走迷宫智能小车的研究与实现

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1、摘要Abstract摘要走迷宫智能小车主要是基于自主反应式智能系统原理。利用反射式红外传感器来导引，采用与地面颜色有较大差别的导引线，红外一体化接收头来检测障碍物的位置，通过改变单片机产生的PWM方波的占空比，使其能在设计范围内可实现任意角度移动，实现小车识别路线，进行自主迷宫探路，判断并实现自动避障，选择正确的行进路线。驱动电机采用直流电机，电机控制方式为单向PWM开环控制。控制核心采用MSP430单片机，仅用一块单片机就实现了信号采集，路线判断，电机控制。该技术可以应用于无人工厂，仓库，服务机器人等领域。总体规划对于走迷宫小车控制系统设计主

2、要有三个方面：一、控制电路设计；二、传感器选择以及安放位置设计；三、程序设计。从总的方面来考虑，传感器的使用数量应该尽量少以减少单片机的信号处理量，但是又必须能使小车行驶自如。控制电路要根据选用的电机和传感器来设计，主要考虑稳定性，抗干扰性。关键词：MSP430迷宫算法避障　寻迹PWMABSTRACTAbstractAmaze-runningintelligentcarismainlybasedontheprincipleofautomaticresponseintelligentsystem.Itusesreflectiveinfrareds

3、ensortoguideandthepilotwiresarevarydifferentfromthegroundincolor.ItusesinfraredreceivertodetectthepositionoftheobstacleandisbychangeofPWMsquare-waveproducedbyMCUtorealizearbitraryanglemovingamongthedesignedrangeandindentifyingtheroute.Itcantouchesmazeautomatically,judgeandav

4、oidtheobstacleautomatically,andchoosetherightmarchingroute.ItusesDCMotorasthedrivingmotor.ThecontrolmodeofthemotorisunidirectionalPWMopen-loopcontrol.ThiscontrolmakesMSP430MCUasitscore.ItonlyusesoneMCUtorealizethesignalcollectionandrouteestimationandmotorcontrol.ThisTechnolo

5、gycanbeappliedinthefieldssuchasunmannedfactoryandwarehouseandServiceRobot.Theoverallplan:Thedesignofthecontrolsystemofmaze-runningintelligentcarmainlyincludesthreeparts:First:thedesignofthecontrolcircuit;Second:thechoosingofthesensorandthedesignofthemountposition;Third:Progr

6、amDesign.Fromaoverallperspective,youshouldusethesensorsasfewaspossiblesoastoreducethesignalprocessingamountoftheMCUandatthesametimeyoumustmakethecarmarchfreely.Thecontrolcircuitmustbedesignedaccordingthemotorsandsensorschosen,mainlytakethestabilityandthenoiseimmunityintoacco

7、unt.Keywords:MSP430mazealgorithmobstacleavoidancePWMABSTRACT目录i目录第一章　绪论1第二章各部件的工作原理32.1前轮（导向轮）32.2　电机42.3　反射式红外传感器52.4　红外一体化接收头6第三章　硬件电路113.1　电机驱动电路113.2　反射式红外传感器电路133.3　红外一体化接收头电路143.4处理器电路16第四章　电路原理图19第五章　控制算法215.1　黑线位置判别215.2　巡线算法215.3　搜线算法235.4　障碍物位置判别235.5　转弯控制255.6迷宫探路

8、控制26第六章相关软件29第七章总结357.1本文总结357.2进一步的工作35致谢37参考文献39附录一41附录二42第一章绪论1第一章　绪论当今社