简易智能电动车

《简易智能电动车》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、保密类别编号20091080604091武汉大学珞珈学院毕业论文简易智能电动车系别电子信息科学系专业通信工程年级2009级通信三班学号20091080604091姓名陈佳甫指导老师张望先武汉大学珞珈学院2013年04月05日摘要本系统设计采用一块单片机和两块CPLD作为简易电动小车的检测和控制核心。通过多种传感器对小车位置、状态和环境信息进行检测，运用带码盘的直流电机作为小车的驱动，以CPLD实现PWM直流电机调速技术，完成对小车运动位置、速度、方向和时间等的控制，进而控制小车依次完成寻轨、定位（C点）、避障、入库等一系列规定动作。检测引导线和边界线使用光电传感器，检测场地内薄铁片（探

2、雷和定位）使用金属探测传感器，检测障碍物运用了多传感器（光电、红外和超声波）信息融合技术，入库动作在红外传感器帮助下实现。关键词：电动车,光电传感器，直流电机，路径跟踪，避障，光源引导目录第1章绪论1.1研究背景…………………………………………………………041.2智能小车现状……………………………………………………05第2章智能小车控制论证2.1主控系统…………………………………………………………062.2电机驱动模块……………………………………………………072.3循迹模块…………………………………………………………092.4避障模块…………………………………………………………10

3、2.5机械系统…………………………………………………………112.6电源模块…………………………………………………………11第3章系统总体方案设计3.1系统总体结构设计及说明………………………………………123.2系统硬件设计，分析计算，电路图……………………………133.3系统软件设计，分析计算和程序框架…………………………173.4软硬件的调试……………………………………………………18结论……………………………………………………………………………33结束语…………………………………………………………………………34谢词……………………………………………………………………………35

4、参考文献……………………………………………………………………36附录……………………………………………………………………………37第1章绪论1.1研究背景：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，也慢慢开始成为人们生活方式的主导。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，以此来提高人们的生活品质。随着科学技术的发展，机器人的感觉传感器种类越来越多，其中视觉传感器成为自动行走和驾驶的重要部件。视觉的典型应用领域为自主式智能导航系统，对于视觉

5、的各种技术而言图像处理技术已相当发达，而基于图像的理解技术还很落后，机器视觉需要通过大量的运算也只能识别一些结构化环境简单的目标。视觉传感器的核心器件是摄像管或CCD，目前的CCD已能做到自动聚焦。但CCD传感器的价格、体积和使用方式上并不占优势，因此在不要求清晰图像只需要粗略感觉的系统中考虑使用接近觉传感器是一种实用有效的方法，因此我们接下来也是运用这种性价比比较高的方法来实现我的设计。机器人要实现自动导引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，让他能够感知到设定好的物品。避障控制系统是基于自动导引电动车（AVG—auto-guidevehicl

6、e）系统，基于它的智能电动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，以此来高效的完成行驶路线。该智能电动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。基于上述要求，传感检测部分考虑到小车一般不需要感知清晰的图像，只要求粗略感知即可，所以可以舍弃昂贵的CCD传感器而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

7、的，主要控制小车的行进方向和速度。单片机驱动直流电机一般有两种方案：第一，勿需占用单片机资源，直接选择有PWM功能的单片机，这样可以实现精确调速；第二，可以由软件模拟PWM输出调制，需要占用单片机资源，难以精确调速，但单片机型号的选择余地较大。考虑到实际情况，本文选择第二种方案。CPU使用STC89C52单片机，配合软件编程实现。1.2智能电动车的现状现如今智能电动车发展很快，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