自循迹避障小车使用调研毕业论文.doc

自循迹避障小车使用调研毕业论文 目录 0前言 ……………………………………………………………………………1 1方案设计与论证 ………………………………………………………………2 1.1整体硬件方案论证 …………………………………………………………2 1.2整体软件控制方案 …………………………………………………………3 2系统硬件设计 …………………………………………………………………4 2.1单片机最小系统 ……………………………………………………………4 2.2电源模块 ……………………………………………………………………8 2.3循迹模块 ……………………………………………………………………9 2.4超声波避障模块 ……………………………………………………………20 2.5步进电机模块 ………………………………………………………………23 2.6液晶显示模块 ………………………………………………………………24 2.7 DS1302时钟模块……………………………………………………………25 3系统软件设计 …………………………………………………………………27 3.1 AVR单片机C语言设计 ……………………………………………………27 3.2 ICCAVR编程器软件 ………………………………………………………27 3.3系统程序流程图 ……………………………………………………………31 4系统总体调试 …………………………………………………………………32 4.1硬件调试 ……………………………………………………………………32 4.2软件调试 ……………………………………………………………………32 5系统抗干扰设计 ………………………………………………………………33 6技术经济分析 …………………………………………………………………35 7结论 ……………………………………………………………………………36 致谢 ……………………………………………………………………………37 参考文献 ………………………………………………………………………38 附录A 译文 ……………………………………………………………………39附录B 外文文献 ………………………………………………………………43 附录C 设计程序 ………………………………………………………………49  0 前言 人们一直都想拥有一种能够自动驾驶，并且能够适应各种复杂路面情况和沿着指定道路（轨迹）行驶的车辆。多年来，随着企业生产技术不断提髙，自动化技术不断加深，电子智能控制技术在汽车工业上的应用越来越普遍，人们的这一梦想终于有望得到实现。现在，世界上许多国家都在对智能车辆进行研究和设计。 循迹避障小车的研究是移动机器人的一个分支，是一项涉及到计算机技术，传感技术，通讯技术，自动控制技术，人工智能技术等相关技术的综合系统。当今的循迹避障小车技术的发展主要有两个特点：第一，应用的领域不断扩大；第二，智能化程度越来越高。它的主要功能是能够自动识别路径，自动控制车速，自动转向等[1]。循迹避障小车是一个具有环境感知能力，规划决策能力的综合体，其主要特点是在复杂的道路情况下能自动的驾驶车辆并沿着预定道路行驶，特别适用于在人类无法工作的环境中工作。作为智能交通系统（ITS）[2]中的一部分，循迹避障小车技术已经渗透到社会各个领域并且成为该领域中的研究热点。 对于循迹避障小车系统来说，它主要由路径识别、角度控制及车速控制等功能模块组成，它是一个集环境感知、规划决策等功能于一体的综合系统。本循迹避障小车由模型小车、传感器、单片机以及所需的硬件电路组成。其核心是自动控制系统，它是一个由传感器和处理器组成的网络，可以对路径识别并做出反应，能够自动调节行驶方向和速度，而无须遥控。本课题有助于解决现实问题，有很强的研究价值。 1 方案设计与论证 1.1 整体硬件设计方案 根据设计任务的要求，确定如下方案：通过高发射功率红外光电二极管和高灵敏度光电晶体管组成的传感器循迹模块判断黑线路径，通过超声波模块测量出障碍物和小车之间的距离，并将测量数据传送至单片机进行处理，然后由单片机通过IO口控制L298N驱动模块改变两个直流电机的工作状态，实现对小车的控制。 1.1.1 系统基本组成 小车主要由ATMega128单片机电路、TCRT5000循迹模块、超声波模块、液晶显示模块、L298N驱动模块、直流减速电机、小车底板、电源模块、DS1302模块等组成。 图1-1 单片机控制系统原理框图 Fig.1-1 single-chip microcomputer control system prin