课程设计自动避障小车

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1、课程设计报告课程设计名称：自动避障小车学生姓名：刘孝华班级：卓越工程师机器人班学号：6成绩：指导教师：马丽丽开课时间：2016-2017学年第一学期独创声明本人声明所呈交的课程设计是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。据我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含未获得（注：如没有其他需要特别声明的，本栏可空）或其他教育机构的学位或证书使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在设计报告中作了明确的说明并表示谢意。作者签名：刘孝华日期：2016年12月15日摘要本课程设计介绍的是具有自动避障功

2、能的智能小车的设计与制作，自动避障顾名思义，即是能够自动躲避行进路上的障碍物。课程设计对智能小车的设计思路，以及软硬件的功能和工作原理进行了详细的分析和论述。经实践测试，该智能小车的电路结构简单，调试方便，系统反映快速、灵活，设计方案正确、可行，各项指标稳定、可靠。关键词：红外线传感器障碍物PWM控速51单片机1.系统功能功能介绍：通过两个红外线传感器实现小车的前进、左后转、左转、右转，由于小车初始速度很快，在实现避障的基础上添加了PWM控速的功能，以便改变小车遇到障碍物时由于速度过快转弯不及时造成传感器碰撞上前方障碍物，以损坏接收管和发射管，通过改变小车电机速度的占空比，

3、以实现降速。2．设计方案2.1车体的设计2.2电源模块采用干电池供电使用的周期不能很长，实用性不太好。所以采用可充电蓄电池给驱动和感测模块供电，其它采用蓄电池经LM2596稳压后供电。虽然蓄电池的重量比较大，但是蓄电池能够供电的时间长而稳定，况且买来的小车负重能力好，所以采用此方案。蓄电池采用两节雅格通用18650锂电池，容量为1500mAh，一节3.7伏，正极采用高性能保护防爆盖，可对电池进行有效的保护，延长使用寿命。2.3LM2596降压模块1）规格：板子尺寸41*20*14MM2）性能：①密集的过孔，散热能力强;②在输入与输出端分别增加X7R高Q高频旁路电容，电磁兼容

4、性能强；③带输出LED指示灯。3）使用方法:①接线端口IN+ 输入正极 IN-输入负极OUT+输出正极 OUT-输出负极。②电压调节：接入电源(3-40V)，调整蓝色电位器旋钮(一般顺时针旋转升压,逆时针旋转降压)并用万用表监测输出电压达到需要电压为止.③接线方式i.焊接，直接将电源线焊在输入(输出)端口；焊插针，可以通过引线插入插ii.针或者插在洞洞板上使用；又或者加引脚后直接焊接在PCB上。4）注意事项:①此为降压模块，输入电压必需比输出电压高；②输入输出不能接反，接反可能会烧掉；③由于是降压模块,为了保证输出稳定,请保持最小1.25V压差。③长时间工作建议在2.5A以

5、内的电流使用，同时加上散热片(10W以上输出)；2.4降压模块原理图2.4避障模块本模块采用红外线传感器1）功能描述：该传感器对环境光线适应能力强，其具有一对红外线发射与接收管，发射管发射出一定频率的红外线，当检测方向遇到障碍物（反射面）时，红外线反射回来被接收管接收，经过比较器电路处理之后，同时信号输出接口输出数字信号（一个低电平信号），可通过电位器旋钮调节检测距离，有效距离范围2～60cm，工作电压为3.3V-5V。该传感器的探测距离可以通过电位器调节、具有干扰小、便于装配、使用方便等特点，2）模块参数说明：①规格：42×38×12MM②模块检测距离2～30cm③检测角

6、度35°3）使用：①连接方式：VCC-VCC;GND-GND;OUT-IO②具有3mm的螺丝孔，便于固定、安装；③当模块检测到前方障碍物信号时，电路板上红色指示灯点亮，同时OUT输出；④检测距离可以通过电位器进行调节，顺时针调电位器，检测距离增加；逆时针调电位器，检测距离减少。⑤可采用3.3V-5V直流电源对模块进行供电。当电源接通时，绿色电源指示灯点亮；3）注意事项：①灵敏度不宜调节过高，模块反射距离越大，越容易误触发②探头不要对着有阳光的地方（光线对探头有较大干扰）③有时会发现LED灯微亮,这个情况是没有触发,输出端还是输出高电平的,可以用万用表测量,这个要注意,不影响

7、使用。2.5电机驱动模块此模块的主要的作用是驱动直流电机，让直流电机有足够的动力。故使用L298N芯片驱动电机L298N电机驱动原理图模块介绍：1）L298N电机驱动具有驱动能力强，发热量低，抗干扰能力强；2）本模块是2路的H桥驱动，可以同时驱动两个电机；3）带有使能端EAEB，方便PWM调速，电路简单，性能稳定；2.6系统主控模块在本学期课堂上我们学习的是80C51单片机，所以在此系统中采用STC89C52为主控模块芯片原理图2.7最终方案小车采用两路避障，添加PWM控速模块，以使小车非全速前进，避免由于速度过快