《简易智能小车》word版

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1、简易智能小车制作简易智能小车制作报告指导教师：张新莲作者：锡林邱科鹏杨明北京化工大学测控技术与仪器专业摘要本小车以STC89C52RC单片机为核心，完成循迹、避障、测速等功能，本小车在结构上一个电机驱动一个车轮，在转弯时灵敏度较高。采用PWM驱动芯片L298N控制直流电机，光电传感器TCRT5000完成小车在直道区、弯道区的循迹，霍尔传感器实现速度测量并通过LCD夜间屏实时显示小车行驶的时间和距离，超声波发射和接收一体化超声波传感器HC-SR04实现小车避障。关键词：STC89C52RC、L298N、循迹、HC-SR04AbstractThetrolle

2、ytoSTC89C52RCmicrocontrollercore,completetracking,obstacleavoidance,speedandotherfunctions,thestructureofacarinamotor-drivenwheelswhencorneringhighersensitivity.UsingPWMcontrolledDCmotordriverchipL298N,photoelectricsensorsTCRT5000completedcarinastraightarea,thetrackingcurvearea,H

3、allsensorsforspeedmeasurementandreal-timedisplaythroughtheLCDscreencardrivingatnighttimeanddistance,oneultrasonictransmitterandreceiverHC-SR04ultrasonicsensortechnologytoachievecarobstacleavoidance.Keywords:STC89C52RC,L298N,tracking,HC-SR041.方案论证1.1、设计要求本系统要求电动车按照给出的行使路线，在直道区能够按正

4、确的轨迹行驶；通过弯道区后能够到达指定的地点并暂停5秒；在障碍区能够准确的躲避障碍物；在行驶过程中实时显示行驶时间和行驶路程。1.2、各部分方案论述12/12简易智能小车制作（1）调速模块方案一：采用电阻网络或数字电位器调整电动机的分压来调速。但电阻网络只能实现有级调速，而且数字电阻的元器件价格比较昂贵。尤其是所使用的电动机电阻很小，但电流很大，分压不仅会降低效率，实现也很困难。方案二：采用继电器对电动机的开或关进行控制，通过开关的切换对小车的速度进行调节。此方案电路较简单，但继电器的响应时间有限，机械结构易损坏，寿命不长，可靠性也不太好。方案三：采用脉

5、冲宽度调制电路。用单片机控制信号的高低电平时间完成调速，用对两个信号的不同控制完成电机的转向和起停的控制。这种电路由于工作在管子的饱和截止状态下，效率非常高，经试验发现，此方法调速简单可行，方便可靠。基于上述理论分析，拟选择方案三。（2）转向装置选择方案一：双电机控制。采用两个直流电机控制小车后轮，直行时两轮转速相等，需要向左转时，增加右轮转速，降低左轮转速；需要向右转时，增加左轮转速，降低右轮转速。但此种方法必须精确控制两车轮转速直行时相等，否则将会出现小摇摆及抖动，达不到平滑运动的效果。方案二：步进电机控制前轮。步进电机将电脉冲信号转换成相应的角位移

6、的特种电机，步进电机的显著特点是快速启动能力，测到障碍物时能够快速转向；另外步进电机的精度高，每步可以小至0.72度，不会失步，在负荷不超过动态转矩值时，可以瞬间启动和停止。逆转时能够精确返回原始位置。外加机械机构可以把角度变成直线位移。小车结构原因，采用双电机控制转向。（3）外部传感器选择校正车行方向即寻迹传感器：采用红外线光电反射传感器，由于车底盘较低，采用近距离（1――6mm）有效的光电传感器。使CPU根据光电信息精确调整小车的行车方向，使小车运行时达到最小的横向抖动。CPU根据信号发出前轮左转，右转和保持方向的指令，实现自动校正行车方向的目的。检

7、测两个障碍物传感器：有两种方案可供选择。方案一：采用超声波测距。超声波传感器测距时有足够的精度，可以达到1cm的近距离，对远距离也有较快的响应信号。但是，本题目的要求是绕过障碍物，这就要求小车在较远距离时即做出绕障的反应，因此没有必要采用精确近距的超声波传感器。方案二：采用反射式红外线光电开关。本设计采用的光电开关有效距离为1——13cm（对白色障碍物），小车前方只要有障碍，即输出一个开关量，向CPU申请中断，CPU响应中断即控制电机做出转向反应。所以拟采用此方案。测车行程传感器：为使小车可以测量并显示小车中心至起点的距离，测小车的圈数换算即可得到。方案

8、一是采用投射式光电传感器如光电码盘，但对轮子的机械加工较难精确实现。方案二是采用