修正，当车身下右边传感器检测到黑线时，主控芯片控制右轮电机停止，车向右修正。避障的原理和循线一样，在车身右边装一个光电对管，当其检测到障碍物时，主控芯片给出信号报警并控制车子倒退,转向，从而避开障碍物。主板设计框图如图，所需原件清单如表。图主板设计框图表元件清单Stcc循迹红外对管时钟电路复位电路报警电路电机驱动避障红外对管元件数量元件数量元件数量直流电机只电阻若干集成电路芯片若干单片机块二极管若干电容若干红外对管只蜂鸣器只电位。

5、是否检测到障碍前进Nen=；delay()；en=；en=；delay()；}sto()；delay()；turnleft()；for(i=；是的小车的速度不好控制，这也是我这次设计最大的误区，没有选取稳定的电源。我相信如果实验条件和时间的允许下我肯定能解决这一问题。通过本次设计我掌握了很多以前不熟练的东西，认识了很多以前不熟悉得东西，使我在人生上又进了一步。也认识到很多的不足。致谢本设计能够顺利完成，还承蒙刘老师以及身边的很多同学的指导和帮助。在设计过程中，刘老师给予了悉心的指导，最重要的是给了我解决问题的思路和方法，并且在设计环境和器材方面给予了大力的帮助和支持，在此，我对刘老师表示最真挚的感谢！同时感谢所有帮助过我的同学！感些评阅老师百忙之中抽出时间对本论文进行了评阅！参考文献[]郭惠，吴迅单片机C语言程序设计完全自学手册[M]电子工业出版社,：[]王东锋，王会良，董冠强单片机C语言应用例[M]电子工业出版社,：[]韩毅，杨天基于HCS单片机的智能寻迹模型车的设计与实现[J]学术期刊，，()：[]王晓明电动机的单片机控制[J]学术期刊，，()：[]YamatoI,etalNewconversionsystemforUPSusinghighfrequencylink[J]IEEEPESC,:[]YamatoI,etalHighfrequencylinkDCACconverterforUPSwithanewvoltageclamer[J]IEEEPESC,:lt；i++){en=；en=；delay()；en=；delay()；}sto()；delay()；goahead()；for(i=；ilt；i++){en=；en=；delay()；en=；en=。

6、期短等优点，可利用VHDL语言进行编写开发。但CPLD在控制上较单片机有较大的劣势。同时，CPLD的处理速度非常快，而小车的行进速度不可能太高，那么对系统处理信息的要求也就不会太高，在这一点上，MCU就已经可以胜任了。若采用该方案，必将在控制上遇到许许多多不必要增加的难题。为此，我们不采用该种方案，进而提出了第二种设想。方案二：采用单片机作为整个系统的核心，用其控制行进中的小车，以实现其既定的性能指标。充分分析我们的系统，其关键在于实现小车的自动控制，而在这一点上，单片机就显现出来它的优势控制简单、方便、快捷。这样一来，单片机就可以充分发挥其资源丰富、有较为强大的控制功能及可位寻址操作功能、价格低廉等优点。因此，这种方案是一种较为理想的方案。针对本设计特点多开关量输入的复杂程序控制系统，需要擅长处理多开关量的标准单片机，而不能用精简IO口和程序存储器的小体积单片机，DA、AD功能也不必选用。根据这些分析,我选定了PCRA单片机作为本设计的主控装置，单片机具有功能强大的位操作指令，IO口均可按位寻址，程序空间多达K，对于本设计也绰绰有余，更可贵的是单片机价格非常低廉。在综合考虑了传感器、两部电机的驱动等诸多因素后，我们决定采用一片单片机，充分利用STCC单片机的资源。电机驱动模块方案一：采用继电器对电动机的开或关进行控制,通过开关的切换对小车的速度进行调整此方案的优点是电路较为简单,缺点是继电器的响应时间慢,易损坏,寿命较短,可靠性不高。方案二：采用电阻网络或数字电位器调节电动机的分压，从而达到分压的目的。但电阻网络只能实现有级调速，而数字电阻的元器件价格比较昂贵。更主要的问题在于一般的电动机电阻很小，但电流很大，分压不仅回降低效率，而且实现很困难。方案三：。