2025【基于光电传感器的避障小车的设计5500字】.doc

PAGEIX

基于光电传感器的避障小车的设计

目录

TOC\o1-2\h\u31098摘要 I

25280关键词：传感器；避障；激光测距；单片机 I

17277前言 II

19658第1章光电传感器的原理及应用 III

273331.1光电传感器的原理 III

281241.2几种常见的光电传感器 III

280171.3光电传感器的应用 V

133941.4光电传感器的优缺点 V

11836第2章避障小车模块选择 VI

139612.1传感器模块 VI

221322.2稳压电源模块 VI

152132.3电机驱动模块 VII

124832.4避障模块 VII

196262.5报警模块 VII

28602.6控制模块 VIII

18229第3章系统设计及调试 IX

250553.1系统电路设计 IX

177323.2系统组成 IX

250503.3系统软件流程 IX

217503.4电路调试 X

24213.5电机调试 X

187383.6测试结果与分析 X

7741结论 XI

摘要

本文介绍的是一种基于光电传感器的避障小车的设计。由于普通的红外发射管具有漫反射效应，信息的接收会受到接收管的影响。将其应用于快速避障车控制系统中，障碍物识别误差较大。利用接受一体化的激光测距传感器来采集前方路况信息，可以克服接受之间的相互干扰。我设计了一种智能避障小车控制系统。根据激光红外传感器对前方障碍物进行识别，完成导航车辆的自主避障。建立系统模型后，汽车可以根据激光红外传感器所采集的信息进行快速处理。该系统具有较高的稳定性，达到了预期的识别效果。

关键词：传感器；避障；激光测距；单片机

前言

随着汽车工业的快速成长，关于汽车的钻研也愈来愈受人们的存眷。智能避障车的提出给汽车工业带来了机遇和挑战[1]。未来汽车的智能化必将是发展的新趋势，在这样的背景下，我们开展了基于光电传感器的智能避障小车的研究。近几年光电传感器这项应用技术在小车上被普遍利用，但是光电管发射功率和其它管间相互干扰致使避障小车在进行路径识别时产生错误，从而影响行驶。目前一些汽车在行驶过程当中识别、躲避障碍物的方式基本上是都是采用摄像头收集前方路况信息[2]。这种方式旌旗灯号不仅收集的慢、而且容易受外界环境干扰，影响小车正常行驶。一旦信号灯处于中止状态，就会导致小车在行驶中不能实时有效地躲开前方的障碍物，发生车祸。但是如果为了有效地避开道路前方的障碍物，小车就需要降低车速，这样的话小车的行驶效率就会大大降低，影响人们出行时间[3]。

为了解决上面的问题，本论文提出了基于红外光传感器避障小车控制系统，传感器的应用发展迅速使传感技术不断增强，应用领域拓宽，传感器种类更是逐渐增多，其中光电传感器发展最为迅速，作为新兴技术之一的光电传感器，在技术发达的国家更是投入大量人力物力以及技术资源。对射型光电传感器凭借着简单可靠、经济实惠等优点迅速的成为应用最广的一类。针对一种基于光电传感器、单片机的避障车，通过电路的介绍、调试、算法的详细描述，避障车通过传感器感知外部环境和自身状态，在复杂环境中自主运动，红外传感器以其独特的特性而受到青睐。采用两个红外传感器进行定位，使车辆能够顺利到达指定位置。

智能避障汽车系统涉及到计算机控制技术、路径识别、传感技术、电子设计、程序设计、机械设计等学科，设计这个智能避障小车不仅可以考察我的整体知识体系，还锻炼了我的动手能力。我们设计的这个小车采用的是STC89C52芯片为主要核心，它不仅功耗低，与标准的51系列单片机相比具有运算速度快、抗干扰能力强的优点，这些优点对于我们研究避障小车来说具有不同寻常的意义，它不仅能给人们的交通带来变化，而且也为汽车的自主导航系统提供重要的技术。

第1章光电传感器的原理及应用

1.1光电传感器的原理

光电传感器是一种以光电元件为检测元件的传感器。其工作过程是将被测的变化转化为光信号的变化，再通过光电元件将光信号进一步转化为电信号。光电传感器的工作原理是光电效应。依据单位时间内通过某一面积的光的量对光电元件影响的不同原理，研制出了各种不同的光学测控系统。根据光电元件的输出特性不同，传感器可以分为模拟光电传感器和脉冲光电传感器两大类。根据测量方法的不同可分为透射式、漫反射式和遮光式三种:

一：透射式。是指将被测物体置于光路中，光源发出的光能通过被测物体，部分光能被吸收，然后透射的光照射在光电元件上，所以又称为吸收式。

二：漫反射式。是指光源发出的光投射到被