毕业设计（论文）报告纸┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 装 ┊ ┊ ┊┊ ┊ 订 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 线 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊《计算机控制系统》大作业题目：基于STC89C52单片机的智能小车设计成 员： 曹 飞（1251734） 曾含含（1253915）章 平（1251738）刘 备（1251735） 学 院： 机械与能源工程学院 专 业： 机械设计制作及其自动化 年 级： 2012级 指导教师： 宋蕴璞二〇一五年十二月毕业设计（论文）报告纸┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 装 ┊ ┊ ┊┊ ┊ 订 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 线 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊摘要本文提出了一种基于STC89C52单片机的智能循迹避障小车的设计方案和具体的实现方法，以STC89C52RC 单片机作为小车的检测和控制核心，利用L298N 电机控制模块来驱动后轮两个直流减速电机，利用红外反射式光电传感器检测路面的黑白线以识别路线，利用超声波测距模块HC-SRO4来判断前方的障碍物，在循迹模式下小车可以沿着路面上的黑线行驶，在避障模式下可以避开障碍物。
本设计结构简单，较易实现，在一定精度范围内可稳定循迹和避障，具有一定的实用价值。
关键词：STC89C52，L298N 模块，红外光电传感器，超声波测距毕业设计（论文）报告纸┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 装 ┊ ┊ ┊┊ ┊ 订 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 线 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊目录摘要............................................................................................................................ ABSTRACT ................................................................................................................ 第 1 章 引言 (2)1.1智能小车的研究与意义 ................................................................................. 2 1.2 任务要求 ..................................................................................................... 2 1.3人员分配 ...................................................................................................... 3 第 2章 方案选择与设计 . (3)2.1 车体和控制系统设计 .................................................................................... 3 2.2电机驱动设计 ............................................................................................... 5 2.3循迹模块 ...................................................................................................... 7 2.4避障模块 ...................................................................................................... 9 2.5 遥控模块 ....................................................................................................11 第3章 控制结构设计 (12)3.1 总体结构设计 ............................................................................................ 12 3.2 循迹功能设计 ............................................................................................ 12 3.3 避障功能设计 ............................................................................................ 13 3.4 功能结合 ................................................................................................... 13 第4章 遇到的问题及解决办法 . (14)4.1驱动轮作为前轮后轮比较 ............................................................................ 14 4.2 避障功能与循迹功能的分与合 .................................................................... 14 4.3红外黑白线识别传感器的布置 ..................................................................... 14 第5章 成果介绍 . (16)5.1 模式切换 ................................................................................................... 16 5.2 循迹功能 ................................................................................................... 16 5.3 避障功能 ................................................................................................... 16 第6章 新的思路 . (17)毕业设计（论文）报告纸┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 装 ┊ ┊ ┊┊ ┊ 订 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 线 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊第 1 章 引言1.1智能小车的研究与意义移动机器人是机器人学中的一个重要分支，出现于20世纪06年代。
当时斯坦福研究院(SRI)的Nils Nilssen 和charles Rosen 等人，在1966年至1972年中研制出了名为shakey 的自主式移动机器人。
随着计算机技术、控制技术和传感器技术的飞速发展，移动机器人越来越多地应用于工业生产和日常生活中，极大地提高了生产的效率，也方便了人们的生活。
在这些移动机器人中，智能小车的发展最为迅猛，技术也最为成熟。
智能小车又称为轮式机器人，它可以按照预先设定的模式在一个环境里自主运动，不需要人为管理，目前多用在科学探索、工业生产等场合，它是集环境感知、规划决策、自动行驶等功能于一体的智能化交通工具，是车辆工程、传感技术、人工智能、自动控制与通信导航等多个学科领域理论技术的交叉与综合，是未来汽车的发展方向。
智能小车的循迹功能在生产生活中都有着广泛的用途。
比如，在自动化仓库中，往往需要用自动导引运输车（AGV ，Automated Guided Vehicle ）按照一定的路线自动地进行物流搬转运，又比如在智能家居中，可以远程地控制智能小车沿着指定的路线到达某个房间，进行一些简单的操作。
智能小车的避障功能在生活中更是意义重大。
比如AGV 在行驶的过程中如果遇到掉落的货物或者走错路的人员，它必须能停止或者绕开这些障碍物，又比如最近很火的无人驾驶车辆，其最基本的一个技术就是识别及躲开障碍物。
因此，研究小车的避障功能很有必要。
1.2 任务要求设计一种智能车，在循迹模式下可以在路面上识别出事先指定的路线，沿着该路线匀速平稳地行驶较长一段时间，在避障模式下遇到障碍物后可以绕开障碍物。
毕业设计（论文）报告纸┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 装 ┊ ┊ ┊┊ ┊ 订 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 线 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊1.3人员分配本设计主要针对循迹和避障功能展开研究，在这个过程中，我们小组成员还对直流减速电机的控制进行了研究，实现了控制左转向、右转向、停止和后退等多个功能。
对于循迹功能，我们利用红外传感器来实现，小车可以在指定的赛道上平稳行驶而不会偏出赛道；对于避障功能，我们利用超声波检测前方30cm 的距离内是否有障碍物，若有，小车右转，躲开障碍物。
曾含含主要负责循迹功能的实现，曹飞主要负责超声波避障功能的实现，章平主要负责电机的驱动控制，刘备负责研究红外遥控以转换工作模式。
第 2章 方案选择与设计2.1 车体和控制系统设计车体是小车的骨架，控制系统是小车的大脑，因此这两者的选择对于后面的设计有着至关重要的影响。
2.1.1车体设计由于本次设计主要是用来实践《计算机控制系统》课程上学到的知识，主要精力都放在了硬件搭建和软件编程上，对机械结构要求并不高，车体设计并不是本门课程的重点，所以我们决定在网上找一些价格便宜、功能尚可的车模。
最后选择了一款三轮结构的小车。
如图2.1.1所示，它带有一个小的方向轮和两个大的驱动轮，还有一块塑料板，用于安装固定轮子、单片机、电池等，板上多孔洞，以方便走线，还带有一个电源开关，用于控制小车的停止和启动。
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