自动避障寻迹小车硬件设计毕业论文.docx

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1、自动避障寻迹小车硬件设计毕业论文西安工业大学北方信息工程学院本科毕业设计(论文)题目：自动避障寻迹小车硬件设计系别：电子信息系专业：通信工程班级：B090310学生：学号：B09031009指导老师：2021年06月毕业设计论文任务书系别电子信息系专业通信工程班级B090310姓名李春健学号B090310091.毕业设计论文题目：自动避障寻迹小车硬件设计2.题目背景和意义：利用超声波进行位置检测广泛应用于考古、机器人、医疗器械等很多方面，而根据地面特定标识自动寻迹在工业自动化生产及汽车工业中也得到广泛应用。此题目以单片机为核心，以玩具小车为控制对象，利用超声波传感器检测道路上的障碍，控制电动小

2、汽车的自动避障，同时根据地面特定标识，引导小车快慢速行驶以及自动停车，并能够自动记录时间、里程以及行驶速度。涉及到传感器位置检测，直流电机调速控制及计算机应用等多方面的知识。3.设计(论文)的主要内容理工科含技术指标：此题目以玩具小车为控制对象，要求小车在地面标识引导下能够自动寻迹，寻迹道路设有随机布置的障碍，要求小车能够根据检测自动躲避障碍，并恢复对道路的寻迹。同时小车能够自动显示、记录时间、里程以及行驶速度。4.设计的基本要求及进度安排含起始时间、设计地点：设计地点：单片机实验室；起始时间：1-18周；基本要求：1系统电源设计；2寻迹模块接口硬件设计；3超声波换能器接口设计；4直流电机驱动

3、电路设计；51602液晶接口设计；6转速检测接口设计等5.毕业设计论文的工作量要求*或实习天数：400学时实验时数*：A4图纸5张图纸幅面和张数其他要求：论文字数1.5万字以上；外文翻译5000字以上；参考文献15篇以上含英文参考文献3篇指导老师签名：年月日学生签名：年月日系教研室主任审批：年月日讲明：1本表一式二份，一份由学生装订入附件册，一份老师自留。2带*项可根据学科特点选填。自动避障寻迹小车硬件设计摘要本系统以AT89S52单片机为控制核心，利用红外对管检测行驶轨道的黑线引导线实现寻迹功能，用超声波模块实现避障检测。采用直流电机驱动小车的后轮，用一个转向电机控制小车的前轮。利用舵机控制

4、小车的行驶方向，采用PWM技术调节占空比以此来控制电机的转速，使小车实现自动寻迹避障的功能。行驶时间、速度、里程的显示用一块1602LCD。关键词：AT89S52单片机；红外对管；超声波；PWM技术；寻迹；避障；1602LCDAutomaticObstacleAvoidanceCarTracingHardwareDesignAbstractThesystemiscontrolledbyAT89S52single-chipmicrocomputer.Itusesinfraredtubetodetecttheblackguidelineontherunningtracksoastorealizet

5、hetracingfunction,anditusesultrasonicmoduletodetectobstacleavoidance.TherearwheelsofthecararedrivedbyDCmotorandthefrontwheelsofthecararecontrolledbyasteeringmotor.ThedrivingdirectionofthecariscontrolledbyServo.ItadoptedPWMtechnologytoadjustthedutycyclesoastocontrolthespeedofthemotorandrealizethefunc

6、tionofautomatictracingandobstacleavoidance.Thetraveltime,speedandmileagearedisplayedonthe1602LCD.KeyWords:AT89S52MCU；InfraredTube；UltrasonicWave；PWMTechnology；Tracing;ObstacleAvoidance;1602LCD目录1绪论(1)1.1前言(1)1.2课题研究的背景及意义(1)1.2.1题目背景(1)1.2.2研究意义(1)1.3课题研究的主要内容及技术指标(2)1.3.1主要内容(2)1.3.2硬件设计主要要求(2)2系统方

7、案论证与设计(3)2.1系统方案论证与设计(3)2.1.1控制器模块论证与选择(3)2.1.2电机驱动模块论证与选择(4)2.1.3电源模块论证与选择(5)2.1.4寻迹模块选择与论证(5)2.1.5避障模块论证与选择(5)2.1.6速度检测模块论证与选择(6)2.1.7显示模块论证与选择(6)2.1.8本系统最终方案(7)3系统硬件电路设计(8)3.1总体设计方案(8)3.2单片机电路设计(9)3.2.1AT89S52芯片介绍(10)3.2.2单片机晶振及复位电路设计(12)3.2.3电源稳压电路设计(13)3.3电机驱动模块设计(13)3.3.1L298N芯片介绍(13)3.3.2电机驱动

8、电路的设计(15)3.4寻迹模块设计(16)3.4.1反射型光电探测器RPR359F工作原理(16)3.4.2四路运算放大器LM324和双运算放大器LM358(17)3.4.3寻迹光电对管电路的设计(17)3.4.4寻迹光电对管的安装(19)3.5超声波检测处理模块设计(20)3.5.1超声波测距原理(20)3.5.2超声波测距模块HC-SFR05(20)3.6转速检测接口设计(22)3.6.1霍尔传感器工作原理(22)3.6.2A44E霍尔测速模块(23)3.7光电隔离模块设计(25)3.7.1光耦芯片TLP521-4(25)3.7.2光电隔离模块的电路设计(27)3.8液晶显示接口设计(2

9、7)3.8.11602A液晶显示模块(27)4硬件及功能调试(31)4.1硬件电路测试(31)4.2功能模块测试及功能实现(31)4.2.1电机驱动功能的实现(31)4.2.2寻迹功能的实现(31)4.2.3避障功能的实现(32)4.2.4车速检测的实现(32)5总结(33)参考文献(34)致谢(35)毕业设计论文知识产权声明(36)毕业设计论文独创性声明(37)1绪论1绪论1.1前言随着电子技术、计算机技术、智能控制技术的飞速发展，产品的智能化和小型化越来越成为人们关注的热门。各种智能小车在智能化玩具中占了很大的比例。近年来，传统玩具的市场逐步缩水，高科技智能化的电子类玩具则逐步成为市场的主

10、流。因而，可遥控的智能化小车的研究是非常有意义的，具有很大潜在市场价值的。机器人技术的发展是一个国家高科技水安然平静工业自动化程度的重要标志和体现。机器人由于具有高度的灵敏性、能够帮助人们提高生产率、改良产品质量和改善劳动条件等优点，在世界各地的生产生活领域得到了广泛的应用1。智能小车正是模拟机器人的一种尝试。它是一种以汽车电子为背景，涵盖控制，形式识别，电子、电气、单片机、机械等多学科的科技创新性设计，一般主要由途径识别、速度收集、角度控制以及车速控制等模块组成。这种智能小车能够自动搜索前进道路，还能爬坡；感悟前方的障碍物，并自动寻找前进方向，避开障碍物；参加相关声光讯号后，更能体现出智能化

11、和人性化的一面。机器人要实现自动导引功能和避障功能就必需要感悟导引线和障碍物，感悟导引线相当给机器人一个视觉功能。避障控制系统是基于自动导引小车AVGauto-guidevehicle系统，基于它的智能小车实现自动识别道路，判定并自动避开障碍，选择正确的行进道路。使用传感器感悟道路和障碍并作出判定和相应的执行动作。1.2课题研究的背景及意义1.2.1题目背景在生产实际中，某些场合要求工作小车有自动寻迹、自动躲避障碍的功能。道路检测的准确与否直接影响小车寻迹时的行驶状态及速度，而自动躲避障碍在实际生产生活中有广泛应用，因而寻求一种低成本、抗干扰性强并且位置指示准确的障碍检测方法具有重要意义。1.

12、2.2研究意义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西安工业大学北方信息工程学院毕业设计论文们的生活方式。人们在不断讨论、改造、认识自然的经过中，制造能替代人劳动的机器一直是人类的梦想，智能小车能够作为机器人的典型代表。电子技术的飞速发展，对自动化要求越来越高，智能汽车检测并完成特殊的任务将成为以后的一个新的发展方向。在危险或不利于人工作业的环境下，利用智能小车替代人工作业完成特殊任务，避免人员伤亡，更可减少经济损失。1.3课题研究的主要内容及技术指标1.3.1主要内容此题目以玩具小车为控制对象，要求小车在地面标识引导下能够自动寻迹，寻迹道路设有随机布置的障碍，要求小车能够根据检测自动躲避障碍，并恢复对道路的寻迹。同时小车能够自动显示、记录时间、里程以及行驶速度。1.3.2硬件设计主要要求此题目要求对一玩具小车进行控制，使小车能够在引导线指引下自动循迹；碰到引导线前设置的障碍时，要求小车能够自动躲避障碍，并重新找到引导线恢复循迹。详细包括：a.系统电源设计。b.直流电机驱动电路设计。c.寻迹模块接口设计。d.转速检测接口设计。e.超声波换能器接口设计。f.1602液晶接口设计。此页面能否是列表页或首页？未找到适宜正文内容。