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智能寻迹小车实训报告

智能寻迹小车实训报告
智能寻迹小车实训报告

目录

1、引言

1.1智能小车的设计意义和作用 (3)

2、系统总体设计 (4)

3、硬件设计

3.1循线模块 (5)

4、软件设计

4.1软件调试平台 (7)

4.2系统软件流程 (8)

4.3系统软件程序 (9)

5、调试及性能分析 (12)

6、设计总结 (13)

7、作品实物图 (14)

8、参考文献 (15)

1、引言

1.1智能小车的设计意义和作用

智能小车是移动式机器人的重要组成部分,介绍一种基于AT89S52单片机的智能小车。通过不断检测各个模块传感器的输入信号,根据内置的程序分别控制小车左右两个直流电机运转,实现小车自动识别路线,寻找光源,判断并避开障碍物,检测道路上的铁片、发出声光信息并计数显示,智能停车等功能。

作为20世纪自动化领域的重大成就,机器人已经和人类社会的生产、生活密不可分。因此为了使智能小车工作在最佳状态,进一步研究及完善其速度和方向的控制是非常有必要的。智能小车要实现自动寻迹功能和避障功能就必须要感知导引线和障碍物,感知导引线相当给机器人一个视觉功能。避障控制系统是基于自动导引小车(avg—auto-guide vehicle)系统,基于它的智能小车实现自动识别路线,判断并自动避开障碍,选择正确的行进路线。使用传感器感知路线和障碍并作出判断和相应的执行动作。该智能小车可以作为机器人的典型代表.它可以分为三大组成部分:传感器检测部分,,执行部分,cpu。机器人要实现自动避障功能,还可以扩展循迹等功能,感知导引线和障碍物。可以实现小车自动识别路线,选择正确的行进路线,并检测到障碍物自动躲避。考虑使用价廉物美的红外反射式传感器来充当。智能小车的执行部分,是由直流电机来充当的,主要控制小车的行进方向和速度。

2、系统总体设计

AT89S52单片机作为总的控制核心,利用传感器,在循线信号、寻光信号、检测障碍物信号等的输入作用下,控制电机采取相应的动作,从而调整小车做合适的选择。同时,如果有检测到金属片的信号,则将该信号以声光的形式表现出来并令数码管计数显示。主要有循线、寻光、避障、金属检测、数码显示、电机驱动、电源、单片机控制等8大模块,如2-1图所示。

图2-1 功能模块图

3、硬件设计

3.1循线模块

循线模块,循迹是指小车在白纸地板上循黑线行走通常采取的方法是红外探测法,红外探测法即利用红外线在不同颜色的物体表面具有不同的反射性质的特点,可以根据黑带和白纸对光线的发射系数不同,可以利用车底接收到的发射光的强弱来判断“道路”黑带。采用四个红外光电管分别置于移动智能小车前板底座的两侧,确保沿着黑线行驶。红外光电管由一个发射管和一个接收管组成,安装在同一面上。红外光电管的工作原理是由发射管发射出的红外线,经检测面反射后被接收管吸收,由于检测面颜色的不同,对红外线的吸收程度也不同,从而反映在接收管的阻值变化上。这种阻值变化通过外接通路就能转换成单片机能够识别的信号。由于红外光电管发出的是红外线,日光对小车的检测不会产生影响,因而其抗干扰性能好,从而实现小车的循迹功能。但红外探测器探测距离有限,一般最大不应超过3cm。循迹功能如3-1,3-2图所示。

图 3-1 循迹功能图

图3-2循迹功能图

本设计需要检测小车的运动状态,沿着路面黑线运动。采用发射取样式,单光束红外传感器接收信号,电路在5V电压下工作,根据该型号传感器红外发射管所需的工作降压(红外发射管的正向降压在1-1.3V)和工作电流(红外发射管的电流为2-10mA),选取负载电阻R=15千欧,红外发射管负载电阻R=220欧。

4、软件设计

4.1 软件调试平台

Keil for C51是美国Keil Software公司出品的C语言软件开发系统,与汇编相比,C语言在功能上、结构性、可读性、可维护性上有明显的优势,Keil C51软件还提供了丰富的库函数和功能强大的集成开发调试工具,生成的目标代码效率非常高,且容易理解。

C51开发中除了必要的硬件外,同样离不开软件,我们写的源程序要变为C51可以执行的机器码有两种方法,一种是手工汇编,另一种是机器汇编,但现在已极少使用手工汇编。Keil提供了包括C编译器、宏汇编、连接线、库管理和一个功能强大的仿真调试器等在内的完整开发方案,通过一个集成开发环境(uVision2)将这些部分组合在一起。如图4-1所示。

图4-1 Keil for C51开发平台

4.2系统软件流程

系统软件流程图如图4-2所示

图4-2系统流程图

4.3系统软件程序

#include

#define LED P1 //定义数据显示端口

sbit D1=P2^0; //定义前方左侧指示灯端口

sbit D2=P0^7; //定义前方侧右指示灯端口

sbit ZIR=P3^5; //定义前方左侧红外探头端口sbit YIR=P3^6; //定义前方右侧红外探头端口sbit QIR=P3^7; //定义前方正前方红外探头端口sbit M1A=P0^0; //定义左侧电机驱动A端

sbit M1B=P0^1; //定义左侧电机驱动B端

sbit M2A=P0^2; //定义右侧电机驱动A端

sbit M2B=P0^3; //定义右侧电机驱动B端

sbit SB1=P0^4; //定义语音识别传感器端口

sbit MIC=P0^6; //定义蜂鸣器端口

void delay(unsigned int z)

{

while(z--);

SB1=!SB1;

return;

}

void car (unsigned char a)

{

M1A=0;

M2A=0;

M1B=0;

M2B=0;

switch(a)

{

case 1:{M1A=1;M2A=1;break;};

case 2:{M1B=1;M2B=1;D1=0;D2=0;break;};

case 3:{M1B=1;M2A=1;D2=0;break;};

case 4:{M1A=1;M2B=1;D1=0;break;};

}

}

void main()

{

car(1);

while(1);

{

D1=1;

D2=1;

LED=0x00;

if(QIR==0)

{

car(2);

delay(15000);

car(1);

}

if(YIR==0&&ZIR==1)

{

car(3);

delay(15000);

if(YIR==0&&ZIR==1)

{

car(1);

}

}

if(ZIR==0)

{

car(4);

delay(15000);

if(YIR==0&&ZIR==1)

{

car(1);

}

}

if(YIR==0&&ZIR==0)

{

car(2);

delay(30000);

}

}

}

5、调试及性能分析

整机焊接完毕,首先对硬件进行检查联线有无错误,再逐步对各模块进行调试。首先写入电机控制小程序,控制其正反转,停机均正常。加入避障子程序,小车运转正常,调整灵敏度达最佳效果。加入显示时间子程序,显示正常。铁片检测依靠接近开关,对检测信号进行处理并实时显示和发出声光信息,无异常状况。路程显示部分是对霍尔管脉冲进行计数,为了尽量达到精确,车轮加装小磁片。接着对黑带检测模块调试,发现有时小车会跑出黑带,经判断是因为红外线收发对管灵敏度不高,调整灵敏度后仍然达不到满意效果,疑是受环境光影响,利用塑料套包围红外线收发后问题解决。趋光电路主要由三个光敏电阻构成,调整三个光敏电阻的角度同时测试软件,以最佳效果完成趋光功能。

整机综合调试,上电后对系统进行初始化,接着控制电机使小车向前行驶,突然发现系统即刻进入外部中断1,重复多次测试,结果都是自动进入该中断。推断是由刚上电时电机起动所引起,为了避免上电瞬间的影响,在启动小车后延时几毫秒,再开外部中断,结果问题解决。允许的话应采用双电源供电,即电机和电路应分开供电,L293D与单片机之间采用隔离信号控制。这样就不会出现小车启动时程序出错和数码管显示闪动的问题。在计程精度上,可用红外线原理获得较高精度。

6、设计总结

通过本次实训设计,不仅是对我们课本所学知识的考查,更是对我们的自学能力和收集资料能力及动手能力的考验,本次实训使我们对一个项目整体设计有了初步认识。再有对电路板的制作有了一定的了解。并学会了使用keil软件设计。本次实训使我们意识到实验的更重要性,在硬件制作和软件调试过程中,出现了很多问题,最终都

是通过实验的方法来解决的。还有以前对程序只是一个模糊的概念。通过这次实训极大的锻炼了我们的思考和分析问题能力。并对单片机有利益更深的认识。

总之,实训过程中,无论是对学习方法还是理论知识,我们都有了新的认识。受益匪浅。这将激励我们今后再接再励,不断完善自己的理论知识提高实践运作能力。

8、作品实物图

9、参考文献

1)、《单片机应用技术》

2)、《周立功单片机》

3)、《单片机原理与应用》

4)、《8051单片机程序设计与实例》5)、《MCS-51单片机实验指导》

电子实习报告智能循迹小车

电子实习报告智能循迹 小车 文件编码(008-TTIG-UTITD-GKBTT-PUUTI-WYTUI-8256)

电子实习报告 学院:电气学院 专业班级: 学生姓名: 指导教师: 完成时间: 2014/8/29 成绩:

目录 一、设计要求及注意事项 (2) 二、设计的作用、目的 (2) 三、设计的具体实现 (2) 1.系统概述 (2) 2.单元电路设计(或仿真)与分析 (3) (1)电源模 块 (3) (2)电机驱动模块 (4) (3)简易控制模 块 (6) (4)红外循迹模 块 (7) 3.电路的安装与调试 (8) (1)安装 (8)

(2)调 试 (10) 四、心得体会,存在的问题和进一步改进的意见 (11) 五、附录 (11) 1.元件说明 (11) (1)电 阻 (11) (2)电解电 容 (11) (3)LED................................................. ..12 (4)芯 片 (12)

电子实习报告 一、设计要求及注意事项 1.能独立完成设计内容并完全掌握其内部结构、工作原理和安装调试过程。 2.要求在设计过程中能熟练掌握其元器件的计算、焊接技术和电路故障的判别方法。 3.焊接顺序,先贴片后插件。 4.要求焊接的电路板调试时正常且安装好小车后能正常运行。 5.进入实习基地后按指定的实验台就位,未经许可,不得擅自挪换仪器设备。 6.要爱护仪器设备及其它公物,凡违反操作规程,不听从教师指导而损坏者,按规定赔偿。 7.未经指导教师许可,不得做规定以外的实验项目。 8.要保持实习室的整洁和安静,不准大声喧哗,不准随地吐痰,不准乱丢纸屑及杂物。 9. 必须严格按设备操作书的要求去使用设备,注意人身及设备安全,不要盲目操作。 二、设计的作用、目的 1.利用所学过的基础知识,通过本次电子实习培养独立解决实际问题的能力; 2.巩固本课程所学的理论知识和实验技能;

智能小车的实训报告

智能产品设计实训报告书 课程名称:智能产品设计 班级:应用电子技术15级2班 小组成员(学号):商育诚(39)王少勇(91) 实训项目:智能小车 实训时间:2017年5月8日 指导老师:何敬银老师 填表日期:2017年5月14日星期日

实训目的-------------------------------------3 实训要求-------------------------------------3 实训内容-------------------------------------4 智能小车元器件清单-----------------------------------------------4 智能小车代码-----------------------------------------------------5 智能小车电路图---------------------------------------------------10 智能小车焊接-----------------------------------------------------11 智能小车模块系统详解---------------------------------------------12 实训成果展示---------------------------------13 收获和体会-----------------------------------14

实训目的: 制作一个基于单片机控制的智能小车,可以进行多种功能。也让我们自己学习,学习到单片机的知识和单片机编程的知识还有电阻的识别和一些电路的知识。提高了我们焊接技术和团队合作能力,增加了我们制作电子产品产品的经验。这个实训还有对于一些需要进行PPT的演讲,不经给我们一个展示自己作品的平台,更重要的是给我一个增强自信心的机会,展现自己和展现自己的作品这个实训不仅让我们学会更多的知识而且还满足我们自己对自己亲自动手制作电子产品的愿望。 实训要求: 能够熟练对老师进行智能小车源代码的讲解,还有对于电路图的了解和电路知识的应用,还有对于另一些芯片的知识进行学习。还有熟练掌握元器件的名称大小的识别。还有在焊接过程中可以可以让我们的焊接技术更加地熟练,可以让我们的小组成员合作更好,增强了小组成员的合作默契。

智能循迹小车实验报告18447

简单电子系统设计报告 ---------智能循迹小车 学号201009130102 年级10 学院理学院 专业电子信息科学与技术姓名马洪岳 指导教师刘怀强

摘要 本实验完成采用红外反射式传感器的自寻迹小车的设计与实现。采用与白色地面色差很大的黑色路线引导小车按照既定路线前进,在意外偏离引导线的情况下自动回位。 本设计采用单片机STC89C51作为小车检测、控制、时间显示核心,以实验室给定的车架为车体,两直流机为主驱动,附加相应的电源电路下载电路,显示电路构成整体电路。自动寻迹的功能采用红外传感器,通过检测高低电平将信号送给单片机,由单片机通过控制驱动芯片L298N驱动电动小车的电机,实现小车的动作。 关键词:STC89C51单片机;L298N;红外传感器;寻迹 一、设计目的 通过设计进一步掌握51单片机的应用,特别是在控制系统中的应用。进一步学习51单片机在系统中的控制功能,能够合理设计单片机的外围电路,并使之与单片机构成整个系统。 二、设计要求 该智能车采用红外传感器对赛道进行道路检测,单片机根据采集到的信号的不同状态判断小车当前状态,通过电机驱动芯片L298N发出控制命令,控制电机的工作状态以实现对小车姿态的控制,绕跑到行驶一周。 三、软硬件设计 硬件电路的设计 1、最小系统: 小车采用atmel公司的AT89C52单片机作为控制芯片,图1是其最小系统电路。主要包括:时钟电路、电源电路、复位电路。其中各个部分的功能如下: (1)、电源电路:给单片机提供5V电源。 (2)、复位电路:在电压达到正常值时给单片机一个复位信号。

图1 单片机最小系统原理图 2、电源电路设计: 模型车通过自身系统,采集赛道信息,获取自身速度信息,加以处理,由芯片给出指令控制其前进转向等动作,各部分都需要由电路支持,电源管理尤为重要。在本设计中,51单片机使用5V电源,电机及舵机使用5V电源。考虑到电源为电池组,额定电压为4.5V,实际充满电后电压则为4-4.5V,所以单片机及传感器模块采用最小系统模块稳压后的5V电源供电,舵机及电机直接由电池供电。 3、传感器电路: 光电寻线方案一般由多对红外收发管组成,通过检测接收到的反射光强,判断黑白线。原理图由红外对管和电压比较器两部分组成,红外对管输出的模拟电压通过电压比较器转换成数字电平输出到单片机。

实训报告智能停车场

实训报告智能停车场文稿归稿存档编号:[KKUY-KKIO69-OTM243-OLUI129-G00I-FDQS58-

智能停车管理系统 测试计划 目录

1.简介 2.用户注册 3.用户登陆 4.UI(用户界面) 5测试方案 6.测试用例 7.测试报告 8.bug报告单 9.系统测试报告 10.总结 1.简介 该测试计划介绍了如何测试智能停车管理系统。它提供了测试范围、测试策略,人员安排等详细信息。 1.1目的 这份文档的目标是详细描述对“智能停车管理系统”进行功能测试的过程。本文档所关注的特征来自于软件设计规格说明书。(关于智能停车管理系统的功能描述,请参阅软件设计规格说明书。) 1.2背景 为了提高停车位的合理利用率,开发了智能停车管理系统。这个系统能满足用户:关于停车系统空位的明确信息,能够查询车位只。 主要功能:能完成对于空闲车位的添加、和安排。能按客户需求检索出想要的位置,排除不符合要求的位置等。操作简单、界面友好;确保信息的准确性,动态性,安全性。

智能停车管理系统是基于Linux系统的技术,采用B/S结构,适于分布式多客户作业,客户端的要求也很低。 1.3范围 测试阶段包括单元测试,集成测试,系统测试,性能测试,验收测试,bug测试及对测试进行评估。 本计划所提到的测试类型是需求阶段的测试,即对智能停车管理系统进行功能验证的测试过程。 2.用户注册 2.1用户注册 用户名,密码,手机号码,邮件地址,省份,城市,绑定车牌号。 注册完成后回到登陆页面 2.2用户登录 用户可以在首页上输入自己的用户名与密码进行登陆,登陆成功后首面显示用户名,和当前自己所有信息位置gps定位,增加显示“个人中心”的链接,进入到“个人中心”页面。 2.3登录失败,找回密码 用户在登录时忘记密码,可以找回密码。根据自己当初填写的信息确认关系。 (1)手机找回,用户输入手机号码,通过在页面上点击获取验证码的方式,用户点击获取之后,提示用户输入收到的短信验证码,正确时进入修改密码的页面。 (2)邮件找回,需要输入邮件地址,点击发送邮件,平台向邮箱发送找回密码的链接。 3.用户登陆

智能迷宫小车方案

首届ST-EMBED电子设计大赛参赛作品:走迷宫的小车 A Robot System Based On Wireless Communication 参赛学校:华中科技大学 参赛学生:静超、肖骁、刘焱、孙姚聪、吴正华 指导老师:钟国辉 参赛队号: 2006年1月27日 华中科技大学电子与工程系Dian团队

走迷宫的小车 摘要:本系统采用ST公司ARM7芯片STR710FZT6为核心进行设计,合理利用了该芯片上丰富的资源,实现小车智能蔽障、寻迹,信息无线传输等功能,从而在远端PC上对获取的信息进行实时显示。本系统针对现实中出现的对于未知区域实时探测的需求,适当进行了简化,利用迷宫进行模拟。其中,有一台智能小车,和一个PC端。小车在迷宫行进的过程中,会自动蔽障、选择路线,并通过无线模块将行进的信息实时传送给远端PC机,从而在PC端显示出小车在迷宫中行进的路线。为了达到在迷宫中行走的目的,我们要设计蔽障和迷宫算法,为了使小车的信息能够实时传输到远端PC机,就需要设计一套较为实用和可靠的无线通信协议。 关键词:蔽障,迷宫算法,无线通信协议 A Robot System Based On Wireless Communication Abstract:This system uses STR710FZT6 ARM7 chip as a core and its rich resources to achieve a smart car with functions of intelligent languishing impaired, motion, wireless transmission of information and others, PC on the remote will obtain the information for real-time display. In view of the reality of the system for real-time detection of unknown regional demand, we make a proper conduct of a simplified, using simulation maze. Among them, they have a smart car, and a PC terminal. In the process, the smart car will automatically languishing barriers, choose route and the road line will be through wireless module and real-time transmission of information to distant PC which shows it. In order to achieve the purpose, we have to design languishing impaired and maze algorithm, and also with the purpose of making Dolly have the ability of real-time transmission of information to distant PC, we should design a more practical and reliable wireless communication protocol. Keywords: languishing impaired, maze algorithm, wireless communication protocol.

智能循迹小车实训报告

实训报告课程名称:单片机实训 完成日期:2014 年 7 月 10 日

任务书 实训(习)题目: 智能小车的功能设计与实现 实训(习)目的: (1)、巩固、加深和扩大单片机应用的知识面,提高综合及灵活运用所学知识解决工业控制的能力; (2)培养针对课程需要。锻炼学生查阅有关手册、图标及文献资料的自学能力,提高组成系统、编程、调试的动手能力; (3)对课程的方案分析、选择、比较、熟悉单片机系统开发、研制的过程,软硬件设计的方法、内容及步骤。 实训(习)内容: 安装智能小车及相关功能设计、调试 实训(习)要求: 1. 本实训要求由一个团队完成,团队人员不超过8个人。 2. 通过所学知识并利用智能小车、计算机、 keil软件、烧写软件等完成实训项目,并拟定实训报告。 3. 能正确组装和调试智能小车。 4. 实训完成后,根据实训内容撰写实训报告书一份。 实训报告应包括的主要内容(参考) 1 系统硬件组成与工作原理 1.1 控制器与最小系统 1.2 显示模块与按键模块 1.3 报警模块 1.4 电机与驱动模块的工作原理与接口 1.5循迹模块的工作原理与接口 1.6 避障模块的工作原理与接口 2 功能方案及软件设计 2.1 功能设计 2.2 软件设计 (结合某一赛道、障碍设置说明程序设计思路,给出流程图、程序代码) 3功能调试与总结 3.1 功能调试 排版要求:正文小4宋体;段首缩进2字,行间距固定值18磅。内容展开可以

按3级标题形式,如:按1 ……、1.1 ……、1.1.1 形式(如果需要)。每个1级标题另起一页,1级标题三号黑体居中,题序和标题之间空两个空格,不加标点,段前、段后均为1行,固定值22磅。2级标题:四号黑体左起,四号黑体,段前、段后均为12磅。三级标题:小四号黑体左起,段前、段后均为6磅。 图名、表名五号黑体,英文、数字字体为Times New Roman 页边距:上、下、左3厘米,右2厘米,A4纸打印。 1系统硬件组成与工作原理 1.1.1控制器与最小系统 最小系统:要使一块单片机芯片工作起来最简陋的接线方式就是单片机的

创新性实验 循迹小车实验报告

时间:周三上午 组号:5 创新性实验报告 题目寻迹小车 学院电子信息学院 专业xxx 班级xxx 学号xxx 学生姓名xxx 指导教师xxx 完成日期2014年5月

目录 1 摘要 (3) 2 引言 (3) 3系统总体设计 (3) 4硬件电路设计 (5) 5 制作与调试 (6) 5.1 硬件电路的布线与焊接 (6) 第一步:电路部分基本焊接 (6) 第二步:机械组装 (6) 第三步:安装光电回路 (7) 5.2 调试 (7) 整车调试: (7) 6 结论及建议 (7) 7 附录 (8)

1 摘要 本实验完成采用红外反射式传感器的自寻迹小车的设计与实现。采用与白色地面色差很大的黑色路线引导小车按照既定路线前进。LM393随时比较着两路光敏电阻的大小,当出现不平衡时(例如一侧压黑色跑道)立即控制一侧电机停转,另一侧电机加速旋转,从而使小车修正方向,恢复到正确的方向上,整个过程是一 个闭环控制,因此能快速灵敏地控制。 关键词:红外反射式传感器,自寻迹小车,闭环控制 2 引言 随着素质教育的越来越被重视,很多学校都把制作智能小车作为首选课题,智能小车生动有趣还牵涉到机械结构、电子基础、传感器原理、自动控制甚至单片机编程等诸多学科知识,学生通过动手实践能大大提高解决实际问题的能力,而且智能小车还是一个很好的硬件平台,只要增加一些控制电路就能完成循迹小车、救火机器人、足球机器人、避障机器人、遥控汽车等课题。 我们制作的是一款由数字电路来控制的智能循迹小车,在组装过程中我们不但能熟悉机械原理还能逐步学习到:光电传感器、电压比较器、电机驱动电路等相关电子知识。 3 系统总体设计 本系统的整体框图如图1所示。它包括传感器电路、电压比较电路、电 机驱动电路、电源电路。

智能寻迹小车实训报告

目录 1、引言 1.1智能小车的设计意义和作用 (3) 2、系统总体设计 (4) 3、硬件设计 3.1循线模块 (5) 4、软件设计 4.1软件调试平台 (7) 4.2系统软件流程 (8) 4.3系统软件程序 (9) 5、调试及性能分析 (12) 6、设计总结 (13) 7、作品实物图 (14) 8、参考文献 (15)

1、引言 1.1智能小车的设计意义和作用 智能小车是移动式机器人的重要组成部分,介绍一种基于AT89S52单片机的智能小车。通过不断检测各个模块传感器的输入信号,根据内置的程序分别控制小车左右两个直流电机运转,实现小车自动识别路线,寻找光源,判断并避开障碍物,检测道路上的铁片、发出声光信息并计数显示,智能停车等功能。 作为20世纪自动化领域的重大成就,机器人已经和人类社会的生产、生活密不可分。因此为了使智能小车工作在最佳状态,进一步研究及完善其速度和方向的控制是非常有必要的。智能小车要实现自动寻迹功能和避障功能就必须要感知导引线和障碍物,感知导引线相当给机器人一个视觉功能。避障控制系统是基于自动导引小车(avg—auto-guide vehicle)系统,基于它的智能小车实现自动识别路线,判断并自动避开障碍,选择正确的行进路线。使用传感器感知路线和障碍并作出判断和相应的执行动作。该智能小车可以作为机器人的典型代表.它可以分为三大组成部分:传感器检测部分,,执行部分,cpu。机器人要实现自动避障功能,还可以扩展循迹等功能,感知导引线和障碍物。可以实现小车自动识别路线,选择正确的行进路线,并检测到障碍物自动躲避。考虑使用价廉物美的红外反射式传感器来充当。智能小车的执行部分,是由直流电机来充当的,主要控制小车的行进方向和速度。 2、系统总体设计 AT89S52单片机作为总的控制核心,利用传感器,在循线信号、寻光信号、检测障碍物信号等的输入作用下,控制电机采取相应的动作,从而调整小车做合

智能小车实训报告

智能小车实训报告 摘要: 本课题是基于AT89C52单片机的智能小车的设计与实现,小车完成的主要功能是能够自主识别黑色引导线并根据黑线走向实现快速稳定的寻线行驶。小车系统以 AT89S52 单片机为系统控制处理器; 采用红外传感获取赛道的信息,来对小车的方向和速度进行控制。此外,对整个控制软件进行设计和程序的编制以及程序的调试,并最终完成软件和硬件的融合,实现小车的预期功能。 一、实验目的: 通过设计进一步掌握51单片机的应用,特别是在嵌入式系统中的应用。进一步学习51单片机在系统中的控制功能,能够合理设计单片机的外围电路,并使之与单片机构成整个系统。 二、设计方案 该智能车采用红外传感器对赛道进行道路检测,单片机根据采集到的信号的不同状态判断小车当前状态,通过电机驱动芯片L298N 发出控制命令,控制电机的工作状态以实现对小车姿态的控制。 三.报告内容安排 本技术报告主要分为三个部分。第一部分是对整个系统实现方法的一个概要说明,主要内容是对整个技术原理的概述;第二部分是对硬件电路设计的说明,主要介绍系统传感器的设计及其他硬件电路的设计原理等;第三部分是对系统软件设计部分的说明,主要内容是智

能模型车设计中主要用到的控制理论、算法说明及代码设计介绍等。 技术方案概要说明 本模型车的电路系统包括电源管理模块、单片机模块、传感器模块、电机驱动模块。 工作原理: 利用红外采集模块中的红外发射接收对管检测路面上的轨迹 将轨迹信息送到单片机 单片机采用模糊推理求出转向的角度,然后去控制 行走部分 最终完成智能小车可以按照路面上的轨迹运行。 硬件电路的设计 1、最小系统: 小车采用atmel公司的AT89C52单片机作为控制芯片,图1是其最小系统电路。主要包括:时钟电路、电源电路、复位电路。 其中各个部分的功能如下: 1、时钟电路:给单片机提供一个外接的16MHz的石英晶振。 2、电源电路:给单片机提供5V电源。 3、复位电路:在电压达到正常值时给单片机一个复位信号。

北邮电子工艺实习智能小车实习报告附程序

北京邮电大学实习报告

附页:学生实习总结 一、初步设计 走迷宫小车利用单片机STC900C52RC 作为中控核心,光电开关E18-D80NK 作为走迷宫小车的探测障碍的传感器,以及其它L298N电机驱动芯片、LM1117-5.0/LDO电源。 小车走迷宫使用的是左手算法(即摸墙算法),迷宫是简单连通的,即迷宫的墙总是相互相连的或与迷宫的外轮廓相连,那么迷宫的搜索者从起点开始将左手扶在墙面前行,总能保证不会迷失并且找到迷宫中存在的出口(若忽略出口将回到迷宫起点)。这种策略在刚进入迷宫时即执行的效果是最佳的。小车采用一个L298N电机驱动模块、LM1117-5.0/LDO电源、两个E18-D80NK光电开关(一个放置在小车正前方,一个放置在小车正左方),分别判断小车的前方和左方是否有障碍,并将高低电平传递至传递给单片机,使单片机控制电机实现左转、右转、前进、掉头(实际为连续两次右转)的功能穿越迷宫。 小车是三轮小车,前两个是驱动轮,后一个是支点轮(从动轮),两个驱动轮是分别由两个电机驱动,通过同速率同向转动前进和同速率反向转动转向。 二、具体工作 1) 元器件的焊接与组装 2) 部分代码的编写与调试 3) 小车外观的设计与制作 三、小车焊接与电路测试 1)在我们焊接小车之前,我们用了两天时间学习和熟悉焊接工艺,同时还 做了个发光二极管的小实验,这些基础让我在焊接小车电路板的时候 有了底气,做起来也有些轻车熟路。我们用了半天的时间就几乎完成 了全部的焊接任务,按照小车的装配步骤,我们依次焊接了电阻、晶 体、排阻、二极管、开关、三极管、二极管、电容、数码管、电源电 机端子、排针、驱动芯片等,同时也学会了“先焊矮的后焊高”的道 理。在完成焊接之后,小车的组装也颇为顺利,在实验步骤的指导下, 顺利完成了小车的组装,小车已初现其形。 2)在小车焊接与组装之后,开始进行小车电路测试,植入CHECK程序之后, 小车完美的实现了前进与后退的功能,而且前行的轨迹相对笔直,这 和我们的焊接与组装有很大关系。但是,在实现前进功能的同时也出 现了问题,数码管有一个数字不显示,在查看电路图,和老师同学讨 论之后,我们确定了问题的源头,是有一个三极管在焊接过程中烧坏 了,在更换了三极管之后,数码管全都亮了。同时我也帮其他电机不 转的同学发现和解决了问题,大都是电元件被烧坏了。这也提醒我们 在焊接的时候,要小心谨慎。 四、小车硬件调试

智能寻迹小车实验报告

DIY 达人赛 基于STC89C52 单片机智能寻迹小车 实 验 报 告 参赛队伍: 队员: 2014 年 4 月

一、引言 我们所处的这个时代是信息革命的时代,各种新技术、新思想层出不穷,纵观世界范围内智能汽车技术的发展,每一次新的进步无不是受新技术新思想的推动。随着汽车工业的迅速发展,传统的汽车的发展逐渐趋于饱和。伴随着电子技术和嵌入式技术的迅猛发展,这使得汽车日渐走向智能化。智能汽车由原先的驾驶更加简单更加安全更加舒适,逐渐的向智能驾驶系统方向发展。智能驾驶系统相当于智能机器人,能代替人驾驶汽车。它主要是通过安装在前后保险杠及两侧的红外线摄像机,对汽车前后左右一定区域进行不停地扫描和监视。计算机、电子地图和光化学传感器等对红外线摄像机传来的信号进行分析计算,并根据道路交通信息管理系统传来的交通信息,代替人的大脑发出指令,指挥执行系统操作汽车。 1、来源汽车的智能化是21 世纪汽车产业的核心竞争力之一。汽车的智能化是以迅猛发展的汽车电子为背景,涵盖了控制、模式识别、传感技术、电子、电气、计算机、机械等多个学科交叉的科技。 2、智能汽车国外发展情况 从20 世纪70 年代开始,美国、英国、德国等发达国家开始进行无人驾驶汽车的研究,目前在可行性和实用化方面都取得了突破性的进展。目前日本、欧美已有企业取得实用化成果。与国外相比,国内在智能车辆方面的研究起步较晚,规模较小,开展这方面研究工作的单位主要是一些大学和研究所,如国防科技大学、清华大学、吉林大学、北京理工大学、长安大学、沈阳自动化所等。我国从20 世纪80 年代开始进行无人驾驶汽车的研究,国防科技大学在1992 年成功研制出我国第一辆真正意义上的无人驾驶汽车。先后研制出四代无人驾驶汽车。第四代全自主无人驾驶汽车于2000 年 6 月在长沙市绕城高速公路上进行了全自主无人驾驶试验,试验最高时速达到75.6Km/h。 3、我们的小车 我们做的是基于STC 8 9 C52单片机开发,主要是研究3轮小车的路径识别及其遥 控运动。

电子实习报告智能循迹小车

电子实习报告智能循迹小车

电子实习报告 学院:电气学院专业班级: 学生姓名: 指导教师: 完成时间:2014/8/29 成绩:

目录 一、设计要求及注意事项 (2) 二、设计的作用、目的 (2) 三、设计的具体实现 (2) 1.系统概述 (2) 2.单元电路设计(或仿真)与分析 (3) (1)电源模块..................................... (3) (2)电机驱动模块........................................ (4) (3)简易控制模块 (6) (4)红外循迹模块..................................... (7) 3.电路的安装与调试........................................ .. (8) (1)安装 (8) (2)调试 (10) 四、心得体会,存在的问题和进一步改进的意见 (11)

五、附录 (11) 1.元件说明 (11) (1)电 阻 (11) (2)电解电容 (11) (3)LED (1) 2 (4)芯片 (12)

电子实习报告 一、设计要求及注意事项 1.能独立完成设计内容并完全掌握其内部结构、工作原理和安装调试过程。 2.要求在设计过程中能熟练掌握其元器件的计算、焊接技术和电路故障的判别方法。 3.焊接顺序,先贴片后插件。 4.要求焊接的电路板调试时正常且安装好小车后能正常运行。 5.进入实习基地后按指定的实验台就位,未经许可,不得擅自挪换仪器设备。 6.要爱护仪器设备及其它公物,凡违反操作规程,不听从教师指导而损坏者,按规定赔偿。 7.未经指导教师许可,不得做规定以外的实验项目。 8.要保持实习室的整洁和安静,不准大声喧哗,不准随地吐痰,不准乱丢纸屑及杂物。 9. 必须严格按设备操作书的要求去使用设备,注意人身及设备安全,不要盲目操作。 二、设计的作用、目的 1.利用所学过的基础知识,通过本次电子实习培养独立解决实际问题的能力;2.巩固本课程所学的理论知识和实验技能; 3.掌握常用电子电路的一般设计方法,提高设计能力和实验、动手能力,为今后从事电子电路的设计、研制电子产品打下基础。 4.熟练掌握焊接机能、电子元器件的识别。 5.了解智能循迹小车构成的设计方法。 6.培养团队的协作和沟通能力。 三、设计的具体实现 1.系统概述 智能移动机器人平台以双电机轮式小车为底层移动平台,单片机为控制核心,通过红外探测模块实现对行车路线的感知,电机驱动模块实现对直流电机的驱动控制,从而完成自动行驶的功能。 如图:

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

智能循迹小车报告

. ... .. . 电子信息专业实验报告 课程电子信息系统综合设计实验MCU部分 实验题目智能机器小车设计实验总分 学生学号 学生学号 学生学号 实验时间地点分组 电子信息学院专业实验中心 . .

目录 一、摘要 二、题目要求 三、软硬件设计方案 四、各部分电路的作用及电路工作原理分析 五、系统调试与实验结果 六、实验结果 七、拓展功能 八、参考资料 九、附录 一、摘要 摘要:智能循迹小车主要由单片机模块、传感器模块、电机驱动模块以及电源模块组成,小车具有自主寻迹的功能。本次设计我们采用STC89C52单片机作为控制芯片,传感器模块采用红外光电对管和比较器实现,能够识别黑白两色路面,电机模块由L293D芯片和两个减速直流电机构成,组成了智能车的动力系统,电源采用7.2V的直流电池,经过系统组装,从而实现了小车的自动循迹的功能。 关键词智能小车STC89C52单片机L293D芯片红外光对管 二、题目要求 “智能寻迹机器小车设计”,要求采用MCS-51单片机为控制芯片,设计出一个能够识别并沿着以白底为道路色,宽度5mm左右的黑色胶带制作的不规则的封闭曲线为引导轨迹行进的智能寻迹机器小车。 三、软硬件设计方案 1、硬件部分 可分为四个模块:单片机模块、传感器模块、电机驱动模块以及电源模块。 1.1、单片机模块 单片机模块为小车运行的核心部件,起控制小车的所有运行状态的作用。本次小车的设计我们小组采用的是ATMEL公司的STC89C52RC单片机。STC89C52RC是一种低损耗、高性能、CMOS八位微处理器,片有4k字节的在线可重复编程、快速擦除快速写入程序的存储器,能重复写入/擦除1000次,数据保存时间为十年。其程序和数据存储是分开的。 STC89C52RC单片机介绍:

智能迷宫寻迹小车报告

题目名称:迷宫寻迹机器人(E题) 参赛队员:************************ 摘要:本寻迹小车选用8位89C52单片机为控制器,通过6个红外光电传感器TCRT5000对信号进行采集,采集到的信号经比较器LM393处理后传给89C52单片机,经单片机处理后,发出控制命令给L298N,驱动2台直流电动机进行相应的动作。该小车能够识别出黑色轨迹并能沿着黑色轨迹前进直到终点,并能显示出运行时间。 1方案论证与比较 1.1 传感器的选择与比较 方案一采用摄像头,然后用CCD处理技术,对采集的信号进行分析。 方案二使用光敏传感器,能够采集回来黑与白两种信号,然后进行处理与分析。 由于采用摄像头进行CCD处理所用的硬件搭接较为繁琐,并且处理起来还比较麻烦,而光敏传感器TCRT5000可以虽然智能识别黑与白两种颜色由于现场条件,并不能对其造成干扰,而且其反应速度快,响应时间短,故此,我们选用光敏传感器TCRT5000。 1.2 车体的选择与比较 方案一采用4轮小车,前轮由舵机控制转弯,后轮由动力电机控制前进与后退。 方案二采用三轮小车,前面两轮由两个电机分别控制,用其速度差来实现转弯与调整,后前轮为万向轮,用来维持小车的平衡 由于采用4轮车,小车在转弯时会产生转弯半径,会偏离轨迹,不能按照黑色轨迹前进,而转弯半径无法缩小到满意的程度,由于三轮小车用两个电机来控制两个轮子,故很容易来实现转弯与调整,是理想的车体模型。 1.3前进路径与返回路径的最优选择 由于小车需要按照黑色轨迹寻到终点,并且按最优路径返回,故小车应能识别迷宫的路况,普通寻迹小车智能按照黑色轨迹走,但不能识别路况,这样小车寻到终点的效率很低,又不能按照最优路径返回。考虑到以上情况,我们给小车加上了识别路口程序,并且让小车按照右手原则前进,在每个路口处让小车记录出所走过的路况,并且记忆,以便于在返航时调用记录信息,使小车顺利返回。

哈理工版本电子实习报告智能循迹小车制作

哈理工版本电子实习报告智能循迹小车制作 文件排版存档编号:[UYTR-OUPT28-KBNTL98-UYNN208]

电子实习报告学院:计算机科学与技术 专业班级:计算机11-5 学生姓名:陈秀秀 学号: 指导教师:沈永滨 完成时间: 成绩: 一. (1 (2 (3 二. 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。 1)行驶直线的控制:利用红外传感器的左右最外端俩个探头检测黑线,全白说明在道中间,没有偏离轨道,走直线;一旦右侧探管检测到黑线,说明小车外侧探

头已跑出轨道,让车左拐;同理一旦左侧检测到黑线,说明左测探头已经出线,执行右拐命令。 2)拐直角弯的控制:当车前探头检测到黑线,执行直走,让车中心探头去检测,一旦车中心探头检测到黑线开始左拐,直到车位探头检测到跳出左拐命令,继续开始执行循迹,通过设置车中间探头与车尾探头的间距,便可以实现拐弯的角度,进而顺利入弯。 注意事项: 焊接顺序,先贴片后插件。 芯片及其它元件正方向: 芯片:有小圆点的一端为正方向标志; 电解电容:引脚较长的一端为正,带白色阴影的一端为负,在PCB上表现为有阴影的一端为负,空白的一端为正; LED:有绿线或绿点的一端为反向端,在PCB板上表现为有尖的一端; 二极管:有黑线的一端为反向端; 三.实习的具体实现 1.系统概述 小车的硬件主要包括51单片机最小系统以及3大模块:即电源模块、电机驱动模块、红外循迹模块。 系统工作框图如下: 2.单元电路设计与分析(原理图及器件安装图附后) 1)电源模块 供电系统的原理图如下

作为动力电源。7805与7806要公地。 2)电机驱动模块 驱动芯片比较常见的是15脚Multiwatt封装的L298N,内部包含4通道逻辑驱动电路。可以方便的驱动两个直流电机,或一个两相步进电机。 L298内部的原理图如下: OUT1与OUT2与小车的一个电机的正负极相连,OUT3与OUT4与小车的另一个电机的正负极相连,单片机通过控制IN1与IN2,IN3与IN4分别控制电机的正反转。ENA与ENB分别控制两个电机的使能。 L298控制表 注意:X表示状态不定L298有两路电源分别为逻辑电源和动力电源, 6V为逻辑电源, 12V为动力电源。J4接入逻辑电源,J6接入动力电源,J1与J2分别为单片机控制两个电机的输入端,J3与J5分别与两个电机的正负极相连。ENA与ENB直接接入6V逻辑电源也就是说两个电机时刻都工作在使能状态,控制电机的运行状态只有通过J1与J2两个接口。由于我们使用的电机是线圈式的,在从运行状态突然转换到停止状态和从

智能小车中的迷宫算法

智能小车中的迷宫算法 2008-10-27 15:20 智能小车中的迷宫算法 看了周立功上面的电脑鼠走迷宫的视频感觉非常有趣,一直都做个小车玩,可没材料,只能看着视频上的小车路行轨迹整出来了这个算法,我不知道真正的算法是怎么实现的,这只是我自己想的一个算法,而且没有完整的小车程序,有空买了小车的再整理总程序。 https://www.sodocs.net/doc/919102687.html,/pro_ydkz/MicroMouse615.asp这是视频地址。 先看看那大体的迷宫图,随便画的,不是很准确,红色的是小车的运行轨迹,蓝色小圈表示要保存的节点,右下角是起始点: 首先是数据结构,对于整个程序来说,首先要做的是把整个图存下来,有过数据结构基础的这个应该不难,图一般是以结点的方式存储,也就是图中的蓝色小圈,结点的存储格式也是很重要的,我前后尝试了好几种才确定下来。节点有两中逻辑相连方式,一个是图形连接,对应* lt_north,*lt_west,*lt_south,*lt_east,一个是线性连接,对应*frontpoint和*nextpoint,线性连接是为了容易判断当前小车所到结点是否已经记录,也为了后面迷宫算法的树形实现。如下:Struct mappoint { Float point_x,point_y; //我是以坐标形式存储,这事相对坐标 Bool ltb_north,ltb_west,ltb_south,ltb_east; //这是记录每个结前后左右 是否有相通结 Mappoint * lt_north,*lt_west,*lt_south,*lt_east; //这是前后左右相通节点的地址

智能救援小车

智能救援车 摘要:本设计中智能车采用AT89C52单片机作为检测和控制的核心,实现救援车的智能控制,包括智能避障、路面寻线、自动报警、自动寻找并吸取铁片等功能。智能避障运用三对独立的含滤波功能的红外接收和发射管实现;路面寻线采用的是四个一体的红外对管来检测;电机采用的是直流减速电机,采用PWM 控制两个电机的转速;运用电磁体来实现对铁片的吸取和释放。实现的功能是:从出发点出发,进入迷宫区,在迷宫中自动检测出口,直到走出迷宫。走出迷宫时鸣警示意。然后,寻着路面上的黑线行进,检测到黑线上任意位置的铁片时,再次鸣警示意,并吸取铁片,到达指定位置后,自动放下铁片。 关键词:智能救援;路面寻线;智能避障;自动检测 Abstract: This design by AT89C52 single chip microcomputer as intelligent vehicle detection and control of the core, JiuYuanChe intelligent control, including intelligence obstacle avoidance, road line, automatic alarm, automatic search and absorb iron etc. Function. Intelligence obstacle avoidance of independence by three of the filtering, receiving and transmitting tube infrared, Road line is used for pipe of four infrared detection, Dc motor, gear motor is adopted PWM control two motor speed, Using electromagnets to achieve iron absorption and release. Functions: starting from the start, into the maze, automatic detection in the maze of labyrinth, until exports. When the alarm bell of labyrinth. Then, the road to the black, black line of arbitrary position when the alarm bell, iron, and learn from the iron, reaches the specified location, automatic putdowm the piece. Keywords: intelligent rescue, Road line, Intelligence obstacle avoidance, Automatic detection 一、方案的比较与选择 1.1设计要求 1.1.1 设计任务 设计制作一个智能小车,该小车能按照要求自动运行,通过一个建筑物中曲折的道路,并完成规定的动作。设矩形建筑物有两个门A、B,门宽24厘米,建筑物的墙壁是10厘米高(或与小车高度相同)、2厘米厚的矮墙,建筑物内无引导轨迹(见图示1)。

寻迹小车实验报告

自动寻迹小车设计报告 一、系统设计 1、设计要求 (1)自动寻迹小车从安全区域启动。 (2)小车按检测路线运行,自动区分直线轨道和弯路轨道,在弯路处拐弯,实现灵活前进、转弯、等功能 2.小车寻迹的原理 这里的寻迹是指小车在白色地板上寻黑线行走,通常采取的方法是红外探测法。 红外探测法,即利用红外线在不同颜色的物体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,当红外光遇到白色纸质地板时发生漫反射,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,小车上的接收管接收不到红外光。单片机就是否收到反射回来的红外光为依据来确定黑线的位置和小车的行走路线。红外探测器探测距离有限,一般最大不应超15cm。对于发射和接收红外线的红外探头,可以自己制作或直接采用集成式红外探头。3、模块方案

根据设计要求,本系统主要由控制器模块、寻迹传感器模块、直流电机及其驱动模块等构成。 控制器模块:控制器模块由AT89C51单片机控制小车的行走。 寻迹传感器模块:寻迹传感器用光电传感器ST188检测线路并反馈给单片机执行。ST188采用高发射功率红外光电二极管和高灵敏度双光电晶体管组成。检测距离:4--13mm 直流电机及其驱动模块:直流电机用L298来驱动。L298N是一个具有高电压大电流的全桥驱动芯片,它相应频率高,一片L298N可以分别控制两个直流电机,而且还带有控制使能端。用该芯片作为电机驱动,操作方便,稳定性好,性能优良。 4.系统结构框图: 二、硬件实现及单元电路设计 1、微控制器模块的设计

在本次设计中我们采用了AT89C51位主控制器。它具有智能化,可编程,小型便携等优点。 2.光电传感器: 本次试验我们采用了ST188光电传感器,ST188采用高发射功率红外光电二极管和高灵敏度双光电晶体管组成。检测距离:4--13mm。其连接电路图如下: 3.直流电机及其驱动模块 在直流电机驱动问题上,我们采用一片L298来驱动直流电机。其连接电路图如下:

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