基于stm32的智能小车设计毕业设计

海南大学

毕业论文（设计）

题目：基于stm32的智能小车设计学号：20112834320005

姓名：陈亚文

年级：2011级

学院：应用科技学院（儋州校区）

学部：工学部

专业：电子科学与技术

指导教师：张健

完成日期：2014 年12 月 1 日

摘要

本次试验主要分析了基于STM32F103微处理器的智能小车控制系统的系统设计过程。此智能系统的组成主要包括STM32F103控制器、电机驱动电路、红外探测电路、超声波避障电路。本次试验采用STM32F103微处理器为核心芯片，利用PWM技术对速度以及舵机转向进行控制，循迹模块进行黑白检测，避障模块进行障碍物检测并避障功能，其他外围扩展电路实现系统整体功能。小车在运动时，避障程序优先于循迹程序，用超声波避障电路进行测距并避障，在超声波模块下我们使用舵机来控制超声波的发射方向，用红外探测电路实现小车循迹功能。在硬件设计的基础上提出了实现电机控制功能、智能小车简单循迹和避障功能的软件设计方案，并在STM32集成开发环境Keil下编写了相应的控制程序，并使用mcuisp软件进行程序下载。

关键词：stm32;红外探测;超声波避障;PWM;电机控制

Abstract

This experiment mainly analyzes the control system of smart car based on microprocessor STM32F103 system design process. The composition of the intelligent system mainly including STM32F103 controller, motor drive circuit, infrared detection circuit, circuit of ultrasonic obstacle avoidance. This experiment adopts STM32F103 microprocessor as the core chip, using PWM technique to control speed and steering gear steering, tracking module is used to detect the black and white, obstacle avoidance module for obstacle detection and obstacle avoidance function, other peripheral extended circuit to realize the whole system function. When the car is moving, obstacle avoidance program prior to tracking, using ultrasonic ranging and obstacle avoidance obstacle avoidance circuit, we use steering gear under ultrasonic module to control the emission direction of ultrasonic, infrared detection circuit is used to implement the car tracking function. On the basis of the hardware design is proposed for motor control function, simple intelligent car tracking and obstacle avoidance function of software design, and in the STM32 integrated development environment under the Keil. Write the corresponding control program, and use McUisp program download software.

Keywords：STM32；Infrared detection；Ultrasonic obstacle avoidance；PWM；Motor control

目录

1.绪论.......................................................... - 4 - 1.1研究概况.................................................. - 4 -

1.2研究思路.................................................. - 4 -

2.软硬件设计.................................................... - 5 - 2.1中央处理模块.............................................. - 5 -

2.1.1 stm32f103内部结构 .................................... - 6 -

2.1.2 stm32最小系统电路设计 ................................ - 7 -

2.1.3 stm32软件设计的基本思路 .............................. - 9 -

2.1.4 stm32中断介绍 ....................................... - 10 -

2.1.5 stm32定时/计数器介绍 ................................ - 11 -

2.1.6 主程序设计流程图..................................... - 12 - 2.2 电机驱动模块............................................. - 13 -

2.2.1 驱动模块结构及其原理................................. - 13 -

2.2.2 驱动模块电路设计..................................... - 14 -

2.2.3驱动软件程序设计 ..................................... - 15 - 2.3 避障模块设计............................................. - 19 -

2.3.1 避障模块器件结构及其原理............................. - 19 -

2.3.2 HC-SR04模块硬件电路设计 ............................. - 21 -

2.3.3 HC-SR04模块程序设计 ................................. - 22 - 2.4循迹模块设计............................................. - 29 -

2.4.1 循迹模块结构及其原理................................. - 29 -

2.4.2 循迹模块电路设计..................................... - 31 -

2.4.3 红外循迹模块程序设计................................. - 31 -

3.软件调试..................................................... - 34 - 3.1 程序仿真................................................ - 34 -

3.2 程序下载................................................. - 35 -

4.系统测试..................................................... - 36 -

5.总结......................................................... - 38 - 致谢........................................................... - 40 - 参考文献....................................................... - 41 - 附录........................................................... - 42 -

1.绪论

智能小车通过各种感应器获得外部环境信息和内部运动状态，实现在复杂环境背景下的自主运动，从而完成具有特定功能的机器人系统。而随着智能化电器时代的到来，它们在为人们提供的舒适的生活环境的同时，也提高了制造智能化电器对于人才要求的门槛。智能小车是集成了多种高新技术，它不仅融合了电子、传感器、计算机硬件、软件等许多学科的知识，而且还涉及到当今许多前沿领域的技术，它是一个国家高科技技术水平的重要体现。通过建立起简易智能小车的设计，引导学生从理论走向实践，培养同学们的动手能力，使同学们在了解智能化电器的工作原理的基础上，还使同学们获得完成整体项目的能力，并掌握了Stm32开发板的编程原理，为同学们进入ARM领域提供了基础。另外，本次课程设计，使同学们了解自己的不足之处，从而使同学们有目标的提升自己的能力。

1.1研究概况

国外研究概况：上世纪50年代初，国外就有智能车辆的研究，从90年代开始，智能车辆的研究就进入了系统化、大规模的研究阶段。尤其突出的是美国卡内基-梅陇大学机器人研究所已经完成了Navlab系列的自主车辆的研究，这一研究成果代表了国外智能车辆的主要研究方向。国内研究概况：我国对于智能车辆的研究较晚，始于上世纪80年代，而且现在大部分还是使用入门级别的51单片机进行设计与研究的，为了弥补与国外研究的差距，开设了全国大学生电子设计竞赛。

1.2研究思路

系统将采集的传感器信号送入stm32微控制器中，stm32微控制器根据采集的信号做出不同的判断，从而控制电机运动方向和运动速度。系统以stm32微控制器为核心，通过传感器采集不同的信号做出判断，继而改变电机的运动方向和运动速度。实验系统结构如图1.1所示：

图1.1 实验系统结构图

2.软硬件设计

智能小车控制系统具备了障碍物检测、自主避障、自主循迹等功能。相应的控制系统主要由以下四个模块组成：避障模块、循迹模块、电机驱动模块、中央处理模块四个模块组成，系统总体框架如图2.1所示：

图2.1 系统框架图

我们本节主要任务是了解各个模块的功能，掌握各个模块所使用的器件的使用方法，并能够编写相应的程序代码。掌握各个模块的功能。

2.1中央处理模块

在人类身体结构中，大脑可以根据各个器官所传输的信息做出相应的行为动作用以保证人体所必须的生理原料，而stm32处理器之于智能小车就相当于大脑之于人类，它可以从各个模块之间获得数据，并对所传输的数据进行实时处理，来驱使电机模块做出相应的行为动作。

由ARM公司设计的基于ARMv7架构的Cortex系列的标准体系结构在2006年推出，此结构是用来满足日渐复杂的不同性能要求的软件设计，根据所面向的领域，Cortex系列可以分为A、R、M三个分工明确的系列[1]。Stm32处理器的出现为微控制系统、工业控制系统、汽车车身系统和无线网络等对功耗和成本敏感的嵌入式应用领域实现高系统性能系统提供了基础，使编程的复杂性，集高性能、低功耗、低成本大大简化，并使它们融为于一体[2]。意法半导体ST公司作为一个半导体制造厂商，是ARM公司Cortex-M3内核开发项目一个主要合作方。2007年6

月11日由ST公司率先推出的基于Cortex-M3内核的STM32系列微控处理器研发而出。此中，A系列是面向复杂的尖端应用程序，用于运行开放式的复杂操作系统；R是Real的首字母缩写，是面向实时系统开发的；M是Mirco的首字母缩写，专门面向低成本的微控制领域开发研究。因此，Cortex-M3处理器是由ARM公司设计的首款基于ARMv7-M体系结构的32位标准处理器，它不仅具有低功耗、少门数等优点，而且还具有短中断延迟、低调试成本等众多优点，使它在众多的处理器中脱颖而出。目前为止，STM32系列处理器暂分为2个系列。其中，STM32F101系列是标准型系列，工作频率设定在36MHZ；STM32F103系列是增强型系列，工作频率设定在72MHZ，其带有更多片内RAM和更丰富的外设资源。这两个系列的产品在软件和引脚封装方面具有兼容性，并且拥有相同的片内Flash资源，使软件的开发和升级更加方便。本次试验，我们使用的是stm32f103处理器。

2.1.1 stm32f103内部结构

STM32F103系列微处理器是首款基于ARMv7-M体系结构的32位标准RISC （精简指令集）处理器，具有执行代码效率高，外设资源丰富等众多优点。该系列微处理器工作频率设定在72MHz，高达128K 字节的内置Flash存储器和20K 字节的SRAM，方便程序编写，而且具有丰富的通用I/O 端口。其内部结构图如图2.2所示：

图2.2 内部结构图

Stm32处理器主系统主要由4个被动单元和4个驱动单元构成。4个驱动单元是：通用DMA1，通用DMA2，内核DCode总线和系统总线。4个被动单元由APB桥，APB设备，内部Flash闪存，内部SRAM、FSMC。我们实验所采用的芯片具有64KBSRAM、512KBFLASH、2个基本定时器，4个通用定时器，2个高级定时器，3个SPI，2个IIC，5个串口，1个USB，1个CAN，3个12位的ADC,1个12位DAC、1个SDIO接口，1个FSMC接口以及112个通用I/O口。

2.1.2 stm32最小系统电路设计

Stm32的最小系统电路主要由系统时钟电路、实时时钟电路、JTAG调试接口电路，复位电路和启动模式选择电路组成。最小系统电路原理图如图2-1-3所示：

图2.3 最小系统电路原理图

主要电路原理图的设计及功能如下所示：

1.系统时钟电路

系统时钟电路主要作用是提供节拍，就相当于人类的心脏跳动，随着心脏的跳

动，血液就会到达全身部位，所以系统时钟的重要性就不言而喻啦。系统时钟的电路设计如图2.4所示：

图2.4 系统时钟电路图

在时钟电路中，我们选用8M的晶振。

2.复位电路

复位电路的设计如图2.5所示：

图2.5 复位电路图

本次试验所采用的开发板为低电平复位。如图所示，当按键悬空时RST输入为高电平，当按键按下时，RST脚输入为低电平，从而电路复位。

3.JTAG电路

JTAG电路原理图如图2.6所示：

图2.6 JAG电路原理图

JTAG的主要功能是使目标文件烧到核处理器中。

4.启动模式电路

启动模式电路原理图如图2.7所示：

图2.7 启动模式电路原理图

通过设置BOOT[1:0]引脚可以选择三种不同启动模式，启动模式如表2-1所示：

表2-1 启动模式表

启动模式选择引脚

启动模式说明

BOOT1 BOOT0

X 0 主闪存存储器主闪存存储器被选为启动区域

0 1 系统存储器系统存储器被选为启动区域

1 1 内置SRAM 内置SRAM被选为启动区域

2.1.3 stm32软件设计的基本思路

在对其他模块设计之前，我们必须了解stm32的编程规则。任何处理器，包括stm32处理器，想要处理器完成某项相应的动作，就必须对处理器的寄存器进行操作。比如，我们在单片机C51中，同样，我们在stmM32的开发中过程中，我们同样可以对寄存器直接操作：

GPIOx->BRR=0x0011。 (x可以是A,B,C,D,E…比如GPIOA就是端口A)但是，对于stm32这种级别的处理器，几百个寄存器记起来谈何容易。所以，ST(意法半导体)提出了固件库的概念，利用固件库进行编程。固件库的本质就是函数的集合，固件库将那些寄存器的底层操作都封装起来，提供一整套API供开发者使用。比如，上面通过控制BRR寄存器来控制电平的变化，官方库封装了一个函数：

Void GPIO_ResetBits(GPIO_TypeDef * GPIOx,uint16_t GPIO_Pin)

{GPIOx->BRR = GPIO_Pin;} (x可以是A,B,C,D,E…比如GPIO_A就是端口A)

通过使用GPIO_ResetBits（）函数就可以直接对寄存器进行操作啦。

2.1.4 stm32中断介绍

本方案中，我们要使用stm32的中断，在程序设计中，我们要开启各个管道的中断,打开各个中断通道，配置中断方式，我们先来讲述下stm32单片机的中断机制。结构图如下所示：

图2.32 stm32外部中断/事件控制器结构图

图中的实线箭头，为外部中断信号的传输路径。

首先外部信号从编号为1的输入线进入。

其次这个外部信号通过编号2的边沿检测电路，这个边沿检测电路受到“上升沿选择寄存器”、“下降沿选择寄存器”的控制，我们可以控制这两个寄存器来选择中断的触发方式。我们可以在程序中进行设置，比如

EXTI_InitStructure.EXTI_Trigger = EXTI_Trigger_Rising；设置为上升沿触发中断

然后该外部信号进入编号为3或门，或门另一端是软件中断寄存器，如果，软件中断/事件寄存器的对应位置1，编号3的输出总是为有效信号1。之后进入“中断挂起请求寄存器”，该寄存器记录了外部信号的电平变化。

最后经过编号为4的与门进入NVIC中断控制器，如果“中断屏蔽寄存器”的对应位置0，外部的中断请求信号不能传输到NVIC中断控制器，从而实现中断的屏蔽。由于我们采用的是外部信号触发中断，所以我们只需了解外部中断的请

求机制，对于事件的中断请求机制，我们在这里不做介绍。

我们以PE1为例，介绍下外部中断的一般步骤。步骤如下：

开启I/O的复用时钟

RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOE|RCC_APB2Periph_AFIO,E NABLE);

初始化I/O为输入

GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_1;

GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IPU;

GPIO_Init(GPIOE, &GPIO_InitStructure);

初始化线上中断，设置触发条件

GPIO_EXTILineConfig(GPIO_PortSourceGPIOE,GPIO_PinSource1);

EXTI_InitStructure.EXTI_Line=EXTI_Line1;

EXTI_InitStructure.EXTI_Mode = EXTI_Mode_Interrupt;

EXTI_InitStructure.EXTI_Trigger = EXTI_Trigger_Rising_Falling;

EXTI_InitStructure.EXTI_LineCmd = ENABLE;

EXTI_Init(&EXTI_InitStructure);

配置中断分组NVIC，并使能中断

NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = EXTI1_IRQn;

NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 0x00;

NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 0x06;

NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;

NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);

编写中断服务函数

void EXTI1_IRQHandler(void){}主要代码详见附录2.

2.1.5 stm32定时/计数器介绍

Stm32系列的单片机一般包含8个计数/定时器，TIM1、TIM8分别为高级控制定时器，TIM2~TIM5为通用定时器，TIM6以及TIM7为基本定时器。对于定时器的详细内容，我们不在这里一一介绍。

然后我们介绍一下本实验采用了那些定时器，以及这些定时器所要完成的功能有哪些。本实验所采用的定时器以及功能如下表所示：

表2-2定时器介绍表

定时器名称定时器配置模式主要功能

TIM2 定时器中断模式通过定时器中断，控制超

声波的扫描周期TIM3 PWM复用输出模式控制小车速度及舵机转

向

TIM5 输入捕获模式采集超声波发射到接受

的高电平持续时间t

2.1.6 主程序设计流程图

在本节实验中，循迹模块以及避障模块都是采用中断方式进行工作的，因此其主程序流程图如下图所示：

图1.2 主程序流程图

根据程序设计图，主程序设计如下：

int main(void)

{

u8 TIM5CH1_CAPTURE_STA=0; //输入捕获状态

u16 TIM5CH1_CAPTURE_VAL; //输入捕获值

delay_init(); //延时函数初始化

NVIC_Configuration(); //设置NVIC中断分组2:2位抢占优先级，2位响应优先级

LED_Init();

GPIO_Configuration(); //端口初始化

EXTIX_Init(); //扫描轨迹

TIM2_Int_Init(4999,7199); //控制超声波扫描周期

TIM3_PWM_Init(1999,719); //控制舵机方向

TIM5_Cap_Init(0XFFFF,72-1); //以1Mhz的频率计数

while(1)

{ farward_Low()；delay_ms(10);}

}

2.2 电机驱动模块

Stm32对小车的控制，就是对电机的控制，通过控制电机的转向，小车的运动状态就会发生改变。电机驱动模块的主要器件为LM293N，我们下面就详细讲解下电机驱动模块。

2.2.1 驱动模块结构及其原理

电机驱动模块的实物图如图2.8所示：

图2.8 驱动电路实物图

电机驱动模块的主要器件是芯片LM293D，内部原理图如图2.9所示：

图 2.9 电机驱动内部原理图

全桥式驱动电路的4只开关管都工作在斩波状态，如图1.2所示，K1、K2为一组，K3、K4 为另一组，两组的状态互补，一组导通则另一组必定关断。当K1、K2导通时，K3、K4关断，电机两端加正向电压，电机实现正转或反转制动；当K3、K4导通时，K1、K2关断，电机两端为反向电压，电机实现反转或正转制动。2.2.2 驱动模块电路设计

电机驱动模块的电路原理如图2.10所示：

图2.10 驱动模块电路原理图

表2-2是各个端口状态与运动方向的关系，其关系如下表所示：

表2-2 端口与运动方向关系表

电机M1

IN1 IN2 电机M2 IN3 IN4 停止

0 0 停止 0 0 正转

1 0 正转 1 0 反转

0 1 反转 0 1 － 1 1

－ 1 1

S4

K1

K3 K4

K2

2.2.3驱动软件程序设计

车轮电机的动作由GPIO口的输出实现，本节主要配置运动方向和运动速度，对于运动速度的控制，我们必须使用PWM，通过改变PWM的占空比来调节速度的大小，其主要代码设计如下所示：

void TIM3_PWM_Init(u16 arr,u16 psc){ ….}

要想使stm32的通用定时器TIMx产生PWM输出，需要用到的寄存器有：预分频寄存器（TIMx_PSC）、自动重装载寄存器（TIMx_ARR）、捕获/比较模式寄存器（TIMx_CCMR1/2）、捕获/比较使能寄存器（TIMx_CCER）、捕获/比较寄存器（TIMx_CCR1~4）。我们先介绍这几个寄存器，然后介绍如何使用库函数产生PWM 输出。下面我们就简单介绍下这些寄存器：

首先是预分频寄存器（TIMx_PSC），该寄存器可以用设置对时钟进行分频，然后在提供给计数器作为计数器的时钟。该寄存器的各位功能如图所示：

图2.11 TIMx_PSC寄存器各位描述

接下来介绍自动重装载寄存器（TIMx_ARR），该寄存器的各位描述如下图所示：

图2.12 TIMx_ARR寄存器各位描述

通过设置这两个寄存器，我们就可以算出PWM的输出周期，计算公式为：Tout=((arr+1)*(psc+1))/Tclk。其中Tclk为系统时钟周期。

其次我们介绍捕获/比较模式寄存器（TIMx_CCMR1/2），总共有两个，TIMx_CCMR1和TIMx_CCMR2，TIMx_CCMR1控制通道CH1和CH2，TIMx_CCMR2控制CH3和CH4。因为这2个寄存器差不多，我们仅以通道CH1为例，介绍其中的TIMx_CCMR1为例，该寄存器的各位描述如下图所示：

图2.13 TIMx_CCMR1/2寄存器各位描述

这里我们只介绍该寄存器的OCxM位，我们就以TIMx_CCMR1中的OC1M（控制通道CH1）为例，该位功能如下图所示：

图2.14 OC1M功能描述

我们使用的是PWM输出模式，所以OC1M必须设置为110/111。OC2M（控制通道CH2）各位描述与OC1M相同，我们这要不在叙述。

然后我们介绍捕获/比较使能寄存器（TIMx_CCER），该寄存器控制着各个输入/输出通道的开关，对于该寄存器，各位描述如下图所示：

图2.15 TIMx_CCER寄存器描述

该寄存器比较简单，因为我们只介绍通道1，所以我们只讲CC1E位。如果我们想使能输入/捕获1，我们只需使用CC1E位。要想使PWM从I/O口输出，此

位必须设置为1。

最后介绍捕获/比较寄存器（TIMx_CCR1~4），总共有4个，分别对应CH1~4，因为这4个寄存器相似，我们仅以TIMx_CCR1为例，该寄存器的给位介绍如下图所示：

图2.16 TIMx_CCR1寄存器各位描述

在输出模式下，该寄存器的值与CNT中的值进行比较，根据结果，实现电平的翻转。至此，我们把用到的几个寄存器都介绍完毕，下面我们就介绍如何通过库函数来配置实现PWM三路输出。

开启TIM3时钟以及复用功能输出。使能GPIO和端口复用功能时钟。库函数使能TIM3、GPIO以及复用功能时钟的方法是：

RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM3, ENABLE);

RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA | RCC_APB2Periph_AFIO, ENABLE);

初始化TIM3，设置TIM3的PSC和ARR。在开启了TIM3的时钟之后，我们要设置PSC和ARR寄存器的值来控制PWM的输出周期。调用的格式如下：

TIM_TimeBaseStructure.TIM_Period=arr;

TIM_TimeBaseStructure.TIM_Prescaler=psc;

TIM_TimeBaseStructure.TIM_ClockDivision=0;

TIM_TimeBaseStructure.TIM_CounterMode=TIM_CounterMode_Up;

TIM_TimeBaseInit(TIM3, &TIM_TimeBaseStructure);

设置TIM3_CH1、CH2、CH3的PWM模式，使能TIM3的CH1、CH2、CH3输出。在库函数中PWM通道设置是通过TIM_OC1Init~TIM_OC4Init来设置的，这里我们需要3路PWM输出，所以我们需要使用函数TIM_OC1Init、

TIM_OC2Init、TIM_OC3Init。库函数的调用格式如下：

TIM_OCInitStructure.TIM_OCMode=TIM_OCMode_PWM1;

TIM_OCInitStructure.TIM_OutputState=TIM_OutputState_Enable;

TIM_OCInitStructure.TIM_Pulse = 0;

TIM_OCInitStructure.TIM_OCPolarity = TIM_OCPolarity_High;

TIM_OC2Init(TIM3, &TIM_OCInitStructure);

TIM_OC1Init(TIM3, &TIM_OCInitStructure);

TIM_OC3Init(TIM3, &TIM_OCInitStructure);

使能TIM3。完成以上配置后，我们要使能定时器TIM3。库函数调用格式如下：TIM_Cmd(TIM3, ENABLE);

通过修改TIM3_CCRx(x为1,2,3)来控制占空比。库函数格式如下：Void TIM_SetComparex(TIM3,uint16_t Compare2);

我们可以知道，通过定时器3控制PWM波的占空比，从而实现速度方面的控制。其中arr和psc可以控制PWM波的周期，TIM3_CCRx可以控制PWM波的占空比。我们只需要调用此函数就可以实现不同的速度控制。

对于运动方向控制的代码我们就以后退为例，由于端口寄存器过于简单，我们不在此介绍端口的寄存器。我们仅介绍如何通过库函数进行端口配置。对各个I/O 端口配置的过程相似，我们仅以PD8为例：主要过程如下所示：

使能I/O口时钟，调用格式如下所示：

RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOD|RCC_APB2Periph_GPIOC, ENABLE);

初始化I/O参数，调用格式如下所示：

GPIO_InitStructure.GPIO_Pin=GPIO_Pin_8;

GPIO_InitStructure.GPIO_Mode=GPIO_Mode_Out_PP;

GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;

GPIO_Init(GPIOD, &GPIO_InitStructure);

操作I/0口

GPIO_SetBits(GPIOD,GPIO_Pin_8);PD8置1

GPIO_ResetBits(GPIOD,GPIO_Pin_8);PD8置0

我们知道了如何对端口进行操作之后就可以随意的控制小车的运动啦，运动方向的程序设计，其基本函数单元如下所示：

void Left_Low(void);…

我们调用这些函数，就可以实现不同运动方向的控制。主要代码详见附录3. 2.3 避障模块设计

在人类身体构造系统中，眼睛可以使我们非常方便的采集到外界环境的信息，然后把信息及时的传输到大脑，并对外界环境信息的变化做出相应的处理。而对智能小车来说，避障模块之于小车就相当于眼睛之于人类。避障模块可以采集外部地形数据，然后把所采集的地形数据传输到中央处理模块，从而实现躲避障碍的功能。避障模块所采用的器件在市场中有许多类型，比如红外检测，光位移检测，超声波检测等。本次试验我们使用的是HC-SR04超声波检测，超声波由于具有检测能力强，传播路径宽，因此我们决定使用HC-SR04器件。

在使用HC-SR04模块进行超声波测距的同时，我们可以使用舵机进行辅助。舵机的主要作用是改变HC-SR04模块的照射方向，从而控制超声波的发射方向。在程序编写过程中，如果小车前方遇见障碍时，我们可以直接控制舵机的转向，而小车的车身可以保持不变，在测量结束后，小车再做相应的动作。

2.3.1 避障模块器件结构及其原理

HC-SR04超声波测距模块测量范围在2cm-400cm之间，可以实现无接触式测距功能。HC-SR04超声波测距模块由一个超声波发射器、一个超声波接收器和控制电路组成，避障模块的实物结构图如图2.17所示：

基于stm32的智能小车设计毕业设计

海南大学 毕业论文（设计） 题目：基于stm32的智能小车设计学号：20112834320005 姓名：陈亚文 年级：2011级 学院：应用科技学院（儋州校区） 学部：工学部 专业：电子科学与技术 指导教师：张健 完成日期：2014 年12 月 1 日

摘要 本次试验主要分析了基于STM32F103微处理器的智能小车控制系统的系统设计过程。此智能系统的组成主要包括STM32F103控制器、电机驱动电路、红外探测电路、超声波避障电路。本次试验采用STM32F103微处理器为核心芯片，利用PWM技术对速度以及舵机转向进行控制，循迹模块进行黑白检测，避障模块进行障碍物检测并避障功能，其他外围扩展电路实现系统整体功能。小车在运动时，避障程序优先于循迹程序，用超声波避障电路进行测距并避障，在超声波模块下我们使用舵机来控制超声波的发射方向，用红外探测电路实现小车循迹功能。在硬件设计的基础上提出了实现电机控制功能、智能小车简单循迹和避障功能的软件设计方案，并在STM32集成开发环境Keil下编写了相应的控制程序，并使用mcuisp软件进行程序下载。 关键词：stm32;红外探测;超声波避障;PWM;电机控制

Abstract This experiment mainly analyzes the control system of smart car based on microprocessor STM32F103 system design process. The composition of the intelligent system mainly including STM32F103 controller, motor drive circuit, infrared detection circuit, circuit of ultrasonic obstacle avoidance. This experiment adopts STM32F103 microprocessor as the core chip, using PWM technique to control speed and steering gear steering, tracking module is used to detect the black and white, obstacle avoidance module for obstacle detection and obstacle avoidance function, other peripheral extended circuit to realize the whole system function. When the car is moving, obstacle avoidance program prior to tracking, using ultrasonic ranging and obstacle avoidance obstacle avoidance circuit, we use steering gear under ultrasonic module to control the emission direction of ultrasonic, infrared detection circuit is used to implement the car tracking function. On the basis of the hardware design is proposed for motor control function, simple intelligent car tracking and obstacle avoidance function of software design, and in the STM32 integrated development environment under the Keil. Write the corresponding control program, and use McUisp program download software. Keywords：STM32；Infrared detection；Ultrasonic obstacle avoidance；PWM；Motor control

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基于单片机的智能寻迹小车毕业设计 系统主要由红外避障模块、声控模块、光电寻迹、电机驱动及语音播报模块组成。 采用P89V51单片机作为智能小车控制核心。系统能实现对线路进行寻迹，小 车可以 前进或后退，遇到障碍物可以自行停止并可以实现反向运行，系统可以利用声 音控 制小车的启停。整个系统小巧紧凑，控制准确，性价比高，人机互动性好。 P89V51单片机；红外避障；线路寻迹；直流减速电机 ABSTRACT System is mainly by infrared obstacle avoidance module, voice module, opto-electronics and motor drive tracing module. Used as a single- chip smart car P89V51 control core. System can realize the tracing lines, cars can go forward or backward, encountered obstacles can stop and reverse operation can be achieved, the system can use voice to control the start and stop car. Compact the entire system to control the accurate, cost-effective, good human-computer interaction. KEYWORD: P89V51MCU;Infrared obstacle avoidance；Tracing；DC motor speed 1

玩具小车下底板的设计毕业设计

摘要 注塑成型是生产塑料制品的最常用的方法之一。塑料工业是当今世界上增长最快的工业门类之一，而注塑模具是其中发展较快的种类。注射成型是塑料成型的一种重要方法，它主要适用于热塑性塑料的成型，可以一次成型形状复杂的精密塑件。近年来，CAD 技术的应用越来越普遍和深入，大大缩短了模具设计周期，提高了制模质量和复杂模具的制造能力。 本课题就是将玩具小车底板作为设计模型，将注射模具的相关知识作为依据，阐述塑料注射模具的设计过程。 本设计对玩具小车底板进行注塑设计，利用了pro/E软件对塑件进行3D造型，对塑件结构进行工艺分析，确定采用一模两腔、侧浇口进料的三板式模具。在设计中确定了注射机的机型，接着对各个部分进行了计算并校核，确定了浇注系统、抽芯系统、冷却系统。最后运用autoCAD绘制了模具装配图和零件图。 关键词：塑料模具；注射成型；模具设计；

ABSTRACT Injection molding is the production of plastic products, one of the most common methods. Plastics industry is the world's one of the fastest growing industrial sectors, while the injection mold is one of the fast-growing species. Injection molding is an important method of plastic molding, which is mainly applied to thermoplastic molding, forming a complex shape can be precision plastic parts. In recent years, CAD technology more widely and deeply, greatly reducing the mold design cycle and improve the quality and complexity of the molding mold manufacturing capabilities. The issue is the toy car chassis as a design model, the injection mold-related knowledge as the basis to explain the plastic injection mold design process. The design of the toy car plastic base plate design, the use of the pro / E software for 3D modeling for plastic parts, plastic parts structure for process analysis, determine the use of a two cavity mold, side gate feed the three-plate mold. Determined in the design of injection machine models, then the individual sections were calculated and checked to determine the gating system, pumping core systems, cooling systems. Finally, we use AutoCAD drawing of the mold assembly drawing and parts diagram. Keywords:plastic mold; injection molding; mold design;

智能循迹小车详细制作过程

（穿山乙工作室）三天三十元做出智能车 基本设计思路： 1.基本车架（两个电机一体轮子+一 个万向轮） 2.单片机主控模块 3.电机驱动模块（内置5V电源输出） 4.黑白线循迹模块 0.准备所需基本元器件 1）.基本二驱车体一台。（本课以穿山乙推出的基本车体为 例讲解） 2）.5x7cm洞洞板、单片机卡槽、51单片机、石英晶体、红 色LED、1K电阻、10K排阻各一个；2个瓷片电容、排针40 个。 3）.5x7cm洞洞板、7805稳压芯片、红色LED、1K电阻各一 个；双孔接线柱三个、10u电解电容2个、排针12个、9110 驱动芯片2个。 4）.5x7cm洞洞板、LM324比较器芯片各一个；红外对管三 对、4.7K电阻3个、330电阻三个、红色3mmLED三个。 一、组装车体

（图中显示的很清晰吧，照着上螺丝就行了） 二、制作单片机控制模块 材料：5x7cm洞洞板、单片机卡槽、51单片机、石英晶体、红色LED、1K电阻、10K排阻各一个；2个瓷片电容、排针40个。 电路图如下，主要目的是把单片机的各个引脚用排针引出来，便于使用。我们也有焊接好的实物图供你参考。（如果你选用的是STC98系列的单片机在这里可以省掉复位电路不焊，仍能正常工作。我实物图中就没焊复位）

三、制作电机驱动模块 材料：5x7cm洞洞板、7805稳压芯片、红色LED、1K电阻各一个；双孔接线柱三个、10u电解电容2个、排针12个、9110驱动芯片2个。 电路图如下，这里我们把电源模块与驱动模块含在了同一个电路板上。因为电机驱动模块所需的电压是+9V左右（6—15V 均可），而单片机主控和循迹模块所需电压均为+5V。 这里用了一个7805稳压芯片将+9V电压稳出+5V电压。

智能玩具小车毕业设计

摘要 随着科学技术的进步，智能化和自动化技术越来越普及，各种高科技技术也广泛应用于智能小车河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，融合了机械，计算机硬件，软件，电子，人工智能等多种科学技术的知识，可以涉及到当今许多前言领域的技术。 利用红外对管来检测黑线，利用超声波实现避障，并以STC89C51单片机为主控芯片控制小车的转向和速度，从而使小车实现自动循迹避障的功能。其中由L298N驱动电路对小车驱动，单片机输出的PWM波控制速度。由置程序分别控制位于小车左右的直流电机的运转，实现小车的自动识别路线的功能，能够有效的控制小车遇到障碍物时能够转弯角度与循迹行驶。本设计的结构相对简单，比较易于实现，体现了一定程度的智能。 关键词：智能小车；红外对管；STC89C51单片机；超声波；L298N

Abstract With the progress of science and technology, intelligent and automation technology is more and more popular, various high-tech technology is also widely used in the field of intelligent car river robot toy manufacturing, make intelligent robot has become more and more diversified. Smart car is an integration of a variety of high technology, the integration of mechanical, computer hardware, software, electronics, artificial intelligence and many other kinds of scientific and technological knowledge can involves to many of today's introduction in the field of technology. Using infrared tube to detect the black line, in order to avoid obstacles by using ultrasonic wave, and the STC89C51 MCU as the main control chip to control the car's steering and speed, so as to enable the car to achieve the function of automatic tracking and obstacle avoidance. Which is driven by the L298N driver circuit, the output of the microcontroller PWM wave control speed. By the built-in program control located in the car about DC motor running, the car automatic recognition route function, can effectively control the car encountered obstacles to the steering angle and tracking road. The structure of the design is relatively simple, the comparison is easy to realize, and it embodies the intelligence of a certain degree.. Keywords: intelligent vehicle; infrared tube; STC89C51 MCU; ultrasonic; L298N

基于STM32 智能抓物小车的设计 电子设计II课程报告

摘要 本实验主要分析把握对象的智能车基于STM32F103的设计。智能系统的组成主要包括STM32F103控制器、伺服驱动电路、红外检测电路、超声波避障电路。本试验采用STM32F103微处理器作为核心芯片，速度和转向的控制采用PWM技术，跟踪模块、检测、障碍物检测和避免功能避障模块等外围电路，实现系统的整体功能。 小车行驶时，避障程序跟踪程序，具有红外线跟踪功能的汽车检测电路。然后用颜色传感器识别物体的颜色和抓取。在硬件设计的基础上提出了实现伺服控制功能，简单的智能车跟踪和避障功能的软件设计和控制程序，在STM32集成开发环境IAR编译，并使用JLINK下载程序。 关键词：stm32;红外探测;超声波避障;颜色传感;舵机控制

ABSTRACT This experiment mainly analyzed the grasping object intelligent car based on STM32F103 design. The composition of the intelligent system mainly includes STM32F103 controller, servo drive circuit, infrared detection circuit, ultrasonic obstacle avoidance circuit. This test uses the STM32F103 microprocessor as the core chip, the speed and steering control using PWM technology, tracking module and detection, obstacle avoidance module for obstacle detection and avoidance function, other peripheral circuit to achieve the overall function of the system. The car is moving, obstacle avoidance procedures prior to tracking program, car tracking function with infrared detection circuit. Then use color sensor to recognize object color and grab. On the basis of the hardware design is proposed to realize the servo control function, simple intelligent car tracking and obstacle avoidance function of the software design, and the control program is compiled in the STM32 integrated development environment IAR, and download the program using Jlink. Key words: STM32; infrared detection; ultrasonic obstacle avoidance; color sensing; steering control

基于语音识别的智能小车设计-毕设论文

基于语音识别的智能小车 摘要 随着计算机技术、模式识别和信号处理技术及声学技术等的发展，使得能满足各种需要的语音识别系统的实现成为可能。近二三十年来，语音识别在计算机、信息处理、通信与电子系统、自动控制等领域中有着越来越广泛的应用。本设计是语音识别在控制领域的一个很好实现，它将原本需要手工操作的工作用语音来方便地完成。 语音识别按说话人的讲话方式可分为孤立词(Isolated Word)识别、连接词(Connected Word)识别和连续语音(Continuous Speech)识别。从识别对象的类型来看，语音识别可以分为特定人(Speaker Dependent)语音识别和非特定人(Speaker Independent)语音识别。本设计采用的识别类型是特定人孤立词语音识别。 本系统分上位机和下位机两大方面。上位机利用PC上MATLAB强大的数学计算能力，进行语音输入、端点监测、特征参数提取、匹配、串口控制等工作，根据识别到的不同语音通过PC串口向下位机发送不同的指令。下位机是单片机控制的一个小车，单片机收到上位机传来的指令后，根据不同的指令控制小车完成不同的动作。 该设计对语音识别的现有算法进行了验证和实现，并对端点检测和匹配算法进行了些许改进。本设计达到了预期目标,实现了所期望的功能效果。 关键词：MATLAB，语音识别，端点检测，LPC，单片机，电机控制

SMART CAR GASED SPEECH RECOGNITION ABSTRACT With the development of computer technology,pattern recognition,signal processing technology and acoustic technology etc, the speech recognition system that can meet the various needs of people is more possible to achieve.The past three decades, the voice recognition in the field of computer, information processing, communications and electronic systems, automatic control has increasingly wide range of applications. Speech recognition by the speaker's speech can be divided into isolated word (Isolated Word) identification, conjunctions (Connected Word) and continuous speech recognition (Continuous Speech) identification. Identifying the type of object from the point of view, the voice recognition can be divided into a specific person (Speaker Dependent) speech recognition and non-specific (Speaker Independent) speech recognition. This design uses the identification type is a specific person isolated word speech recognition. This design is of a good implementation of speech recognition in the control field, it does the work that would otherwise require manual operation by the voice of people easily.This system includes two major aspects:the host system and the slave system. The host system use the MATLAB on the computer which has powerful mathematical computing ability to do the work of voice input, endpoint monitoring, feature extraction, matching, identification and serial control,then it send different commands through the PC serial port to slave system according different recognised voice. The slave system is a car controlled by a single-chip micro-controller.It controls the car do different actions according different instructions received.

智能寻迹小车以及程序

寻迹小车 在历届全国大学生电子设计竞赛中多次出现了集光、机、电于一体的简易智能小车题目。笔者通过论证、比较、实验之后，制作出了简易小车的寻迹电路系统。整个系统基于普通玩具小车的机械结构，并利用了小车的底盘、前后轮电机及其自动复原装置，能够平稳跟踪路面黑色轨迹运行。 总体方案 整个电路系统分为检测、控制、驱动三个模块。首先利用光电对管对路面信号进行检测，经过比较器处理之后，送给软件控制模块进行实时控制，输出相应的信号给驱动芯片驱动电机转动，从而控制整个小车的运动。系统方案方框图如图1所示。 图1 智能小车寻迹系统框图 传感检测单元 小车循迹原理 该智能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。 传感器的选择 市场上用于红外探测法的器件较多，可以利用反射式传感器外接简单电路自制探头，也可以使用结构简单、工作性能可靠的集成式红外探头。ST系列集成红外探头价格便宜、体积小、使用方便、性能可靠、用途广泛，所以该系统中最终选择了ST168反射传感器作为红外光的发射和接收器件，其内部结构和外接电路均较为简单，如图2所示：

图2 ST168检测电路 ST168采用高发射功率红外光、电二极管和高灵敏光电晶体管组成，采用非接触式检测方式。ST168的检测距离很小，一般为8~15毫米，因为8毫米以下是它的检测盲区，而大于15毫米则很容易受干扰。笔者经过多次测试、比较，发现把传感器安装在距离检测物表面10毫米时，检测效果最好。 R1限制发射二极管的电流，发射管的电流和发射功率成正比，但受其极限输入正向电流50mA的影响，用R1=150的电阻作为限流电阻,Vcc=5V作为电源电压，测试发现发射功率完全能满足检测需要；可变电阻R2可限制接收电路的电流，一方面保护接收红外管；另一方面可调节检测电路的灵敏度。因为传感器输出端得到的是模拟电压信号，所以在输出端增加了比较器，先将ST168输出电压与2.5V进行比较，再送给单片机处理和控制。 传感器的安装 正确选择检测方法和传感器件是决定循迹效果的重要因素，而且正确的器件安装方法也是循迹电路好坏的一个重要因素。从简单、方便、可靠等角度出发，同时在底盘装设4个红外探测头，进行两级方向纠正控制，将大大提高其循迹的可靠性，具体位置分布如图3所示。

基于Arduino智能寻迹小车开题报告

云南农业大学 本科生毕业设计开题报告 设计题目:基于Arduino的智能寻迹小车控制系统设计毕业设计起止时间： 年月日～月日(共 17 周) 专业：电气工程及其自动化 姓名： 学号： 指导教师： 报告时间： 云南农业大学教务处制 200 年月日

1. 本课题所涉及的问题在国内(外)的研究现状综述 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：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。 2．本人对课题提出的任务要求及实现预期目标的可行性分析

基于STM32的智能小车摄像头循迹系统

分类号编号 烟台大学 毕业论文（设计） 基于STM32的智能小车 摄像头循迹系统 Intelligent Car Tracking System Based on STM 32 Camera 申请学位：工学学士 院系：光电信息科学技术学院 专业：电子信息工程 姓名：王坤 学号： 200813503229 指导老师：杨尚明（教授） 2012年5 月21 日 烟台大学EDA实验室

基于STM32的智能小车摄像头循迹系统 姓名：王坤 导师：杨尚明（教授） 2012年5 月21 日 烟台大学EDA实验室

烟台大学毕业论文（设计）任务书院（系）：光电信息科学技术学院 姓名王坤学号200813503229 毕业届别2012 专业电子信息工程 毕业论文（设计） 基于STM32的智能小车摄像头循迹系统题目 指导教师杨尚明学历本科职称教授所学专业无线电技术 具体要求(主要内容、基本要求、主要参考资料等)： 主要内容：设计一个抗干扰能力强的智能小车循迹系统。 基本要求：通过对本课程的设计，能够利用OV7670实现黑白线信息采集；并且能够达到一定的抗干扰效果；能够实现实时采集外界环境信息的效果。 主要参考资料： [1]陈启军.嵌入式系统及其应用:基于Cortex-M3内核和STM32F103系列微控制器的系统设计与开发. [M].北京: 同济大学出版社,2008. [2]谭浩强. C语言程序设计. [M].北京: 清华大学出版社,2010. [3]曾星星. 基于摄像头的路径识别智能车控制系统设计[J].湖北汽车工业学院学报, 2008(6): P76-80. 进度安排： 第一阶段：1～4周通过资料、网络、导师了解本设计所需要的知识、资料、相关软件及设计思路方案； 第二阶段：5～8周请教老师查阅资料按要求并由实际情况逐渐得出设计方案及方法；第三阶段：9～11周根据方案在老师的指导下完成相关的软硬件设计； 第四阶段：12～13周撰写论文（分初稿、定稿、审合、打印论文）； 第五阶段：14周进行优化调试达到目标并进行论文答辩。 指导教师（签字）： 年月日 院（系）意见： 教学院长（主任）（签字）： 年月日 备注：

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

智能寻迹小车

智能寻迹小车 作者：李毅卢仁义吴甜解放军炮兵学院(安徽合肥230031) 时间：2008-06-18 来源:电子产品世界 浏览评论推荐给好友我有问题个性化定制 关键词：51单片机智能小车光电对管寻迹脉冲宽度调制 摘要：本文介绍了一种基于51单片机的小车寻迹系统。该系统采用两组高灵敏度的光电对管，对路面黑色轨迹进行检测，并利用单片机产生PWM波，控制小车速度。测试结果表明，该系统能够平稳跟踪给定的路径。 关键词：智能小车；光电对管；寻迹；脉冲宽度调制 在历届全国大学生电子设计竞赛中多次出现了集光、机、电于一体的简易智能小车题目。笔者通过论证、比较、实验之后，制作出了简易小车的寻迹电路系统。整个系统基于普通玩具小车的机械结构，并利用了小车的底盘、前后轮电机及其自动复原装置，能够平稳跟踪路面黑色轨迹运行。 总体方案 整个电路系统分为检测、控制、驱动三个模块。首先利用光电对管对路面信号进行检测，经过比较器处理之后，送给软件控制模块进行实时控制，输出相应的信号给驱动芯片驱动电机转动，从而控制整个小车的运动。系统方案方框图如图1所示。 图1 智能小车寻迹系统框图 传感检测单元 小车循迹原理

该智能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。 传感器的选择 市场上用于红外探测法的器件较多，可以利用反射式传感器外接简单电路自制探头，也可以使用结构简单、工作性能可靠的集成式红外探头。ST系列集成红外探头价格便宜、体积小、使用方便、性能可靠、用途广泛，所以该系统中最终选择了ST168反射传感器作为红外光的发射和接收器件，其内部结构和外接电路均较为简单，如图2所示： 图2 ST168检测电路

智能机器人小车毕业设计

毕业设计(论文) 题目智能机器人小车

智能机器人小车 摘要 智能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。本设计主要体现多功能小车的智能模式，设计中的理论方案、分析方法及特色与创新点有一定的参考意义。同时小车可以作为玩具的发展对象，为中国玩具市场技术含量的缺乏进行一定的弥补，实现经济收益，形成商业价值。 整个小车平台主要以51单片机为控制核心，通过自动控制实现前进停止行驶；通过红外线传感器,实现小车的自适应巡航、避障等功能。 设计采用对比选择，模块独立，综合处理的研究方法。通过翻阅大量的相关文献资料，分析整理出有关信息，在此基础上列出不同的解决方案，结合实际情况对比方案优劣选出最优方案进行设计。最后将各个调试成功的模块结合到小车的车体上，结合程序，通过单片机的控制，将各模块有效整合在一起，达到所预期的目标，完成最终设计与制作，能使小车在一定的环境中智能化运转。 关键词：智能，红外线传感器，自动寻迹，

Abstract Smart as a new product of modern society, is the future development direction, he can follow the pattern set in advance in a specific environment where automatic operation, without human management, can achieve the expected higher goal. Mainly reflected a smart-car model of the design scheme, design theory, the analysis has certain reference significance and characteristic and innovation. This car can be used as a toy development object, as the lack of technical content in the Chinese toy market must make up, to realize economic profit, the formation of commercial value. The whole car platform mainly by 51 single chip microcomputer as control core, through the realization of stops running automatic control; through the infrared sensor, trolley achieve adaptive cruise, functions such as obstacle avoidance. The design uses a comparative selection, module independent, comprehensive treatment of research methods. Through a large number of relevant literature, analysis of sorting out the relevant information, list of different solutions on the basis of this, combined with the actual situation of contrast and choose the best scheme to design. Finally, the various debugging module to the body of the car, with the program, through the MCU control, each module effectively integrate together, achieve the desired objectives, the final design and production, can make the car intelligent operation in the environment. Keywords: intelligent, infrared sensor, automatic tracing,