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基于单片机智能小车论文开题报告

基于单片机智能小车论文开题报告
基于单片机智能小车论文开题报告

1、课题来源

电子设计涉及到多个学科,机械电子、传感器技术、自动控制技术、人工智能控制、计算机与通信技术等等,是众多领域的高科技。电子设计技术,它是一个国家高科技实例的一个重要标准,可见其研究意义很大。随着我国科学技术的进步,智能化和自动化技术越来越普及,各种高科技也广泛应用于智能小车和机器人玩具制造领域,使智能机器人越来越多样化。智能小车是一个多种高新技术的集成体,它融合了机械、电子、传感器、计算机硬件、软件、人工智能等许多学科的知识,涉及到当今许多前沿领域的技术。而智能电动车正是智能机器人的一种,具有不可估量的实际意义。智能车辆是一个运用计算机、传感、信息、通信、导航、人工智能及自动控制等技术来实现环境感知、规划决策和自动行驶为一体的高新技术综合体。它在军事、民用和科学研究等方面已获得了应用,对解决道路交通安全提供了一种新的途径。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,所以该题目具有很高的研究价值。

2、研究目的和意义

随着计算机、微电子、信息技术的快速发展,智能化技术的发展速度越来越快,智能化与人们生活的联系也越来越紧密,智能化是未来社会发展的必然趋势。智能小车实际上就是一个可以自由移动的智能机器人,比较适合在人们无法工作的地方工作,也可取代人们完成一些复杂、危险性质的工作。作为现代自动控制领域内十分伟大的一项发明智能小车、机器人已经和人们的生产生活紧密的联系在了一起。

智能小车,是一个包含周围环境探测、识别反应、自动控制等功能于一体的综合系统,它综合地运用了微控制器、传感、遥控、机械结构、电子基础、自动控制等多学科的知识。智能小车是一个复杂而又庞大的系统,其内部有许多块控制芯片作为其控制核心,多种传感器来采集外部环境信息并将接收到的信息传给主控制器,然后由控制器来控制其各个模块执行相应的动作。智能小车由于成本较低,甚至还能够胜任一些人们都无法胜任的工作,它已逐步深入到

业、农业以及社会生活的各个方面。本课题设计的智能小车中用到的遥控技术、显示技术、单片机控制系统、传感技术、自动避障技术已广泛应用于工农业生产、国防军事、医疗卫生、宇宙探测等诸多领域,特别是其在军事侦察、反恐、防暴、防核化及污染等危险和恶劣环境中有着广阔的应用前景,由此可见其有着及其重要的研究意义。

3、国内外研究现状和发展趋势及综述

智能小车、机器人的发展研究从上世纪60年代至今已有几十年的历史,自从上世纪60年代末期,第一台能够自主移动机器人问世以后,经过几十年的发展智能机器人已经从最初的示教模仿机器人发展到现在的具有感知功能的智能机器人,在技术上取得了很大的进步许多国家都对智能机器人进行了大量的研究。由于各国的科研实力不同,其水平也有高低,其中美国和日本在该项技术的研究处于领先地位。

法国提出了让智能机器人具有自动认知功能的一项科技计划,使其能够在复杂的环境中通过自主感知判断来自动执行各种动作。美国发明的智能机器人,可以帮助人们送信件、食品等生活用品,还可以牵引吸尘器来打扫卫生。日本目前已经研制成功的人形机器人,其可以模仿人们的各种面部表情而且非常逼真。近年来发明的的手术机器人已经广泛的应用在实际医疗手术中而且稳定性好,安全性高。我国的智能小车、机器人的研究已经有三十多年的历史,特别是在军事领域的应用方面已经取得了较大的成果,已经相继研制出了复杂的智能机器人,危险作业机器人、仿人机器人、复合结构移动机器人等。国内的许多高校也都在不停的进行着这方面的研究而且也有了层出不穷的成果,例如中科院研制的能够和人对话的机器人、上海交大研制的具有较强越障能力的仿人关节结构的机器人等。与此同时,我国也开展了智能移动机器人基础理论研究,在某些方面取得了世界领先的成果,正在逐渐缩小与发达国家的差距。随着各方面技术的不断进步与完善,各个国家对于智能小车、机器人的科研能力都再逐步的加强,未来的智能机器人可能会朝着以下几个方面发展:使用高强度的

轻质材料让机器人的结构越来越灵巧动作执行也更加灵活;应用网络化技术来远距离操作控制机器人群体为人们工作;通过复杂生物机电系统和人机耦合系统来研究出具有仿生感知、生物神经的仿人机器人。相信未来会有具有更高智能化的、更加生动有趣的智能机器人出现在我们的周围,而且会极大的改变和方便人们的生产生活。

4、本课题的主要研究内容及拟采取的技术路线、试验方案

本设计方案采用微处理器(AT89C51单片机)作为整个系统控制的中心,主要由两个部分构成,红外遥控发射部分和智能小车部分。其中智能小车部分主要由以下子模块构成:单片机控制模块、电源模块、电机驱动模块、循迹避障模块、转速检测模块、红外接收器和数据显示模块组成;红外遥控发射部分主要由遥控按键、编码芯片、红外发射三个部分构成。其总体设计框图包括两个部分,如图a和图b所示:

遥控键盘

编码芯片

编码调制

红外发射

a 遥控部分框图

b 小车部分框图

4.1 遥控控制模块设计与论证

目前比较常用的遥控控制方式有两种,红外遥控控制系统和无线遥控控制系统。

方案一:选择红外遥控装置作为小车的遥控控制器。红外遥控是通过遥控发射器内的编码芯片将按键信息调制成一串0和1的二进制代码,然后通过红外线发出,最后被红外接收装置接收进行解码,再运用单片机对解码后的码信息进行识别,然后再根据不同的码信息进行不同的控制操作[9]。

方案二:选择无线电遥控装置作为小车的遥控控制器。无线电遥控是利用不同频率的无线电波对远方的各种机构进行控制的遥控设备。这些信号被远方的接收设备接收后,可以驱动其他各种相应的机械或者电子设备去完成各种操作。

红外遥控和无线遥控是对不同的载波来说的,红外遥控器是用红外线来传送控制信号的,它的特点是有方向性中间不能被阻挡,在室内使用时大概在7m的范围内有效;无线遥控器是用无线电波来传送控制的信号的,它的特点是无方向性,可以不面对面控制,距离远,有效距离可达数十米甚至数公里。

以上两种方案均可作为本设计的遥控控制器,虽然无线遥控控制的距离更远也更加灵敏,但对于本设计来说使用红外遥控已经足够了,而且红外遥控的原理更加简单易懂,所以本设计采用方案一即红外遥控作为小车的遥控控制系统。

4.2 电机驱动模块设计与论证

目前比较常用的小车驱动电机主要有两种选择:

方案一:选择直流电机作为小车的动力驱动。直流电机是将直流电能转换为机械能的一种装置,因其转动力矩大、体积较小、重量很轻、使用方便,所以其在一些小型的电动装置中的应用较多。直流电机的运行方式是这样的:在它里面有圆形的磁体会产生磁场,当给它转子上的绕组通电时,通电线圈在磁场中便会产生洛伦兹力带着线圈即转子转动,当转子转动时通电线圈内的磁场方向将会改变,所以绕组上的电流也要变换流向,在方向一直不变的洛伦兹力控制下电机将向顺时针或逆时针持续转动。由H型桥式电路直接驱动直流电机控制电机的正反转,通过软件编程使单片机输出不同占空比的PWM(脉宽调制信号)来控制直流电机的转速进而控制小车的行驶速度[6]。

方案二:选择步进电机作为小车的动力驱动。步进电机是将输入端输入的电脉冲信号转变为转子的角位移的可以实现精确定位的电机。电机转动的快慢取决于脉冲信号的频率、转动的圈数取决于脉冲的个数,在不超载的情况下其转动速度不受负载的影响,即给步进电机输入一个脉冲信号,电机的转子则转过一个角度,给其加上连接不断的脉冲波形则步进电机就能持续转动下去[5]。

相比直流电机,步进电机转过的角度是由脉冲信号控制的其可以实现小车的精确定位停车,步进电机调速也更加容易,只要输入不同频率的脉冲信号就能控制小车的行驶速度,而且它还有很好的止动能力。所以在本设计中我们选用了步进电机作为小车的驱动电机。

4.3 避障循迹模块设计与论证

目前主要有两种方案来实现小车的自动避障功能:

方案一:采用红外反射式光电传感器、电压比较器及一些电阻构成的障碍物检测电路来检测小车前方的障碍。障碍物检测电路安装在小车前部的中间及左右

两边,来检测小车前方的障碍物。其障碍检测过程如下:红外发光二极管发出红外光,如果遇到小车前面的障碍物,红外线就会被物体反射回来,被光敏三极管吸收此时光敏三极管导通,并在输出端输出低电平信号至单片机,然后单片机调用寻迹避障子程序控制小车做出相应的避障反应,当左边遇到障碍物时单片机会自动调用右转子程序控制其右转,当右边遇到障碍物时单片机会自动调用左转子程序控制其左转。当无障碍物时,发出的红外线不被反射,光敏三极管截止,输出高电平信号,小车继续向前行驶[8]。

方案二:采用超声波原理来检测小车前方的障碍。其检测障碍的原理如下:先由超声波发射器向小车前方发射超声波,超声波在向前传播过程中,若遇到障碍物则会被反射回去,反射波被超声波回收装置接收后会产生一个电信号然后被转化为高低电平信号反馈给单片机,若为高电平则说明前方遇到障碍,然后由单片机调用避障子程来控制小车做出相应的躲避障碍的动作[7]。

在本设计我们采用了第一种方案实现小车的自动避障功能。

4.4 数据显示模块设计与论证

根据题目的要求小车可以实时显示其运动的速度、距离等数据。主要有两种方案来实现:

方案一:用共阳极数码管和可编程的键盘接口芯片组成数据显示电路,接口芯片直接与单片机的I/O口相连,由单片机精确控制实现LED动态显示。

方案二:用LCD液晶显示屏直接与单片机相连组成数据显示电路。LCD液晶显示屏是一种专门用来显示字符和数字的点阵型液晶模块,它是由若干个5X7或5X11点阵字符位组成的,一个字符占据一个点阵字符位,每位之间有一个点距的间隔将字符隔开,行与行之间也有间隔[8]。

由于本设计需要显示的数据较多,若用LED数码管来显示需多个数码管才能满足要求,这样电路设计过于复杂,相反只用一个LCD液晶显示屏即可显示要求数据,所以本设计我们采用方案二即LCD显示屏来显示实时数据。

4.5 转速测量模块设计与论证

方案一:选择霍尔开关型传感器测量小车车轮转速。具体做法是:在非磁性材料制作的转子上,固定好一片钢性磁体,将霍尔开关型传感器的感知接收面和磁体的磁极相对, 并在安装架上安装好(注意磁场方向不要弄错),轮子转动时

磁体会跟着转动,在磁体转到和传感器的接收面相对时, 霍尔传感器便输出一个脉冲信号, 由两个脉冲间的时间间隔,便可算出转速,然后再根据车轮半径编程便可算出小汽车运行的速度[10]。

方案二:选择直射式光电检测器测量小车车轮转速。具体做法是: 在小车的驱动轮的主轴上安装一个开有十个透光槽的圆形叶片,保持叶片和驱动轮能够同步转动,然后在驱动轮旁安装好直射式光电检测器,叶片随着车轮的转动不断切割红外发射管与红外接受管之间的红外线通路,当叶片转动至透光槽与红外线通路重合时,检测器导通,红外接受管通过电流,当叶片转动至使透光槽遮住时,光通路断开。随着车轮不断的转动,便会输出连续的脉冲序列,测出脉冲的个数便可知叶片转过的孔数,从而可计算出车轮转动的转角和转速,然后再根据车轮半径由软件编程便可算出小车运行的速度[11]。

以上两种方案都能够测出小车车轮的转速。但是在本设计中,对于方案一来说,要想在很小的小车车轮上密集安装磁片比较困难,而且彼此之间也容易产生干扰。因此本设计拟采用方案二测量小车的转速。

4.6 电源模块设计与论证

电源是整个小车系统运行的基本条件,它的性能的好坏直接决定整个系统运行的稳定性和性能。小车的供电电源包含两部分,单片机控制模块电源和电机驱动模块电源,我们将单片机及其外围电路和步进电机分开供电,两者互相不影响,实现稳定供电。由于步进电机需较高的供电电压而单片机和其逻辑单元最大供电电压不能超过5V,因此需设计稳压电路。

方案一:采用8节1.5V干电池串联共12V直接给步进电机供电,然后经过由LM7805稳压芯片构成的稳压电路将电压降至5V后给电片机及其外围逻辑电路供电。但是本方案由于电池电量有限,而且数量较多的干电池重量较大会给驱动电机带来太大负担,也占用了太大的空间在体积较小的小车上使用太不方便,所以放弃了该方案。

方案二:采用12V蓄电池直接给步进电机供电,将电压降至5V后给单片机及其外围电路供电。蓄电池具有较长的续航能力以及电压输出的值基本不怎么变化,但是因为蓄电池的体积和质量过大,并不适合本设计的使用,所以我们并没有使用蓄电池来供电。

方案三:采用3节4.2V锂电池串联的方式共直接给步进电机供电,然后经过由稳压芯片构成的稳压电路将电压降至5V后给单片机及其外围逻辑电路供电。本方案锂电池的电量较足并且可以充电重复利用,3节锂电池重量和占用的空间都较小,因此该方案比较可行,最终我们选择了该方案作为小车的驱动电源[14]。

5、研究基础

(1)学习巩固《模拟电子技术》和《数字电子技术》、《自动控制原理》、《传感器技术》、《现代控制理论》、《单片机原理及其应用》等书籍的基础知识。

(2)使用计算机,安装PROTUES仿真软件,编写程序对设计的系统进行仿真。

(3)在大学期间,系统的学习了电子、通信和计算机相关的专业知识。对硬件电路有了一定的认识,能够明白工作原理及效果。能够利用C语言在Keil软件编译环境下实现单片机的软件部分设计,运用所学的电子类相关知识完成单片机外围硬件电路的设计,同时还能够利用ISIS绘制出系统的原理图,并实现仿真。

6、预期达到的目标及进度安排

1、2015.10.11-2015.10.22,论文选题阶段;

2、2015.10.23-2015.11.15,按照设计任务书要求,查阅相关资料,阅读参考

文献阶段;

3、2015.11.16-2015.11.30,阅读参考文献,完成外文文献翻译阶段;

4、2015.12.01-2015.12.30,确定设计方案,完成开题报告阶段;

5、2016.01.01-2016.04.30,系统设计方案具体实现及论文撰写阶段;

6、2016.05.01-2016.05.31,论文定稿、打印、答辩阶段。

7、阅读的主要文献、资料

[1]何立民.MCS-51系列单片机应用系统设计系统配置与接口技术[M].北京:

北京航空航天大学出版社,1999

[2]胡斌.无线电识图与电路故障分析轻松入门[M].北京:人民邮电出版社[M],

2001

[3]薛钧义,张彦斌.MCS-51/96系列单片微型计算机及其应用[M].西安:西安交通大学出版社,1998

[4]王幸之,王雷.单片机应用系统抗干扰技术[M].北京:北京航空航天大学出版社,2000

[5]夏继强.单片机实验与实践教程[M].北京:北京航空航天大学出版社, 2001

[6]李朝青.PC机及单片机数据通信技术[M].北京:北京航空航天大学出版社,2000

[7]张悦.数字通信原理[M].西安:西北工业大学出版社,1989

[8]纪传礼.遥控遥测技术[M].北京:科学出版社,1983

[9]赵海兰.基于单片机的红外遥控智能小车的设计[J].电子世界,2013(2):31-32.

[10]宋新兵.自动控制电动小汽车的设计[J],2001年全国大学生电子设计竞赛一等奖.电子世界,2002(4):55-56.

[11]尚林勇.自动往返电动小汽车的设计[J],咸宁师专学报,2002(6):39-43.

[12]Wang Shaokun,Xiao Xiao,Zhao Hongwei.The Wireless Remote Control Car System Based On ARM9[J].2011 IEEE:887-890.

[13]Gang Wang.Wireless Remote Control Technology in Intelligent Buildings System [J].2010 Conference on Dependable Computing :231-233.

[14]张化勋.智能小汽车的设计[J].长春大学学报,2005年12月第六期:13-15.

基于单片机的智能小车开题报告

毕业设计(论文) 开题报告 设计(论文)题目:基于单片机的智能小车 学院名称:电子与信息工程学院 专业:电子与信息工程 班级:电信092班 姓名:杨介派学号09401180228 指导教师:胡劲松职称教授 定稿日期:2013 年1 月26 日

基于单片机的智能小车 1.课题研究背景和意义 智能化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。它集中地运用了计算机、传感、信息、通信、导航、人工智能及自动控制等技术,是典型的高新技术综合体。智能车辆是目前世界车辆工程领域研究的热点和汽车工业增长的新动向。随着企业生产技术的不断提高以及对自动化技术要求的不断加深,智能车辆已在许多工业部门获得了广泛的应用。无论是从科学发展、理论研究的角度,还是从汽车工业发展以及市场竞争的角度看,对智能车辆的研究都是必要的。而智能小车的研究及相关产品开发也将有利于我国在此领域技术发展与进步。因此,研制一种智能,高效的智能小车控制系统具有重要的实际意义和科学理论价值。 2.国内外研究现状及发展趋势 2.1 国外智能车辆的现状研究 国外智能车辆的研究历史较长,始于上世纪50年代,它的发展历程大致可以分为三个阶段: 第一阶段:20世纪50年代是智能车辆研究的初始阶段。1954年美国Barrett Electronic 公司研究开发出了世界上第一台自主引导车系统,该系统只是一个运行在固定路线上的拖车式运货平台,但它却具有了智能车辆最基本的特征即无人驾驶。 第二阶段:从80年代中后期,世界主要发达国家对智能车辆开展可卓有成就的研究,在欧洲,普罗米修斯项目于1986年开始了在这个领域的探索,在美洲,美国于1995年成立了国家自动高速公路系统联盟,其目标之一就是研究发展智能车辆的可行性,并促进智能车辆技术进入实用化。 第三阶段:从90年代开始,智能车辆进入了深入、系统、大规模的研究阶段。最为突出的是,美国卡内基-梅陇大学机器人研究所一共完成了Navlab系列的自主车的研究,取得了显著的成就。 2.2 国内智能车辆的现状研究 国内的许多高校和科研院所都在进行ITS关键技术、设备的研究,随着ITS研究的兴起,我国已形成了一支ITS技术研究开发的专业技术队伍。交通部已将ITS研究列入“十五”科技发展计划和2010年长期规划。相信经过相关领域的共同努力,我国ITS及智能车辆的技术水平

基于单片机的智能小车毕业论文

本科毕业设计(论文)基于单片机的智能小车控制 专业:测控技术与仪器 姓名:咸蛋小超人 2013年 6 月

基于单片机的智能小车控制 摘要:智能化作为现代电子产品的新趋势,是今后的电子产业的发展方向。智能化设计的电子产品可以按照预先设定的模式在一个环境里自动运作,不需要人为的管理,可应用于科学勘探、环境监测、智能家居等方面。基于单片机的智能小车控制就是其中的一个体现。本设计实现了一种基于51单片机的自动避障智能模型车系统,通过红外传感器采集路况信息,通过对检测信息的分析,自动控制转向电机转向,改变行驶路径,绕过障碍物,从而实现车稳定避障。 本课题设计的智能小车,具有自动避障功能,超声波测距报警,无线电遥控等功能。 关键词:智能车;51单片机;避障;红外线 Smart car based on SCM control Abstract:As a new trend of modern electronic products, intelligent is the developmental direction of electronic industry after then. Electronic products, which are intelligently designed, can automatically operate following the mode that is pre-set. Without the management of human beings, it can be used for scientific exploring, environmental monitoring, intelligent home furnishing, etc. One of the embodiments is the intelligent control car which is based on single chip microcomputer. In the design, an intelligent model car system based on MCU 51 has been realized. It can collect traffic information with infrared sensors. Meanwhile, by the analysis of information examined, it can transfer from automatic control to motor steering in order to change the route and dodge the obstacles so that the steady avoidance of the barrier can come true. In this paper, a car with the ability of intelligent judgment has been designed and made. It functions as the device which can dodge obstacles automatically, alarm with ultrasonic distance examination, and remote control by radio. Key words: Smart Cart;Single-chip 51;Obstacle Avoidance;Infrared

智能小车毕业论文完整版

智能小车毕业论文完整 版 Document serial number【UU89WT-UU98YT-UU8CB-UUUT-UUT108】

学士学位论文 系别:计算机科学与技术 学科专业:计算机科学与技术 姓名: @@@@ @@@ 2011年 06月

智能小车引导控制系统 的设计与实现 系别:计算机科学与技术 学科专业:计算机科学与技术 指导老师: @@@ 姓名: @@@ @@@ 2011年 06月

智能小车引导控制系统的设计与实现 摘要:面对诸多恶劣的工作环境(如灭火、救援等),为了有效的避免人员伤亡,就需要采用智能小车去现场来完成相应的任务。因此研究和开发智能小车引导控制系统具有十分重要的意义。本系统采用STC89C51单片机作为核心控制芯片,设计制作了一款通过红外光电传感器检测路径信息、红外火焰传感器检测火源的智能寻迹灭火小车。本系统由单片机控制模块、寻迹传感器模块、驱动电机模块、火源传感器模块、风扇模块、电源模块等组成。实际应用表明,该小车可以在专门设计的场地上实现自主发现火源,自主识别路线,自主行进接近火源并灭火,最终完成灭火的任务。 关键词:单片机小车引导控制传感器

Smart cars guide control system design and implementation Abstract: Confronted with so many bad working environment (such as fire fighting, rescue etc), in order to effectively avoid casualties, need to use intelligent go by car scene to complete relevant tasks. Therefore, the research and development of intelligent car guide control system has the extremely vital significance. This system uses STC89C51 as the core control chip, design and make a new electric sensor detection by infrared sensor information, infrared flame path of intelligent tracing test fire extinguishing car. The system is composed of single-chip microcomputer control module, tracing sensor module, drive motor module, ignition sensor module, fan module, power supply module. The practical application indicates that the car can be in a specially designed field on fire, to realize the independent found autonomous recognition route, independent sources and marching close to the fire extinguishing, finally complete task. Keywords: Microcontroller Car Control system Sensors

基于单片机的WIFI智能小车毕业设计论文

毕业设计方案 课题名称:《基于51单片机的WIFI 遥控小车设计》

毕业设计(论文)原创性声明和使用授权说明 原创性声明 本人郑重承诺:所呈交的毕业设计(论文),是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。尽我所知,除文中特别加以标注和致谢的地方外,不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果,也不包含我为获得及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体,均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。 作者签名:日期: 指导教师签名:日期: 使用授权说明 本人完全了解大学关于收集、保存、使用毕业设计(论文)的规定,即:按照学校要求提交毕业设计(论文)的印刷本和电子版本;学校有权保存毕业设计(论文)的印刷本和电子版,并提供目录检索与阅览服务;学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文;在不以赢利为目的前提下,学校可以公布论文的部分或全部内容。 作者签名:日期:

学位论文原创性声明 本人郑重声明:所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外,本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体,均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。 作者签名:日期:年月日 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定,同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版,允许论文被查阅和借阅。本人授权大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。 涉密论文按学校规定处理。 作者签名:日期:年月日 导师签名:日期:年月日

电动智能小车单片机毕业设计论文

摘要 80C51单片机是一款八位单片机,他的易用性和多功能性受到了广大使用者的好评。这里介绍的是如何用80C51单片机来实现长春工业大学的毕业设计,该设计是结合科研项目而确定的设计类课题。本系统以设计题目的要求为目的,采用80C51单片机为控制核心,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。整个系统的电路结构简单,可靠性能高。实验测试结果满足要求,本文着重介绍了该系统的硬件设计方法及测试结果分析。 采用的技术主要有: (1)通过编程来控制小车的速度; (2)传感器的有效应用; (3)新型显示芯片的采用. 关键词80C51单片机、光电检测器、PWM调速、电动小车

Design and create an intelligence electricity motive small car Abstract 80C51 is a 8 bit single chip computer. Its easily using and multi-function suffer large users. This article introduces the CCUT graduation design with the 80C51 single chip computer. This design combines with scientific research object. This system regards the request of the topic, adopting 80C51 for controlling core, super sonic sensor for test the hinder. It can run in a high and a low speed or stop automatically. It also can record the time, distance and the speed or searching light and mark automatically the electric circuit construction of whole system is simple, the function is dependable. Experiment test result satisfy the request, this text emphasizes introduced the hardware system designs and the result analyze. The adoption of technique as: (1)Reduce the speed by program the engine; (2)Efficient application of the sensor; (3)The adoption of the new display chip. Keywords 80C51 single chip computer, light electricity detector, PWM speed adjusting, Electricity motive small car

开题报告(智能小车)

CHAHGZH0U 開TfRIE OF ENGINEERWG TECHNOLOGY 毕业设计(论文)开题报告 现状: 智能小车发展很快,从智能玩具到其它各行业都有实质成果。其基本可实 现循迹、避障、检测贴片寻光入库、避崖等基本功能,这几届的电子设计大赛 智能小车又在向声控系统发展。比较出名的飞思卡尔智能小车更是走在前列。 我此次的设计主要实现循迹避障这两个功能。 智能车辆也叫无人车辆,是一个集环境感知、规划决策和多等级辅助驾驶 等功能于一体的综合系统。它具有道路障碍自动识别、自动报警、自动制动、 自动保持安全距离、车速和巡航控制等功能。智能车辆的主要特点是在复杂的 道路情况下,能自动的操纵和驾驶车辆绕开障碍物并沿着预订的道路进行。智 能小车主要运用领域包括军事侦察与环境检测、探测危险与排除险情、安全检 测受损评估、智能家居。 发展趋势: 智能循迹小车可广泛应用于军事侦察、勘探、矿产开采等不便于人员实地 堪察 的环境。稍加改造,可应用于军事反恐、警察维和等领域,从而达到最大 限度的避免人员伤亡,保存战斗实力的目的。因此,具有重要的军事和经济意 义。 随着汽车工业的,其与电子信息产业的融合速度也显着提高,汽车开始向 电子化、多媒体化和智能化方向发展,使其不仅作为一种代步工具、同时能具 有交通、娱乐、办公和通讯等多种功能。智能小车是一个集环境感知、规划决 策,自动行驶等功能与异地的综合系统,它集中的运用了计算机、传感、信息、 通信、导航及自动控制等技术,是典型的高新技术综合体。 、基本信息 学生姓名 倪小玉 班级 电子0911 学号 2009238108 系名称 自动化技术系 专业 应用电子 毕业设计(论文)题目 智能循迹小车的设计 指导教师 李玮 二、开题意义 课题 的现状与 发展趋势

基于单片机的多功能智能小车设计毕业论文

基于单片机的多功能智能小车设计毕业论文 目录 1 设计任务 (3) 1.1 要求 (3) 2 方案比较与选择 (4) 2.1路面检测模块 (4) 2.2 LCD显示模块 (5) 2.3测速模块 (5) 2.4控速模块 (6) 2.5模式选择模块 (7) 3 程序框图 (7) 4 系统的具体设计与实现 (9) 4.1路面检测模块 (9) 4.2 LCD显示模块 (9) 4.3测速模块 (9) 4.4控速模块 (9) 4.5复位电路模块 (9) 4.6模式选择模块 (9) 5 最小系统图 (10) 6 最终PCB板图 (12) 7 系统程序 (13) 8 致谢 (46)

9 参考文献 (47) 10 附录 (48) 1. 设计任务: 设计并制作了一个智能电动车,其行驶路线满足所需的要求。 1.1 要求: 1.1.1 基本要求: (1)分区控制: 如(图1)所示: (图1) 车辆从起跑线出发(出发前,车体不得超出起跑线)。在第一个路程C~D区(3~6

米)以低速行驶,通过时间不低于10s;第二个路程D~E区(2米)以高速行驶,通过时间不得多于4秒;第三个路程E~F区(3~6米)以低速行驶,通过时间不低于10s。 (2)小车能自动记录、显示行驶时间、行驶距离以及行驶速度,还能记录每段所走的时间,从而判断是否符合课程设计要求。(记录显示装置要求安装在车上)。 1.1.2 发挥部分: S型控制:如(图2)所示: (图2) 车辆沿着S形铁片行驶,自动转弯,自动寻找正确方向和铁片。当离开S型铁片跑道或者感应不到铁片一段时间的时候,小车自动停止,并记录行驶时间,路程,平均速度并通过LCD显示出来。 2. 方案比较与选择: 根据设计任务要求,并且根据我们自己的需要而附加的功能,该电路的总体框图可分为几个基本的模块,框图如(图3)所示:

智能小车本科毕业论文

毕业论文声明 本人郑重声明: 1.此毕业论文是本人在指导教师指导下独立进行研究取得的成果。除了特别加以标注地方外,本文不包含他人或其它机构已经发表或撰写过的研究成果。对本文研究做出重要贡献的个人与集体均已在文中作了明确标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。 2.本人完全了解学校、学院有关保留、使用学位论文的规定,同意学校与学院保留并向国家有关部门或机构送交此论文的复印件和电子版,允许此文被查阅和借阅。本人授权大学学院可以将此文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本文。 3.若在大学学院毕业论文审查小组复审中,发现本文有抄袭,一切后果均由本人承担,与毕业论文指导老师无关。 4.本人所呈交的毕业论文,是在指导老师的指导下独立进行研究所取得的成果。论文中凡引用他人已经发布或未发表的成果、数据、观点等,均已明确注明出处。论文中已经注明引用的内容外,不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究成果做出重要贡献的个人和集体,均已在论文中已明确的方式标明。

学位论文作者(签名): 年月

关于毕业论文使用授权的声明 本人在指导老师的指导下所完成的论文及相关的资料(包括图纸、实验记录、原始数据、实物照片、图片、录音带、设计手稿等),知识产权归属华北电力大学。本人完全了解大学有关保存,使用毕业论文的规定。同意学校保存或向国家有关部门或机构送交论文的纸质版或电子版,允许论文被查阅或借阅。本人授权大学可以将本毕业论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,可以采用任何复制手段保存或编汇本毕业论文。如果发表相关成果,一定征得指导教师同意,且第一署名单位为大学。本人毕业后使用毕业论文或与该论文直接相关的学术论文或成果时,第一署名单位仍然为大学。本人完全了解大学关于收集、保存、使用学位论文的规定,同意如下各项内容:按照学校要求提交学位论文的印刷本和电子版本;学校有权保存学位论文的印刷本和电子版,并采用影印、缩印、扫描、数字化或其它手段保存或汇编本学位论文;学校有权提供目录检索以及提供本学位论文全文或者部分的阅览服务;学校有权按有关规定向国家有关部门或者机构送交论文的复印件和电子版,允许论文被查阅和借阅。本人授权大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入学校有关数据库和收录到《中国学位论文全文数据库》进行信息服务。在不以赢利为目的的前提下,学校可以适当复制论文的部分或全部内容用于学术活动。 论文作者签名:日期: 指导教师签名:日期: 摘要 随着社会各行各业的迅速发展,根据人类的需求出现了各种各样的智能机器人、智能车。智能小车又称为移动式机器人,是一个多种高新技术的集成体,它融合了机械、电子、传感器、计算机硬件、软件、人工智能等许多学科的知识,伴着我国科学技术的进步,智能化和自动化技术越来

基于单片机的多功能智能小车设计论文

毕业设计(论文) 课题名称基于单片机智能小车设计 学生姓名 学号 系、年级专业信息工程系08电子科学与技术 指导教师 职称讲师 2012年5月13日

摘要 智能作为现代的新发明,是以后的发展方向,他可以按照预先设定的模式在一个环境里自动的运作,不需要人为的管理,可应用于科学勘探等等的用途。智能电动车就是其中的一个体现。本次设计的简易智能电动车,采用AT89S52单片机作为小车的检测和控制核心;采用金属感应器TL-Q5MC来检测路上感应到的铁片,从而把反馈到的信号送单片机,使单片机按照预定的工作模式控制小车在各区域按预定的速度行驶,并且单片机选择的工作模式不同也可控制小车顺着S形铁片行驶;采用霍尔元件A44E检测小车行驶速度;采用1602LCD实时显示小车行驶的时间,小车停止行驶后,轮流显示小车行驶时间、行驶距离、平均速度以及各速度区行驶的时间。本设计结构简单,较容易实现,但具有高度的智能化、人性化,一定程度体现了智能。 关键词:智能车;AT89S52;单片机;金属感应器;霍尔元件;1602LCD

ABSTRACT Smart as a modern invention, the direction of development in the future, he can in an environment where automatic operation in accordance with the pre-set pattern, no human management can be applied to the use of scientific exploration. Smart electric car is one of expression. The simplicity of the design of intelligent electric car, using A T89S52 MCU core as the detection and control of the car; metal sensor TL-Q5MC to detect the way the sensor to the iron plates, so that the feedback signal to send to the microcontroller, so that microcontroller in accordance with predetermined operating mode to control the car traveling in the regions according to a predetermined speed, and the operating mode selected by the microcontroller to control the car traveling along the S-shaped iron plates; Hall element A44E detect car speed; using 1602LCD real-time display car traveling car to stop driving, take turns to car travel time, travel distance, average speed and velocity zone traveling time. This design is simple, more easy to implement, but are highly intelligent, humane, to some extent reflects the intelligent. Keywords: smart car; AT89S52 is; microcontroller; metal sensors; Hall element; 1602LCD

智能小车开题报告

华侨大学厦门工学院毕业设计(论文)开题报告 系:电气工程系专业班级:电气工程及其自动化4班

二、文献综述(国内外研究情况及其发展): 国外智能车辆的研究历史较长,始于上世纪50年代。它的发展历程大体可以分成三个阶段: 第一阶段 20世纪50年代是智能车辆研究的初始阶段。1954年美国Barrett Electronics 公司研究开发了世界上第一台自主引导车系统AGVS(Automated Guided Vehicle System)。 第二阶段从80年代中后期开始,世界主要发达国家对智能车辆开展了卓有成效的研究。在欧洲,普罗米修斯项目开始在这个领域的探索。在美洲,美国成立了国家自动高速公路系统联盟(NAHSC)。在亚洲,日本成立了高速公路先进巡航/辅助驾驶研究会。 第三阶段从90年代开始,智能车辆进入了深入、系统、大规模研究阶段。最为突出的是,美国卡内基.梅隆大学(Carnegie Mellon University)机器人研究所一共完成了Navlab系列的10台自主车(Navlab1—Navlab10)的研究,取得了显著的成就。 相比于国外,我国开展智能车辆技术方面的研究起步较晚,开始于20世纪80年代。而且大多数研究处在于针对某个单项技术研究的阶段。虽然我国在智能车辆技术方面的研究总体上落后于发达国家,并且存在一定得技术差距,但是我们也取得了一系列的成果,主要有: (1)中国第一汽车集团公司和国防科技大学机电工程与自动化学院与2003年研制成功我国第一辆自主驾驶轿车。 (2)南京理工大学、北京理工大学、浙江大学、国防科技大学、清华大学等多所院校联合研制了7B.8军用室外自主车,该车装有彩色摄像机、激光雷达、陀螺惯导定位等传感器。 可以预计,我国飞速发展的经济实力将为智能车辆的研究提供一个更加广阔的前景。因此,对智能小车进行深入细致的研究,不但能加深课堂上学到的理论知识,更能将理论转化为实际运用,为将来打下坚实的基础。

基于单片机智能小车毕业设计(论文)

毕业设计(论文) 设计(论文)题目:基于单片机的智能小车 学院名称:电子与信息工程学院专业:电子与信息工程 班级:电信092班 姓名:\ 学号\ 指导教师:\ 职称\

基于单片机的智能小车 摘要 智能车辆是目前世界车辆研究领域的热点和汽车工业新的增长点。未来的车辆也一定是智能化的车辆。所以,智能化的车辆是未来人们生活重要的载体。因此有必要对智能车辆进行研究。研制一种智能,高效的智能小车控制系统具有重要的实际意义和科学理论价值。本文设计了一个能自动循迹的智能小车控制系统。以STC89C52单片机为控制核心,利用反射式光电传感器检测黑线实现小车循迹,利用超声波传感器检测道路上的障碍并提示,利用LCD1602显示小车的速度和路程。能实现小车自动根据地面黑线前进倒退、转向行驶,超声波测距提示障碍物,LCD1602实时显示小车的速度和行驶的路程,具有高度的智能化,达到设计目标。 关键词:智能小车,STC89C52单片机,超声波传感器,LCD1602

目录 摘要..................................................................................... 错误!未定义书签。ABSTRACT .......................................................................................... 错误!未定义书签。目录....................................................................................... 错误!未定义书签。第1章绪论................................................................................. 错误!未定义书签。 1.1智能小车的意义和作用........................ 错误!未定义书签。 1.2智能小车的现状 (1) 第2章方案设计与论证 (2) 2.1 主控系统 (2) 2.2 电源模块 (2) 2.3 电机驱动模块 (3) 2.3.1 电机模块选择与论证 (3) 2.3.2 电机驱动模块选泽与论证 (3) 2.4 循迹模块 (4) 2.5 测速模块 (5) 2.6 显示模块 (6) 2.7 壁障模块 (7) 第3章硬件设计 (8) 3.1 总体设计 (8) 3.2 驱动电路 (8) 3.3 信号检测电路................................ 错误!未定义书签。 3.4 测速电路.................................... 错误!未定义书签。 3.5 显示电路.................................... 错误!未定义书签。 3.6 主控电路.................................... 错误!未定义书签。第4章软件设计 (17)

毕业设计基于AT89C51单片机的智能小车设计

第1章绪论 1.1课题背景 目前,在企业生产技术不断提高、对自动化技术要求不断加深的环境下,智能车辆以及在智能车辆基础上开发出来的产品已成为自动化物流运输、柔性生产组织等系统的关键设备。世界上许多国家都在积极进行智能车辆的研究和开发设计。移动机器人是机器人学中的一个重要分支,出现于20世纪06年代。当时斯坦福研究院(SRI)的Nils Nilssen和charles Rosen等人,在1966年至1972年中研制出了取名shakey的自主式移动机器人,目的是将人工智能技术应用在复杂环境下,完成机器人系统的自主推理、规划和控制。从此,移动机器人从无到有,数量不断增多,智能车辆作为移动机器人的一个重要分支也得到越来越多的关注。 智能小车,是一个集环境感知、规划决策,自动行驶等功能于一体的综合系统,它集中地运用了计算机、传感、信息、通信、导航及白动控制等技术,是典型的高新技术综合体。 智能车辆也叫无人车辆,是一个集环境感知、规划决策和多等级辅助驾驶等功能于一体的综合系统。它具有道路障碍自动识别、自动报警、自动制动、自动保持安全距离、车速和巡航控制等功能。智能车辆的主要特点是在复杂的道路情况下,能自动地操纵和驾驶车辆绕开障碍物并沿着预定的道路(轨迹)行进。智能车辆在原有车辆系统的基础上增加了一些智能化技术设备: (1)计算机处理系统,主要完成对来自摄像机所获取的图像的预处理、增强、分析、识别等工作; (2)摄像机,用来获得道路图像信息; (3)传感器设备,车速传感器用来获得当前车速,障碍物传感器用来获得前方、侧方、后方障碍物等信息。 智能车辆技术按功能可分为三层,即智能感知/预警系统、车辆驾驶系统和全自动操作系统团。上一层技术是下一层技术的基础。三个层次具体如下: (1)智能感知系统,利用各种传感器来获得车辆自身、车辆行驶的周围环境及 驾驶员本身的状态信息,必要时发出预警信息。主要包括碰撞预警系统和驾驶员状态监控系统。碰撞预警系统可以给出前方碰撞警告、盲点警告、车道偏离警告、换道/

(完整版)智能小车本科毕业设计

摘要 随着社会各行各业的迅速发展,根据人类的需求出现了各种各样的智能机器人、智能车。智能小车又称为移动式机器人,是一个多种高新技术的集成体,它融合了机械、电子、传感器、计算机硬件、软件、人工智能等许多学科的知识,伴着我国科学技术的进步,智能化和自动化技术越来越普及,各种高科技也广泛应用于智能车等制造领域,使智能车越来越多样化。根据不同的需求便出现了各种功能的智能小车。 本设计是以AT89C52单片机为核心的智能车的设计,系统主要由红外检测模块、单片机最小系统模块、电机控制模块、电源模块组成。其中电源模块由四节1.5V电池组成,经过7805稳压电路输出5V的稳定电压;红外检测模块包括两只红外反射式对管TCRT5000;最小系统模块主要包括AT89C52单片机和其外围电路;电机模块包括两个减速直流电机及其附属减速箱和两个电机驱动控制芯片L298N。软件部分由C语言编程,实现对各部分的处理和控制。该智能车可以实现自动避障、避障的功能。整个系统结构简单,运行高效。 关键词:智能小车避障 AT89C52 L298N电机驱动

Abstract With the rapid development of all sectors of society, based on needs emergence of a variety of intelligent robots, intelligent vehicles. Smart car, also known as mobile robots, is a multi-tech integrated body, which combines mechanical, electronics, sensors, computer technology is becoming increasingly popular, is also widely used in various the needs of the various functions will appear smart car. The design is based on AT89C52 microcontroller as the core of the intelligent vehicle design, the system mainly consists of infrared detection module, the smallest single-chip system module, motor control module, power module. Wherein the power supply module consists of four 1.5V batteries composed after 7805 5V regulator circuit output stable voltage; infrared detector module includes two infrared reflective of the tube TCRT5000; minimum system module includes AT89C52 microcontroller and its peripheral circuits; motor module includes two DC motors and its subsidiary reducer gearbox and two motor drive control chip L298N. Software part by the C programming language, to achieve the various parts of the processing and control. The smart car can automatically avoid obstacles, obstacle avoidance function. The whole system is simple, efficient operation.

基于单片机的智能小车设计开题报告

课题类别:设计□√论文□ 学生姓名:张金行 学号: 201057050229 班级:电子1002班 专业(全称):电子信息工程 指导教师:杨安平 2014年4月

一、本课题设计(研究)的目的: 随着计算机、微电子、信息技术的快速发展,智能化技术的发展速度也越来越快,智能化与人们生产生活的联系越来越紧密,智能化将是未来社会发展的必然趋势。随着汽车工业的迅速发展,关于智能汽车的研究也越来越受人关注,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。智能小车由于成本低廉,甚至还能够胜任一些人类不能完成的工作,它已逐步深入到工农业以及社会的各个方面。本课题设计的智能小车中用到的红外遥控技术、语音识别技术、单片机控制系统、传感技术、自动避障技术已广泛应用于工农业生产、国防军事、医疗卫生、宇宙探测等诸多领域,特别是其在军事侦察、反恐、防暴、防核化及污染等危险和恶劣环境中有着广阔的应用前景,由此可见其有着及其重要的研究意义。 本设计的智能小车要求能够实时显示时间、速度、里程,具有自动循迹、避障功能,可控制行驶车速并能准确定位停车。 要求能够通过实际动手设计,学会电子产品的设计开发过程,掌握单片机的基本原理、遥控原理、显示原理,而且能够熟练进行系统的硬件电路设计、软件设计调试和掌握相关电子开发软件的使用。

二、设计(研究)现状和发展趋势(文献综述): 1研究现状 智能小车、机器人的发展研究从上世纪60年代至今已有几十年的历史,自从上世纪60年代末期,第一台能够自主移动机器人问世以后,经过几十年的发展智能机器人已经从最初的示教模仿机器人发展到现在的具有感知功能的智能机器人,在技术上取得了很大的进步许多国家都对智能机器人进行了大量的研究。由于各国的科研实力不同,其水平也有高低,其中美国和日本在该项技术的研究处于领先地位。 法国提出的“机器人与人工体”国家计划主要是对智能机器人的认知功能进行深入的研究,使其能够在复杂的环境中通过自主感知判断来自动执行各种动作。美国发明的智能机器人,可以帮助人们送信件、食品等生活用品,还可以牵引吸尘器来打扫卫生。日本目前已经研制成功的人形机器人,其可以模仿人们的各种面部表情而且非常逼真。近年来发明的的手术机器人已经广泛的应用在实际医疗手术中而且稳定性好,安全性高。我国的智能小车、机器人从“八五”期间的军用智能机器人的研制,“九五”期间军用“智能机器人平台2号”的研制,到“十五”期间对复杂智能机器人,危险作业机器人、仿人机器人、复合结构移动机器人的研究都取得了较大的成果。国内的许多高校也都在不停的进行着这方面的研究而且也有了层出不穷的成果,例如中科院研制的能够和人对话的机器人、上海交大研制的具有较强越障能力的仿人关节结构的机器人等。与此同时,我国也开展了智能移动机器人基础理论研究,在某些方面取得了世界领先的成果,正在逐渐缩小与发达国家的差距。 2发展趋势 随着各方面技术的不断进步与完善,各个国家对于智能小车、机器人的科研能力都再逐步的加强,未来的智能机器人可能会朝着以下几个方面发展:使用高强度的轻质材料让机器人的结构越来越灵巧动作执行也更加灵活;应用网络化技术来远距离操作控制机器人群体为人们工作;通过复杂生物机电系统和人机耦合系统来研究出具有仿生感知、生物神经的仿人机器人。相信未来会有具有更高智能化的、更加生动有趣的智能机器人出现在我们的周围,而且会极大的改变和方便人们的生产生活。 三、设计(研究)的重点难点,拟采用的途径(研究手段): 1重点与难点 由于本设计的无线遥控小车要求能够实时显示运行的时间、速度、里程,而且具有自动寻迹、寻光、避障功能,还可程控行驶速度、准确定位停车。所以本设计的重

基于单片机STC89C52控制的智能小车设计

基于单片机STC89C52控制的智能小车 摘要:该毕业设计是采用无线遥控基于单片机的功能实现的,当无线遥控器的某个按键按下时,无线发射器将按键信号以编码的形式在315MHz的频率上发射出去,无线接收器接收并放大发射信号同时解调出TTL电平信号送至单片机进行处理,单片机通过比较和识别接收来的无线遥控编码便可执行相应的遥控功能,从而实现智能小车的前进、后退、左转和右转的基本功能和伴随音乐演奏而闪烁的LED的开启与关闭的功能。此外,我加入了温度传感器与时钟芯片,让它们在液晶显示器上显示其室温和时间,并用按钮进行时间的调控。由于无线遥控模块是四路单向锁存模块,只能单线实现四个功能,所以发射模块的控制按键不够,根据需要,我仅仅用无线模块控制小车的前进和后退,停止,其它的采用按键调试,用按键来实现小车的前进/后退/左转/右转/音乐/时间调控等功能。 关键词:无线模块;液晶显示模块;电机驱动模块;音乐;智能小车

目录 引言................................................................3 1 整体方案设计....................................................4 1.1 整体方案设计的思路..............................................4 1.2 整体方案的流程图................................................4 2 避障遥控小车系统概况............................................4 2.1 SC2272无线遥控模块原理..........................................4 2.2 驱动原理的简介..................................................6 2.3 直流电机简介....................................................9 3 模块方案比较与论证.............................................12 3.1 车体设计.......................................................12 3.2 电机模块的选择.................................................12 3.3 电机驱动模块的选择.............................................12 3.4 控制器模块的选择...............................................13 4 系统硬件电路设计...............................................14 4.1 无线模块的设计.................................................14 4.2 直流电机的驱动模块.............................................15 5 软件的简单介绍.................................................1 6 5.1 KEIL的简介....................................................16

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