智能循迹避障机器人课题论文(打印).docVIP

智能循迹避障机器人 设计论文 院系班级： 学 号： 姓 名： 指导教师（职称）： 完成时间： 智能循迹避障机器人 摘　要：利用红外对管检测黑线与障碍物，并以STC89C52单片机为控制芯片控制机器人小车的速度及转向，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。 关键词：智能；STC89C52单片机； L298N；红外对管 1.机器人小车的构成 它可以分为三大组成部分：传感器检测部分、执行部分、CPU。机器人要实现自动避障功能，还可以扩展循迹等功能，感知导引线和障碍物。可以实现小车自动识别路线，选择正确的行进路线，并检测到障碍物自动躲避。基于上述要求，传感检测部分考虑到小车一般不需要感知清晰的图像，只要求粗略感知即可，所以可以舍弃昂贵的CCD传感器而考虑使用价廉物美的红外反射式传感器来充当。智能小车的执行部分，是由直流电机来充当的，主要控制小车的行进方向和速度。单片机驱动直流电机由软件模拟PWM输出调制，需要占用单片机资源，难以精确调速，但单片机型号的选择余地较大。 2.机器人小车功能 机器人要实现自动导引功能和避障功能要感知导引线和障碍物导引线相给一个视觉功能 图3.1 主板设计框图 3.2驱动电路 电机驱动一般采用H桥式驱动电路，L298N内部集成了H桥式驱动电路，从而可以采用L298N电路来驱动电机。通过单片机给予L298N电路PWM信号来控制小车的速度，起停。其引脚图如3.2，驱动原理图如图3.3。 图3.2 L298N引脚图 图3.3 电机驱动电路 3.3信号检测模块 小车循迹原理在画有黑线的白纸 “路面”上行驶，由于黑线和白纸对光线的反射系数不同，可根据接收到的反射光的强弱来判断“道路”—黑线。笔者在该模块中利用了简单、应用也比较普遍的检测方法——红外探测法。　　红外探测法，即利用红外线在不同颜色的物理表面具有不同的反射性质的特点。在小车行驶过程中不断地向地面发射红外光，当红外光遇到白色地面时发生漫发射，反射光被装在小车上的接收管接收；如果遇到黑线则红外光被吸收，则小车上的接收管接收不到信号void goahead() { s1=1; s2=0; s3=1; s4=0; } void goback() { s1=0; s2=1; s3=0; s4=1; } void turnleft() { s3=1; s4=0; } void turnright() { s1=1; s2=0; } void stop() { en1=0; en2=0; } 4.3循迹模块 循迹框图： 循迹程序： void xunji() { if((left_red==1)(right_red==1)) { en1=1; en2=1; goahead(); delay(150); en1=0; en2=0; delay(50); } else if((left_red==0)(right_red==1)) { en1=0; en2=1; P0_0=!P0_0; turnleft(); delay(150); en1=1; en2=0; delay(50); } else if((left_red==1)(right_red==0)) { en1=1; en2=0; P0_1=!P0_1; turnright(); delay(150); en1=0; en2=1; delay(50); } else { stop(); } } 4.4避障模块 避障框图： 避障程序： void bizhang() { en1=1; en2=1; goback(); mid_red=0; baojing(); goback(); for(i=0;i8;i++) { en1=1; en2=1; delay(150); en1=0; en2=0; delay(50); } stop(); delay(10); turnleft(); for(i=0;i11;i++) { en1=0; en2=1; delay(130); en2=0; delay(50); } stop(); delay(10); goahead(); for(i=0;i22;i++) { en1=1; en2=1; delay(130); en1=0; en2=0; delay(50); } stop(); delay(10)