51循迹避障小车论文答辩.ppt

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51循迹避障小车论文答辩

选题背景: 第一代 可编程的在线型小车 第二代 离线编程型小车 第三代 智能型小车 以多种外部传感器构成感官系统,通过采集外部的环境信息,精确地描述外部环境的变化。 装有简单的传感器,可以感觉到自身的的运动位置,速度等其他物理量,电路是一个闭环反馈的控制系统,能适应一定的外部环境变化。 不装载任何传感器,只是采用简单的开关控制,通过编程来设置循迹小车的路径与运动参数。 智能车作为现代社会的新产物,是以后的发展方向,它可以按照预先设定的模式在一个特定的环境里自动的运作,无需人为管理,便可以完成预期所要达到的或是更高的目标。 循迹避障小车特点: 1 循迹避障小车是指装备如电磁,光学或其他自动导引装置,通过电脑程序来控制,沿设定的引导路径行驶,无需驾驶员操作,并能避过途中的障碍物。 2 循迹避障小车的另一个特点是高度自动化,可以根据设计要求、生产工艺流程等改变而灵活改变行驶路径,而且改变运行路径的费用与传统的输送带和流水线线相比非常低廉。 3 此外,循迹小车依靠蓄电池提供动力,具有清洁生产、运行过程中无噪音、无污染的特点,不仅自身节能环保,还能代替人从事危险任务。 高级智能车的应用实例 Google 无人驾驶汽车 Amazon 物流搬运车 中国“玉兔”月球车 美国“好奇号”火星探测器 循迹小车总体设计: 循迹避障小车控制系统结构框图 本系统采用简单明了的设计方案。以AT89C51为主控芯片,主要包括避障模块、电源模块、电机驱动模块等。通过循迹及避障传感器来采集周围环境信息来反馈给CPU,通过主控的处理,来控制电机的运转,从而实现循迹与避障的功能,达到智能行驶。 实时检测路径,并按照指定路线行驶 实时检测障碍物,并绕过继续行驶 预期功能 晶振电路: 本设计选用12MHZ无源晶振、2个22pF电容,使得一个机器周期是1μs。晶振的作用是为系统提供基本的时钟信号,两个电容则是起到并联谐振的作用。 复位电路: 当系统上电后,由于电容充电,使RST持续一段高电平时间。当单片机已在运行之中时,按下复位键也能使RST持续一段时间的高电平,从而实现上电且开关复位的操作。 循迹和避障模块 循迹模块: 信号端为检测信号输出,当遇到黑线,黑线吸收大量的红外线,反射的红外线很弱,光敏三极管不导通,信号端输出高电平;当遇到白线,与黑线相反,反射的红外线很强,使光敏三极管导通,信号输出低电平。 避障模块: 该传感器是一种红外光电管,是一种集发射与接收于一体的光电式传感器。前方无障碍输出高电平,有障碍输出口(黄色)电平会从高电平变成低电平,背面图有一个电位器可以调节障碍的检测距离。 驱动电路: 1 L298N是一个内部有两个H桥的驱动芯片,这样电机的运转只需要用三个信号控制:两个方向信号和一个使能信号。 2 如果OUT1信号为“0”,OUT2信号为“1”,并且使能信号是“1”,那么三极管Q1和Q4导通,电流从左至右流经电机;如果OUT1信号变为:“1”,而OUT2信号变为“0”,那么Q2和Q3将导通,电流则反向流过电机。 L298N驱动芯片和直流电机接线图 循迹小车软件设计: 1 本设计采用C语言来编译程序。模块化结构程序的设计,可以使系统软件便于调试与优化,也使其他人更好地理解和阅读系统的程序设计。运用了模块化程序的结构对软件进行设计,使得程序变得更加直观易懂。 2 Keil C51单片机软件开发系统可用于编辑C或汇编源文件。然后分别由C51编译器编译生成目标文件(.OBJ)。目标文件与库文件一起经连接定位生成绝对目标文件(.ABS)。目标文件最终转换成标准的Hex文件。 3 Proteus它具有强大的EDA工具软件的仿真功能,且还具有仿真单片机及其他外围器件的功能。 * 共24页 * * * * * * * * * 基于51单片机的循迹避障小车的设计 指导老师:*** 报告人:*** 日期:2019.06.21 班 级 :****** 选题背景 1 循迹小车总体设计 2 循迹小车硬件设计 3 循迹小车软件设计 4 论文总结 5 * 共24页 * * * * * * * * *

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