2022年智能小车大学毕业文献综述.docx

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1、精选学习资料 - - - - - - - - - 1、摘要本设计是一种基于单片机掌握的简易自动循迹小车系统,包括小车系统构成软硬件设计方法；小车以STC89C52单片机为掌握核心 , 用 L298N驱动小车的两个直流电动机, 用单片机产生 PWM波,掌握小车速度； 利用红外对管对路面黑色 轨迹和铁片进行检测 , 并将路面检测信号反馈给单片机；单片机对采集到的信号予以分析判定 , 准时掌握驱动直流电机以调整小车转向 片沿着黑色轨迹自动行驶 , 实现小车自动循迹的目的；2、引言, 从而使小车能够躲开铁自第一台工业机器人产生以来,机器人的进展已经遍及机械、电子、冶金、交通、宇航、国防、探究等领域；近

2、年来机器人的智能水平不断提高,并快速改 变着人们的生活方式；人们在不断探究、改造、熟悉自然的过程中,试图制造能 代替人劳动的机器人, 并且取得了肯定的成果； 机器人是一种自动化的机器,所不同的是这种机器具备一些与人或生物相像的智能才能,如感知才能、规划才能、动作才能和协同才能, 是一种具有高度敏捷性的自动化机器；在讨论和开发未知及不确定环境下作业的机器人的过程中,人们逐步熟悉到机器人技术的本质是感知、决策、行动和交互技术的结合； 随着人们对机器人技术智能化本质熟悉的加 深,机器人技术开头源源不断地向人类活动的各个领域渗透；结合这些领域的应用特点,人们进展了各式各样的具有感知、决策、行动和交互才

3、能的特种机器人和各种智能机器,如移动机器人、微机器人、水下机器人、医疗机器人、军用机 器人、空中空间机器人、消遣机器人等,智能小车就可作为机器人的代表；智能 小车,也称轮式机器人,是移动机器人中的一种；集合了传感器技术,和自动控制技术；智能小车就是通过传感采集信号,将采集到的信号进行整理, 传输给单片机,通过单片机编程掌握小车做出智能反应；3、主题部分智能车辆是集环境感知、规划决策、多等级帮助驾驶等功能于一体的综 合系统,是智能交通系统的一个重要组成部分；它在军事、民用、太空开发等领 域有着广泛的应用前景； 本次设计对智能小车的掌握系统进行了讨论,设计实现 一个基于路径规划处理的智能小车掌握系

4、统；名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页,共 4 页精选学习资料 - - - - - - - - - 3.1 主控系统方案 1：采纳可编程规律器件CPLD作为掌握器； CPLD可以实现各种复杂的规律功能、规模大、密度高、体积小、稳固性高、IO 资源丰富、易于进行功能扩展；采纳并行的输入输出方式, 提高了系统的处理速度, 适合为大规模掌握系统的掌握核心； 但本设计不需要复杂的规律功能,对数据的处理速度要求也不是特别高；且从使用及经济角度考虑我舍弃了此方案；方案 2：采纳 51 单片机作为整个系统的核心,用其掌握行进中的小车,以 实现其既定的性能指标； 充分分析我们的系统, 其关键在

5、于实现小车的自动掌握,而在这一点上,单片机就显现出来它的优势掌握简洁、便利、快捷；这样一来,单片机就可以充分发挥其资源丰富、有较为强大的掌握功能及可位寻址操作功能、价格低廉等优点；因此,这种方案是一种较为抱负的方案；3.2 电源模块 方案 1：采纳 12V蓄电池为系统供电,蓄电池具有较强的电流驱动才能以及 稳固的电压输出；但是蓄电池的体积过于巨大,小型电动车上使用极为不便利；因此舍弃此方案；方案 2 ：采纳 7V可充电式锂电池,经过7805 稳压电路得到 5V电压,为单片机机和各模块供电；此电池的优点是体积小、重量轻,电流稳固,能够满意本 次设计的要求；为了防止干扰,使电路更加稳固,此电路中采

6、纳两个 7805 稳压 模块分别为单片机及传感器模块和电机供电；因此我挑选此方案；3.3 电机驱动模块 方案 1：采纳继电器对电机得开或关进行掌握,通过开关的切换对小车的速 度进行调,此方案优点是电路较为简洁,缺点是继电器的响应时间慢、易损坏、寿命较短,牢靠性不高；舍弃此方案；方案 2：采纳专用芯片 L298 作为电机驱动芯片； L298 是一个具有高电压大电流的全桥驱动芯片,一片L298 可以掌握两个直流电机,而且仍带有掌握使能端,能够掌握电机的转向和速度, 用该芯片作为小车的电机驱动能够很好的掌握 小车,操作便利,稳固性好,性能优良；因此我挑选此方案；3.4 电机挑选 方案 1：采纳步进电

7、机作为该系统的驱动电机；由于其转过的角度可以精确名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页,共 4 页精选学习资料 - - - - - - - - - 的定位,可以实现小车前进路程和未知的精确定位；虽然采纳步进电机有诸多有点,但步进电机的输出力矩较低,随转速的上升而下降, 且在较高转速时会急剧 下降,其转速较低,不适用于对小车有肯定速度要求的系统；经考虑比较后,我 舍弃此方案；方案 2：采纳小型直流减速电机； 直流减速电机转动力矩大, 转动速度较快,体积小,重量轻,装配简洁, 使用便利, 满意此次设计要求； 因此我挑选此方案；3.5 避障模块 方案 1：采纳分立的霍尔元件去检测金属比较

8、复杂而且灵敏度也不太抱负加 之时间有限所以在此处未能选用；方案 2：采纳工业用的集成金属检测开关器件去检测金属此模块使用简洁灵 敏度高两毫米范畴内能检测出平行放置的小铁钉能够精确测出金属的位置本设 计采纳该方案；3.6 循迹模块 方案 1：采纳发光二极管和光敏二极管构成检测电路,此方案的缺点在于其他环境的光源对光敏二极管的工作产生很大的干扰,一旦外界光强转变, 很可能造成误判和漏判, 采纳超高亮发光管可以在肯定程度上提高抗干扰才能,但这又增加了额外的功耗；此方案检测系统不稳固,所以舍弃此方案；方案 2：采纳 RPR-220光电对管方案, RPR-220是一种一体化光电反射探测器,其发射器是一个

9、砷化镓红外发光二极管,接收器是一个硅平面光电三极管,经测试,该探测器对黑线检测结果特别好,受外界光源影响较小, 小车装上三对光电对管,即可保证车体始终保持在轨道内正常前行；相比两个方案, 考虑到调试时对外界光源的不确定性,为了保证检测的抗干扰行,提高检测准度精度,打算采纳方案二,即4、参考文献RPR-220光电对管方案；1 张毅刚,彭喜元,彭宇,单片机原理及应用,高等训练出版社,2022.5 2 郑学坚,周斌,微型运算机原理及应用,清华高校出版社名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页,共 4 页精选学习资料 - - - - - - - - - 3 郭天祥,新概念 51 单片机 C语

10、言教程,电子工业出版社 ,2022.1 4 童诗白,华成英,模拟电子技术基础,高等训练出版社 ,2006.5 5 周学毛,新编 C语言程序设计教程, 西安电子科技高校出版社, 2004.11 6 叶湘滨,传感器与测试技术,国防工业出版社 ,2007.4 7 姚培等,基于单片机掌握的智能循迹避障小车,2022 年 12 期期刊论文机电信息,8 李瀚霖等,智能小车讨论与设计,刊期论文科技致富向导,2022 年 26 期 9 M. J Potasek and GP. Agrawal,Single-Chip microcomputer data / Prepared by Technical Information Center. IEEE J.Quantum Electron, 1995, Vol. 3l, No. I, 183-189. 10Zhu, W., Ruan, H. Design and research of solar photovoltaic power generation controller based on 89C51 microcontroller. Advanced Materials Research 345, 2022 ,pp. 66-69. 名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页,共 4 页