基于STM32的智能避障循迹小车系统设计答辩模板

基于STM32的智能避障循迹小车系统设计基于STM32的智能避障循迹小车系统设计目

录第一章：研究背景第二章：国内外研究现状第三章：任务与要求第四章：系统硬件设计第五章：系统软件设计智能小车研究目的1、光机电一体化；

2、小型化；

3、自主运作，不需人为管理；

4、方便快捷。

随着机器人行业及计算机技术的快速发展，日常生活及工业成产正在向智能化方向发展，自动循迹小车是一种智能行走机器人，能够适应各种不同的环境，能够克服磁场，温度，湿度等因素的影响，在人类无法生存或者无法进入的环境下仍然可以很好的完成运输，勘测，救援等方面的非常任务。智能小车研究意义一、研究背景时间地区研究内容20世纪50年代美国世界上第一台自主引导车系统AGVS80年代中后期欧洲1986年普罗米修斯项目开始探索这一领域美国1995年成立国家自动高速公路系统联盟日本1996年成立高速公路先进巡航、辅助驾驶研究会90年代开始美国卡内基梅隆大学机器人研究所一共完成了Navlab系列的10台自主车，智能车辆进入了深入、系统、大规模研究阶段。国外对智能车辆的研究二、国内外研究现状时间研究内容20世纪80年代大多数对智能车辆的研究处于针对某个单项技术研究的阶段。我国在智能车辆技术方面的研究总体上落后于发达国家，且存在一定的技术差距。2003年中国第一汽车集团公司和国防科技大学机电工程与自动化学院研制成功我国第一辆自主驾驶轿车，其总体技术性能和指标已经达到世界先进水平。2007年北京理工大学、浙江大学、国防科技大学、清华大学等多所院校联合研制了7B.8军用室外自主车，该车装有彩色摄像机、激光雷达、陀螺惯导定位等传感器。2010年国内的许多高校和科研院所都在进行ITS关键技术、设备的研究。国内对智能车辆的研究二、国内外研究现状三、任务与要求主要任务：本课题主要完成智能车的自动循迹与避障行驶，系统包括循迹模块、避障模块、主控制器以及电机驱动模块。要求：1：STM32作为主控制器2：小车能按照包括直线及弯道的黑色引导行驶3：遇到障碍物后停止行驶小车实物图避障系统：红外避障传感器四、系统硬件设计检测系统：红外循迹模块控制决策系统：STM32F103动力系统：直流电机驱动硬件总体框图充电电池12V电机驱动LM298NXL4015输出5VLM1117输出3.3VLM1117输出3.3V直流电机红外避障单片机红外循迹四、系统硬件设计单片机最小系统板原理图实物图四、系统硬件设计原理图实物图电机驱动四、系统硬件设计整体算法流程初始化赛道信息提取跑道信息处理电机速度控制速度控制速度输出为0障碍物？提取完成？停车？NYYNYN五、系统软件设计PWM初始化主要特点程序流程图开始选择极性，脉宽对齐方式选择周期，占空比选择PWM时钟允许PWM通道结束1）使用8个独立的输出通道。2）每个输出通道都有一个精确的计数器且都可由编程来控制。3）周期和脉宽可以被双缓冲。4）PWM输出波形的翻转控制可以通过编程来实现。5）8字节或16字节的通道协议。6）通过编程可以实现希望的时钟周期。7）遇到紧急情况可关闭程序。8）每一个通道都可通过编程实现左对齐输出还是居中对齐输出。五、系统软件设计解释作用缺陷Kp比例控制控制偏差调节控制输出，减小偏差静差不能消除Ki积分控制控制偏差累积消除静差不够精确Kd微分控制察觉误差变化修正误差放大信噪比速度控制五、系统软件设计开发界面及调试界面调试界面开发界面五、系统软件设计开发环境：keil5MDK下载及调试工具：J-link循迹程序主要特点程序流程图本设计可以在变色路面上识别黑色引导线并沿着引导线行驶，本文使用的是光电传感器，该传感器利用光线在不同颜色的物体的反射能力不同的特性来识别跑道上的黑色引导线，在行驶过程中，传感器不断向路面发射红外光线，当遇到白色路面时，探测器能够接受到反射回来的红外光线，当遇到黑色路面时探测器接收不到红外光线，单片机可以接收