智能循迹避障小车论文1

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1、摘要…………………………………………………………………………………2第一章绪论………………………………………………………………………21.1智能小车的意义和作用………………………………………………………21.2智能小车的现状………………………………………………………………2第二章方案设计与论证…………………………………………………………22.1主控系统……………………………………………………………………22.2电机驱动模块…………………………………………………………………22.3循迹模块……………………………………………………………………2

2、2.4避障模块……………………………………………………………………22.5人体感应模块………………………………………………………………22.6机械系统………………………………………………………………………32.6电源模块………………………………………………………………………3第三章硬件设计…………………………………………………………………33.1总体设计……………………………………………………………………33.2驱动电路……………………………………………………………………33.3信号检测模块…………………………………………………………………

3、53.4距离检测模块…………………………………………………………………7第四章软件设计………………………………………………………………74.1循迹避障模块…………………………………………………………………74.2小车程序………………………………………………………………………8第五章制作安装与调试…………………………………………………………12结束语………………………………………………………………………………13参考文献……………………………………………………………………………1317智能循迹避障小车三明学院-物理与机电工程学院电子信息工程一

4、班方龙华摘　要：利用红外对管检测黑线、超声波模块躲避障碍物与红外人体感应控制无人时车开，有人时车停，并以STC89C52单片机为控制芯片控制电动小汽车的速度及转向，从而实现自动循迹避障的功能。其中小车驱动由L298N驱动电路完成。关键词：L298N；超声波测距模块；红外对管第一章绪论1.1智能小车的意义和作用自第一台工业机器人诞生以来，机器人的发展已经遍及机械、电子、冶金、交通、宇航、国防等领域。近年来机器人的智能水平不断提高，并且迅速地改变着人们的生活方式。人们在不断探讨、改造、认识自然的过程中，制造能替代人劳动的机器一直是人类的梦想。1

5、.2智能小车的现状现智能小车发展很快，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，这几节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。第二章方案设计2.1主控系统在综合考虑了传感器、两部电机的驱动等诸多因素后，决定采用STC89C52为主控芯片。172.2电机驱动模块原本打算采用H桥式电路，但由于焊接起来不方便，最后采用集成芯片L298N。2.3循迹模块采用两只红外对管分别置于小车车身前轨道的两侧，根据两只光电开关

6、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。2.4超声波避障模块采用超声波测距模块置于车前方，判断与障碍物的距离并通过单片机控制小车前进方向。2.5人体红外感应模块采用HC-SR501红外感应模块，控制小车的启停。2.6机械系统小车的机械系统要求稳定、灵活、简单，我这边是将玩具小车改装而来，具有省时省力、稳定性强等功能。2.6电源模块电源模块我采用双电源模式，12V电源给L298N供电，5V电源给整个系统供电。第三章硬件设计3.1总体设计智能小车采用前轮控制方向，后轮

7、前进或后退，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，主控芯片控制前轮电机左转，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右转，车向右修正。避障的原理是判断小车与不同方向障碍物的距离，从而选择往远的方向开。3.1.1主板设计框图如图3.117Stc89c52循迹红外对管人体红外感感应感应复位电路蜂鸣器电机驱动超声波避障模块图3.1主板设计框图3.2驱动电路电机驱动一般采用H桥式驱动电路，L298N内部集成了H桥式驱动电路，从而可以采用L298N电路来驱动电机。通过单片机给予L298N电路PW

8、M信号来控制小车的速度，起停。其引脚图如3.2，驱动原理图如图3.3。图3.2L298N引脚图17图3.3驱动原理图3.3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