智能小车走迷宫原理

智能小车走迷宫原理
智能小车走迷宫原理

智能小车走迷宫原理

小车在做第一次走迷宫时采用左手法则即当遇到路口时如果可以左转则立即左转否则就按常规处理

光电传感器返回值变化

最初 小车前进一段距离后再进行处理

路口类型与识别

处理 00100→11100

11100→00000 左转路口 左转 11100→00100 直行或左转路口

00100→00111 00111→00000

右转路口 右转 00111→00100 直行或右转路口

直行 00100→11111 11111→00000 丁字路口 左转 11111→00100 十字路口口 00100→11111 11111→11111 终点 停止 00100→00000

00100→00000

死胡同

掉头

(表1—1)

路口识别与处理

1左转路口与直行或左转路口:

当遇到左转路口时(11100→00000)与直行或左转路口(11100→00100)光电传感

器的变化值都是从00100变为11100无法根据当前值判断路口类型,因此先让小车向前运行一段距离如果是从11100变为00000此时为左转路口根据左手法则此时左转,如果从11100变为00100此时为直行或右转路口根据左手法则左转。

2右转路口与直行或右转路口:

当遇到右转路口时(00111→00000)与直行或右转路口(00111→00100)光电传感器都从00100变为00111此时无法判断因此让小车前行一段距离,如果从00111变为00000时为右转路口此时右转,如果从00111变为00100时此时为直行或右转路口根据左手法则此时直行。

3丁字路口、十字路口、与终点

当遇到丁字路口(11111→00000)、十字路口(11111→00100)、与终点(11111→11111)时光电传感器都是从00100变为11111此时仍然无法判断路口状态,因此先让小车前行一段距离如果11111变为00000为丁字路口,如果11111变为00100则为十字路口,如果11111仍然变为11111状态为改变的话则可以判断为终点小车停止前进。

4死胡同

当小车遇到死胡同时光电传感器从00100变为00000此时小车掉头。

综上所述小车总共遇到了四种路口状态,将这四种状态以及其处理方法归纳为一张表1—1

路径优化算法

小车在第一次走迷宫式遵循左手法则始终能够走出迷宫。在这个过程中小车会记录走过的路径的所有类别的路口,路径优化的是建立在路径记录的基础上,根据下文介绍的算法可以计算出最优化路径。

将小车前进的

智能循迹小车详细制作过程

(穿山乙工作室)三天三十元做出智能车 基本设计思路: 1.基本车架(两个电机一体轮子+一 个万向轮) 2.单片机主控模块 3.电机驱动模块(内置5V电源输出) 4.黑白线循迹模块 0.准备所需基本元器件 1).基本二驱车体一台。(本课以穿山乙推出的基本车体为 例讲解) 2).5x7cm洞洞板、单片机卡槽、51单片机、石英晶体、红 色LED、1K电阻、10K排阻各一个;2个瓷片电容、排针40 个。 3).5x7cm洞洞板、7805稳压芯片、红色LED、1K电阻各一 个;双孔接线柱三个、10u电解电容2个、排针12个、9110 驱动芯片2个。 4).5x7cm洞洞板、LM324比较器芯片各一个;红外对管三 对、4.7K电阻3个、330电阻三个、红色3mmLED三个。 一、组装车体

(图中显示的很清晰吧,照着上螺丝就行了) 二、制作单片机控制模块 材料:5x7cm洞洞板、单片机卡槽、51单片机、石英晶体、红色LED、1K电阻、10K排阻各一个;2个瓷片电容、排针40个。 电路图如下,主要目的是把单片机的各个引脚用排针引出来,便于使用。我们也有焊接好的实物图供你参考。(如果你选用的是STC98系列的单片机在这里可以省掉复位电路不焊,仍能正常工作。我实物图中就没焊复位)

三、制作电机驱动模块 材料:5x7cm洞洞板、7805稳压芯片、红色LED、1K电阻各一个;双孔接线柱三个、10u电解电容2个、排针12个、9110驱动芯片2个。 电路图如下,这里我们把电源模块与驱动模块含在了同一个电路板上。因为电机驱动模块所需的电压是+9V左右(6—15V 均可),而单片机主控和循迹模块所需电压均为+5V。 这里用了一个7805稳压芯片将+9V电压稳出+5V电压。

智能迷宫小车方案

首届ST-EMBED电子设计大赛参赛作品:走迷宫的小车 A Robot System Based On Wireless Communication 参赛学校:华中科技大学 参赛学生:静超、肖骁、刘焱、孙姚聪、吴正华 指导老师:钟国辉 参赛队号: 2006年1月27日 华中科技大学电子与工程系Dian团队

走迷宫的小车 摘要:本系统采用ST公司ARM7芯片STR710FZT6为核心进行设计,合理利用了该芯片上丰富的资源,实现小车智能蔽障、寻迹,信息无线传输等功能,从而在远端PC上对获取的信息进行实时显示。本系统针对现实中出现的对于未知区域实时探测的需求,适当进行了简化,利用迷宫进行模拟。其中,有一台智能小车,和一个PC端。小车在迷宫行进的过程中,会自动蔽障、选择路线,并通过无线模块将行进的信息实时传送给远端PC机,从而在PC端显示出小车在迷宫中行进的路线。为了达到在迷宫中行走的目的,我们要设计蔽障和迷宫算法,为了使小车的信息能够实时传输到远端PC机,就需要设计一套较为实用和可靠的无线通信协议。 关键词:蔽障,迷宫算法,无线通信协议 A Robot System Based On Wireless Communication Abstract:This system uses STR710FZT6 ARM7 chip as a core and its rich resources to achieve a smart car with functions of intelligent languishing impaired, motion, wireless transmission of information and others, PC on the remote will obtain the information for real-time display. In view of the reality of the system for real-time detection of unknown regional demand, we make a proper conduct of a simplified, using simulation maze. Among them, they have a smart car, and a PC terminal. In the process, the smart car will automatically languishing barriers, choose route and the road line will be through wireless module and real-time transmission of information to distant PC which shows it. In order to achieve the purpose, we have to design languishing impaired and maze algorithm, and also with the purpose of making Dolly have the ability of real-time transmission of information to distant PC, we should design a more practical and reliable wireless communication protocol. Keywords: languishing impaired, maze algorithm, wireless communication protocol.

智能小车寻迹模块设计方案

智能小车寻迹模块设计方案 本文设计方案以MSP430单片机为系统的控制核心,采用反射式光电传感器模块寻迹,实现智能小车的自动寻迹行驶。在实验中采用与白色相差很大的黑色引导线作为智能小车的既定路线,系统驱动采用控制方式为PWM 的直流电机。 详细介绍了反射式光电传感器寻迹模块的工作原理,寻迹模块的电路图以及在以MSP430单片机为控制核心的基础上如何实现智能寻迹小车的自动寻迹行驶。并简要介绍了系统的电路图。该技术可用于无人生产线、服务机器人、仓库等领域。 0 引言 智能小车又称轮式移动机器人,能够按预设模式在特定环境中自动移动,无需人工干预,可用于科学勘测、现代物流等方面。针对路面采用黑色标记线条作为路径引导线的应用场合,反射式光电传感器是常用的路径识别传感器。反射式光电传感器因信号处理方式和物理结构简单的特点而被广泛应用于结构化环境 和低成本产品中,虽然存在检测距离近、预测性差的弱点,但通过合理设计和选择反射式光电传感器并结合合适的信息处理软件能够满足上述简单环境场合应用。随着汽车ECU 电子控制的发展,在汽车上配备远程信息处理器,传感器和 接收器,通过这些器件的协调控制可以实现汽车的无人驾驶。本文提出基于 MSP430单片机的控制装置,通过反射式光电传感器寻迹,MSP430单片机处理反射式光电传感器检测到的信号,从而控制智能车的转向,实现智能小车的自动寻迹。 1 系统总体设计方案 在小车车体的前端贴近地面的地方安装有4 组寻迹模块,如图1所示,单 片机通过判断4个寻迹模块发送来的信号进行自动循迹。寻迹模块在遇到黑线时发送低电平信号,遇到空白的地方发送高电平信号,单片机通过判断高低电平即可作出相应的操作。通过4组寻迹模块发送的信号组合,可将小车行驶状态分成如表1所示7种状态。

基于STM32 智能抓物小车的设计 电子设计II课程报告

摘要 本实验主要分析把握对象的智能车基于STM32F103的设计。智能系统的组成主要包括STM32F103控制器、伺服驱动电路、红外检测电路、超声波避障电路。本试验采用STM32F103微处理器作为核心芯片,速度和转向的控制采用PWM技术,跟踪模块、检测、障碍物检测和避免功能避障模块等外围电路,实现系统的整体功能。 小车行驶时,避障程序跟踪程序,具有红外线跟踪功能的汽车检测电路。然后用颜色传感器识别物体的颜色和抓取。在硬件设计的基础上提出了实现伺服控制功能,简单的智能车跟踪和避障功能的软件设计和控制程序,在STM32集成开发环境IAR编译,并使用JLINK下载程序。 关键词:stm32;红外探测;超声波避障;颜色传感;舵机控制

ABSTRACT This experiment mainly analyzed the grasping object intelligent car based on STM32F103 design. The composition of the intelligent system mainly includes STM32F103 controller, servo drive circuit, infrared detection circuit, ultrasonic obstacle avoidance circuit. This test uses the STM32F103 microprocessor as the core chip, the speed and steering control using PWM technology, tracking module and detection, obstacle avoidance module for obstacle detection and avoidance function, other peripheral circuit to achieve the overall function of the system. The car is moving, obstacle avoidance procedures prior to tracking program, car tracking function with infrared detection circuit. Then use color sensor to recognize object color and grab. On the basis of the hardware design is proposed to realize the servo control function, simple intelligent car tracking and obstacle avoidance function of the software design, and the control program is compiled in the STM32 integrated development environment IAR, and download the program using Jlink. Key words: STM32; infrared detection; ultrasonic obstacle avoidance; color sensing; steering control

基于AT89S51单片机的智能超声波避障小车

基于 AT89S51 单片机的智能 超声波避障小车
姓名: 班级: 学号:
钟洋 08 电子二班 200810330219 张儒
指导老师:

目录
摘要...........................................3 一、总体方案概述.......................................3 二、总体电路原理图....................................3 三、各模块功能介绍.................................4 (一) 、超声波测距模块................................4 (二) 、数码管显示模块................................4 (三) 、步进电机控制模块..............................6 (四) 、语音提示模块..................................7 (五) 、速度自控模块..................................8 (六) 、信号提示模块..................................8 (七) 、单片机控制模块...............................8 四、系统软件设计..................................9 五、元件清单.....................................10 六、应用前景.....................................10 六、参考文献.....................................11
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智能循迹小车

目录 1.第一章绪论 1.1循迹小车的发展现状 1.2 选题意义 1.3本设计的工作 1.3.1设计要求 1.3.2设计思路 2.第二章硬件部分简介 2.1 具体方案论证与设计 2.2 主控芯片的简介 2.2.1 光电反射式传感器(ST178) 2.2.2低功率低失调双比较器LM393 3.第三章光电循迹小车的原理 3.1原理 3.2 传感器电路 3.2.1红外反射式光电传感器原理 3.2.2黑线检测电路

3.3核心控制电路 3.3.1模数转换电路(比较器电路) 3.3.2数字逻辑电路 3.4驱动电路 3.5 拓展功能“防撞” 3.6PCB制板 3.7作品展示 3.8原件清单 4.第四章结论 5.参考文献 6.课程设计心得

绪论 1.1循迹小车发展现状与趋势 智能汽车作为一种智能化的交通工具,体现了车辆工程、人工智能、自动控制、计算机等多个学科领域理论技术的交叉和综合,是未来汽车发展的趋势。寻迹小车可以看作是缩小化的智能汽车,它实现的基本功能是沿着指定轨道自动寻迹行驶。就目前智能小车发展趋势而言:相比价格昂贵、体积大、数据处理复杂

的传感器CCD反射式光电传感器以其价格适中、体积小、数据处理方便等更具有发展优势。 1.2 选题意义 汽车电子迅猛发展,智能车产生和不断探索并服务于人类的趋势将不可阻挡。智能车的研究将会给汽车这个产生了一百多年的交通工具带来巨大的科技变革。人们在行驶汽车时,不再只在乎它的速度和效率,更多是注重驾驶时的安全性,舒适性,环保节能性和智能性等。各国科学家和汽车工作人员以及汽车爱好者都在致力于智能车的研究,研究的成果有很多都已应用于人们的日常生活生产之中,例如在2005年1月美国发射的“勇气”号和“机遇”号火星探测器实质上都是装备先进的智能车辆。因此,研究智能车的实际意义和取得的价值都非常重大。本课题利用传感器识别路径,将赛道信息进行识别处理,利用主控芯片控制小车的行进进而完成循迹。 1.3本设计的工作 1.3.1设计要求 要求:设计并制作一个简易光电智能循迹电动车,其行驶路线示意图如图1-1:(其中粗黑些为光电寻迹线)要求智能循迹小车从起点出发,沿粗黑色引导线到达终点后立即停车但行驶全程行驶时间不能大于90s。

智能小车设计

2016—2017学年第二学期期末考试《单片机原理及应用*》实践考核 项目设计说明书 专业:电子科学与技术 学号: 20160060156

姓名:张一鸣 2017年6 月14日 考核项目及要求 项目一:电机驱动模块的设计与制作 1.考核要点 (1) 掌握驱动电路的工作原理; (2) 掌握电机驱动的制作方法; (3) 掌握焊接技术; 2.作品要求 学生自行运用工具进行作品的设计制作,作品达到电路连接正确、布局合理、美观整洁。 项目二:单片机最小系统板的设计制作 1.考核要点 (1) 掌握单片机在实际操作中的基本知识; (2) 实验板包括单片机最小系统、蓝牙遥控模块、温度检测模块、液晶模块、 报警模块电路等的设计; (3) 使用Proteus仿真软件绘制实验板所包含的所有模块电路; (4) 熟练使用keil编程软件编写各模块电路的演示程序。 2.作品要求 学生自行运用工具进行作品的设计、仿真及演示,达到正确实现、布局合理、美观整洁。 项目三:智能小车底盘设计 1.考核要点 (1) 理解电机的工作原理; (2) 了解部分机械机构的设计方法; (3) 掌握智能小车的整体安装方法。

2.作品要求 学生独立设计安装,车身结构美观,布局合理,功能实现。 目录 1.功能说明 (1) 1-1.蓝牙无线遥控 (1) 1-2.实时温度显示 (1) 2.硬件设计 (2) 2-1.元器件选择 (2) 2-2.硬件设计原理说明 (4) 3.软件设计 (5) 3-1.程序总体设计 (5) 3-2.程序详细设计 (5) 4.测试与总结 (6) 4-1驱动电路板测试 (6) 4-2控制电路板测试 (6) 4-3最终整体效果 (7) 4-4总结 (7)

北邮电子工艺实习智能小车实习报告附程序

北京邮电大学实习报告

附页:学生实习总结 一、初步设计 走迷宫小车利用单片机STC900C52RC 作为中控核心,光电开关E18-D80NK 作为走迷宫小车的探测障碍的传感器,以及其它L298N电机驱动芯片、LM1117-5.0/LDO电源。 小车走迷宫使用的是左手算法(即摸墙算法),迷宫是简单连通的,即迷宫的墙总是相互相连的或与迷宫的外轮廓相连,那么迷宫的搜索者从起点开始将左手扶在墙面前行,总能保证不会迷失并且找到迷宫中存在的出口(若忽略出口将回到迷宫起点)。这种策略在刚进入迷宫时即执行的效果是最佳的。小车采用一个L298N电机驱动模块、LM1117-5.0/LDO电源、两个E18-D80NK光电开关(一个放置在小车正前方,一个放置在小车正左方),分别判断小车的前方和左方是否有障碍,并将高低电平传递至传递给单片机,使单片机控制电机实现左转、右转、前进、掉头(实际为连续两次右转)的功能穿越迷宫。 小车是三轮小车,前两个是驱动轮,后一个是支点轮(从动轮),两个驱动轮是分别由两个电机驱动,通过同速率同向转动前进和同速率反向转动转向。 二、具体工作 1) 元器件的焊接与组装 2) 部分代码的编写与调试 3) 小车外观的设计与制作 三、小车焊接与电路测试 1)在我们焊接小车之前,我们用了两天时间学习和熟悉焊接工艺,同时还 做了个发光二极管的小实验,这些基础让我在焊接小车电路板的时候 有了底气,做起来也有些轻车熟路。我们用了半天的时间就几乎完成 了全部的焊接任务,按照小车的装配步骤,我们依次焊接了电阻、晶 体、排阻、二极管、开关、三极管、二极管、电容、数码管、电源电 机端子、排针、驱动芯片等,同时也学会了“先焊矮的后焊高”的道 理。在完成焊接之后,小车的组装也颇为顺利,在实验步骤的指导下, 顺利完成了小车的组装,小车已初现其形。 2)在小车焊接与组装之后,开始进行小车电路测试,植入CHECK程序之后, 小车完美的实现了前进与后退的功能,而且前行的轨迹相对笔直,这 和我们的焊接与组装有很大关系。但是,在实现前进功能的同时也出 现了问题,数码管有一个数字不显示,在查看电路图,和老师同学讨 论之后,我们确定了问题的源头,是有一个三极管在焊接过程中烧坏 了,在更换了三极管之后,数码管全都亮了。同时我也帮其他电机不 转的同学发现和解决了问题,大都是电元件被烧坏了。这也提醒我们 在焊接的时候,要小心谨慎。 四、小车硬件调试

智能循迹小车分析方案

智能循迹小车设计 专业:自动化 班级:0804班 姓名: 指导老师: 2018年8月——2018年10月 摘要:

本课题是基于AT89C52单片机的智能小车的设计与实现,小车完成的主要功能是能够自主识别黑色引导线并根据黑线走向实现快速稳定的寻线行驶。小车系统以 AT89S52 单片机为系统控制处理器;采用红外传感获取赛道的信息,来对小车的方向和速度进行控制。此外,对整个控制软件进行设计和程序的编制以及程序的调试,并最终完成软件和硬件的融合,实现小车的预期功能。 引言

当今世界,传感器技术和自动控制技术正在飞速发展,机械、电气和电子信息已经不再明显分家,自动控制在工业领域中的地位已经越来越重要,“智能”这个词也已经成为了热门词汇。现在国外的自动控制和传感器技术已经达到了很高的水平,特别是日本,比如日本本田制作的机器人,其仿人双足行走已经做得十分逼真,而且具有一定的学习能力,还据说其智商已达到6岁儿童的水平。 作为机械行业的代表产品—汽车,其与电子信息产业的融合速度也显著提高,呈现出两个明显的特点:一是电子装置占汽车整车<特别是轿车)的价值量比例逐步提高,汽车将由以机械产品为主向高级的机电一体化方向发展,汽车电子产业也很有可能成为依托整车制造业和用车提升配置而快速成为新的增长点;二是汽车开始向电子化、多媒体化和智能化方向发展,使其不仅作为一种代步工具、同时能具有交通、娱乐、办公和通讯等多种功能。 无容置疑,机电一体化人才的培养不论是在国外还是国内,都开始重视起来,主要表现在大学生的各种大型的创新比赛,比如:亚洲广播电视联盟亚太地区机器人大赛

基于 单片机设计智能避障小车

单片机设计智能避障小车 摘要 利用红外对管检测黑线与障碍物,并以STC89C51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,速度由单片机输出的PWM波控制。本文首先介绍了智能车的发展前景,接着介绍了该课题设计构想,各模块电路的选择及其电路工作原理,最后对该课题的设计过程进行了总结与展望并附带各个模块的电路原理图,和本设计实物图,及完整的C语言程序。 关键词:智能小车;51单片机;L298N;红外避障;寻迹行驶 abstract Using infrared detection black and obstacles to the line and STC89C51 microcontroller as the control chip to control the speed of the electric car and steering, so as to realize the function of automatic tracking and obstacle avoidance. Which the car driven by the L298N driver circuit is completed, the speed of the microcontroller output PWM wave control. This article first introduces the development of the intelligent car prospect, then introduces the design idea, the subject selection of each module circuit and working principle of the circuit, the design process of the subject is summarized and prospect with each module circuit principle diagram, and the real figure design, and complete C language program. Key words: smart car; 51 MCU; L298N; infrared obstacle avoidance; track driving

人工智能电脑鼠搜迷宫实验

北京科技大学实验报告 学院:自动化学院专业:智能科学学技术班级: 姓名:学号:实验日期:2017年11月6日 实验名称:人工智能电脑鼠搜迷宫实验 实验目的:掌握电脑鼠的基本操作及智能搜索算法操作。 实验仪器:KEIL MDK、电脑鼠、J-Link、VS 实验原理:所谓“电脑鼠”,英文名叫做Micromouse,是一种具有人工智能的轮式机器人,是由嵌入式微控制器、传感器和机电运动部件构成的一种智能行走装置的俗称。当电脑鼠放入起点,按下启动键之后,他就必须自行决定搜索法则并且在迷宫中前进,转弯,记忆迷宫墙壁资料,计算最短路径,搜索终点等功能。电脑鼠更结合了机械、电机、电子、控制、光学、程序设计和人工智能等多方面的科技知识。本实验中,通过红外传感器检测电脑鼠所处位置状态,通过智能算法保存地图并实现地图的搜索,通过pid等控制算法控制电机,达到电脑鼠搜索迷宫并计算最短路径等功能。 实验内容与步骤: 实验内容 1)KEIL MDK的安装 2)电脑鼠硬件的检查及调整 3)智能搜索算法的编写 4)算法的调试与优化 5)实验结果

实验步骤 (一)KEIL MDK的安装 1双击运行Ke i l MDK 4.12 安装程序,出现软件安装界面,如图所示: 2点击Next,勾选安装协议; 3选择安装路径,建议安装在C 盘,运行速度快些 4 填入用户信息,个人用户随意填入即可; 点击Next 就进入实质的安装过程了,Wait for a Whle… 5点击Finish,Keil MDK 就完成安装了,可以发现桌面上生成了名为“Keil uVis ion4”的可执行文件快捷方式。

(二)检查和调整电脑鼠的硬件 1.电机检查:在电脑鼠程序文件中找到Motor.c文件,直接为两侧电机赋相同的速度值,用G-link连接电脑鼠和电脑,传入程序,打开电脑鼠放在地面上,如果电脑鼠能正常直线行进,即证明两侧电机正常工作。如果有电机有问题,拆下原来的电机换新的再次进行电机检查即可。 2.传感器检查:用G-link连接电脑鼠和电脑,打开传感器查询模式,用手逐渐靠近每一个传感器,如果相应的传感器值由小变大,那么此传感器工作正常。且每个传感器在手指位于相同距离时,回传的传感器值近似相等即证明传感器都正常工作,如果有传感器有问题,拆下原来的传感器换新的再次进行传感器检查即可。 传感器回传值查询界面 (三)智能搜索算法的编写 在含底层驱动的程序的基础上加上算法,实现智能搜索,把电脑鼠变成一只真正的智能的老鼠。

智能循迹小车设计

智能循迹/避障小车研究 工作报告 一、智能循迹小车程序结构框图 二、Proteus仿真图 三、软件程序设计

一、智能循迹小车程序结构框图 经过几天在网上的查找,对智能循迹/避障小车有了大致的了 解, 一般有三个模块: 1、最基本的小车驱动模块,使用两个二相四线步进电机对小车的两个后轮分别进行驱动,前轮最好用万向轮,能使小车更好地转弯; 2、小车循迹模块,在小车底部有三个并排安装的红外对管,对黑色与白色的反射信号不同,经单片机处理后对小车进行相应处理; 3、避障模块,我写的程序中对于避障模块是用中断来处理的(即安装在小车车头的红外对管检测到有障碍物后,就会向单片机的P3_2口输出一个高电平或是低电平,这时中断程序将对小车进行预先设定好的避障处理),但是在程序结构框图中,我不太会表示中断处理方式,所以就用查询的方式画了。

N Y N Y 二、Proteus 仿真图 我用Proteus 大概地仿真了小车的运行状态。图中的两个二相四线步进电机就代表小车的左右轮(假定步进电机顺时针转动方向为小车前进方向),网上有很多种驱动芯片,在仿真时我只使用L298N 芯

片来驱动步进电机。用三个单刀双制开关模拟用于小车循迹的三个红外对管的输出信号,经一个与门与三极管开关连接到P3_3口,中断程序对P1_0, P1_1, P1_2三个口进行检测,并做出相应处理。同时因为避障模块的优先级高于循迹模块,所以将外部中断0用于避障,外部中断1用于循迹。P1_3口则用于检测小车是否到达终点。 1、小车驱动模块: 使用一片298芯片驱动一个二相四线步进电机,电机的电压为12V。

智能迷宫寻迹小车报告

题目名称:迷宫寻迹机器人(E题) 参赛队员:************************ 摘要:本寻迹小车选用8位89C52单片机为控制器,通过6个红外光电传感器TCRT5000对信号进行采集,采集到的信号经比较器LM393处理后传给89C52单片机,经单片机处理后,发出控制命令给L298N,驱动2台直流电动机进行相应的动作。该小车能够识别出黑色轨迹并能沿着黑色轨迹前进直到终点,并能显示出运行时间。 1方案论证与比较 1.1 传感器的选择与比较 方案一采用摄像头,然后用CCD处理技术,对采集的信号进行分析。 方案二使用光敏传感器,能够采集回来黑与白两种信号,然后进行处理与分析。 由于采用摄像头进行CCD处理所用的硬件搭接较为繁琐,并且处理起来还比较麻烦,而光敏传感器TCRT5000可以虽然智能识别黑与白两种颜色由于现场条件,并不能对其造成干扰,而且其反应速度快,响应时间短,故此,我们选用光敏传感器TCRT5000。 1.2 车体的选择与比较 方案一采用4轮小车,前轮由舵机控制转弯,后轮由动力电机控制前进与后退。 方案二采用三轮小车,前面两轮由两个电机分别控制,用其速度差来实现转弯与调整,后前轮为万向轮,用来维持小车的平衡 由于采用4轮车,小车在转弯时会产生转弯半径,会偏离轨迹,不能按照黑色轨迹前进,而转弯半径无法缩小到满意的程度,由于三轮小车用两个电机来控制两个轮子,故很容易来实现转弯与调整,是理想的车体模型。 1.3前进路径与返回路径的最优选择 由于小车需要按照黑色轨迹寻到终点,并且按最优路径返回,故小车应能识别迷宫的路况,普通寻迹小车智能按照黑色轨迹走,但不能识别路况,这样小车寻到终点的效率很低,又不能按照最优路径返回。考虑到以上情况,我们给小车加上了识别路口程序,并且让小车按照右手原则前进,在每个路口处让小车记录出所走过的路况,并且记忆,以便于在返航时调用记录信息,使小车顺利返回。

智能小车的结构与设计

智能小车俯视图结构说明: 本产品是由一个语音模块、一个+5V的辅助电源(LM7805数字压控电路)、一个电机驱动模块、四个电机、一块IAP单片机,一对无线发送接收模块。 功能与使用: 这辆语音控制智能小车通过语音识别来判断我们人所说的指令来行走的,给不同的指令就会按不同的指令来行走。可以根据我们说的去执行,更加人性化,同时也能起到人车交流的效果,操作简单,易于使用。 图2:智能小车全景图 平台选型说明 单片机开发板(以STC15F2K61S2芯片为控制核心) 设计说明 设计原理图如下:

3 设计原理图 设计方案: 语音控制智能小车,主控电路是由单片机开发板(以IAP15F2K61S2芯片为控制核心)来控制小车,主要是由语音控制模块通过无线模块发送信号来控制小车的前进、后退、左右转等功能。 语音模块主要是由LD3320 ASR非特定语音识别芯片组成的,通过识别人的语言,从从而实现轻松的语控制。我们采用锂电池通过7085稳压输出5V的直流电,方便携带,轻巧灵活,设计合理。通过对单片机开发板编写系统程序,调试出合适的程序,才能很好地处理信号和控制小车,以及各种电器。 作品特色 先进性: 传统玩具的市场比重正在逐步缩水,高科技含量的电子玩具则蒸蒸日上。高科技含量的电子互动式玩具已经成为玩具行业发展的主流。本文设计一个具有语音识别功能的智能遥控小车。本文还在小车的控制系统中采用语音识别系统,使控制者可以用语音对小车进行控制,产生相应的动作,而且小车和控制者还具有一定的交互功能,体现出了现代科技想智能化发展的潮流。 实用性: 当我们的技术成熟的时候我们可以向机动车改装,这样的话手脚残疾人也能开车了,还有就是该技术可以应用到智能家居中,让我们能够更加轻松地控制家里面的用电设备,使我们的住所更加人性化。

基于某51单片机的智能小车控制系统

工业职业技术学院 毕业设计 课题名称基于51与单片机的智能小车控制系统 系(院)名称电气工程系 专业及班级 学生 学号 指导教师

完成日期年11 月19 日

摘要 随着我国科学技术的进步,智能化作为现代社会的新产物开始越来越普及,各种高科技也广泛应用于智能小车和机器人玩具制造领域,使智能机器人越来越多样化。智能小车是一个多种高薪技术的集成体,它融合了机械、电子、传感器、计算机硬件、软件、人工智能等许多学科的知识,可以涉及到当今许多前沿领域的技术。 整个小车平台主要以51单片机为控制核心,通过无线遥控实现前进后退和转向行驶,通过红外线传感器,实现小车的自适应巡航、避障等功能。设计采用对比选择,模块独立,综合处理的研究方法。通过翻阅大量的相关文献资料,分析整理出有关信息,在此基础上列出不同的解决方案,结合实际情况对比方案优劣选出最优方案进行设计。从电机车体,最小系统到无线遥控,红外线对管的自动寻迹再到红外线自动避障和语音控制,完成各模块设计。通过调试检测各模块,得到正确的信号输出,实现其应有的功能。最后将各个调试成功的模块结合到小车的车体上,结合程序,通过单片机的控制,将各模块有效整合在一起,达到所预期的目标,完成最终设计与制作,能使小车在一定的环境中智能化运转。 关键字:智能小车,单片机,红外传感器。

目录 第一章绪论.............................................................................................................................- 1 - 1.1.1智能循迹小车概述........................................................................................................- 1 - 1.1.2课题研究的目的和意义 ...............................................................................................- 2 - 1.1.3智能循迹小车智能循迹分类.......................................................................................- 3 - 1.1.4智能循迹小车的应用....................................................................................................- 3 - 第二章方案设计 ..........................................................................................................................- 5 - 2.1 主控系统.........................................................................................................................- 5 - 2.2单片机最小系统 ...............................................................................................................- 6 - 2.2.1 STC89C52简介...................................................................................................- 6 - 2.2.2 时钟电路...............................................................................................................- 8 - 2.2.3复位及复位电路....................................................................................................- 8 - 2.3 电机驱动模块................................................................................................................ - 10 - 2.4 循迹及避障模块............................................................................................................ - 11 - 2.5 机械系统......................................................................................................................... - 11 - 2.6电源模块......................................................................................................................... - 11 - 第三章硬件设计 ..................................................................................................................... - 12 - 3.1总体设计......................................................................................................................... - 12 - 3.1.1主板设计框图..................................................................................................... - 12 - 主板设计框图如图3-1,所需原件清单如表3-1 .................................................. - 12 -

智能小车中的迷宫算法

智能小车中的迷宫算法 2008-10-27 15:20 智能小车中的迷宫算法 看了周立功上面的电脑鼠走迷宫的视频感觉非常有趣,一直都做个小车玩,可没材料,只能看着视频上的小车路行轨迹整出来了这个算法,我不知道真正的算法是怎么实现的,这只是我自己想的一个算法,而且没有完整的小车程序,有空买了小车的再整理总程序。 https://www.360docs.net/doc/d6534150.html,/pro_ydkz/MicroMouse615.asp这是视频地址。 先看看那大体的迷宫图,随便画的,不是很准确,红色的是小车的运行轨迹,蓝色小圈表示要保存的节点,右下角是起始点: 首先是数据结构,对于整个程序来说,首先要做的是把整个图存下来,有过数据结构基础的这个应该不难,图一般是以结点的方式存储,也就是图中的蓝色小圈,结点的存储格式也是很重要的,我前后尝试了好几种才确定下来。节点有两中逻辑相连方式,一个是图形连接,对应* lt_north,*lt_west,*lt_south,*lt_east,一个是线性连接,对应*frontpoint和*nextpoint,线性连接是为了容易判断当前小车所到结点是否已经记录,也为了后面迷宫算法的树形实现。如下:Struct mappoint { Float point_x,point_y; //我是以坐标形式存储,这事相对坐标 Bool ltb_north,ltb_west,ltb_south,ltb_east; //这是记录每个结前后左右 是否有相通结 Mappoint * lt_north,*lt_west,*lt_south,*lt_east; //这是前后左右相通节点的地址

智能寻迹小车实验报告

DIY 达人赛 基于STC89C52 单片机智能寻迹小车 实 验 报 告 参赛队伍: 队员: 2014 年 4 月

一、引言 我们所处的这个时代是信息革命的时代,各种新技术、新思想层出不穷,纵观世界范围内智能汽车技术的发展,每一次新的进步无不是受新技术新思想的推动。随着汽车工业的迅速发展,传统的汽车的发展逐渐趋于饱和。伴随着电子技术和嵌入式技术的迅猛发展,这使得汽车日渐走向智能化。智能汽车由原先的驾驶更加简单更加安全更加舒适,逐渐的向智能驾驶系统方向发展。智能驾驶系统相当于智能机器人,能代替人驾驶汽车。它主要是通过安装在前后保险杠及两侧的红外线摄像机,对汽车前后左右一定区域进行不停地扫描和监视。计算机、电子地图和光化学传感器等对红外线摄像机传来的信号进行分析计算,并根据道路交通信息管理系统传来的交通信息,代替人的大脑发出指令,指挥执行系统操作汽车。 1、来源汽车的智能化是21 世纪汽车产业的核心竞争力之一。汽车的智能化是以迅猛发展的汽车电子为背景,涵盖了控制、模式识别、传感技术、电子、电气、计算机、机械等多个学科交叉的科技。 2、智能汽车国外发展情况 从20 世纪70 年代开始,美国、英国、德国等发达国家开始进行无人驾驶汽车的研究,目前在可行性和实用化方面都取得了突破性的进展。目前日本、欧美已有企业取得实用化成果。与国外相比,国内在智能车辆方面的研究起步较晚,规模较小,开展这方面研究工作的单位主要是一些大学和研究所,如国防科技大学、清华大学、吉林大学、北京理工大学、长安大学、沈阳自动化所等。我国从20 世纪80 年代开始进行无人驾驶汽车的研究,国防科技大学在1992 年成功研制出我国第一辆真正意义上的无人驾驶汽车。先后研制出四代无人驾驶汽车。第四代全自主无人驾驶汽车于2000 年 6 月在长沙市绕城高速公路上进行了全自主无人驾驶试验,试验最高时速达到75.6Km/h。 3、我们的小车 我们做的是基于STC 8 9 C52单片机开发,主要是研究3轮小车的路径识别及其遥 控运动。

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