自动避障小车开题报告.doc

创新制作开题报告 自动避障小车 系别: 电子系专业:电子信息工程技术班级:05电四(3)班姓名:朱茹娜 学号:05110011指导老师：路勇时间：2008 年3月一、 方案论证与比较：本设计从全新的思维角度出发，制作一个日常生活可以玩的智能小车发现市场上现有的智能玩具车从原理上大体分为如下三种方案：1、 方案一：使用超声波探测器 超声波探测器探测距离远，测距方便。但由于声波衍射现象较严重，且波包散面太大，易造成障碍物的错误判断。同时，超声波探测具有几厘米甚至几十厘米的盲区，这对于我们的避障小车是个致命的限制。故我们放弃了这一方案。2、 方案二：使用光电对管探测 光电对关价格低廉，性能稳定，但探测距离过近（一般不超过3cm），使得小车必须制动迅速。而我们由于采用普通直流电机作为原动力，制动距离至少需要10cm。因此我们放弃了这一方案。3、 方案三：使用视频采集处理装置进行探测 使用CCD实时采集小车前进路线上的图像并进行实时传输及处理，这是最精确的障碍物信息采集方案，可以对障碍物进行精确定位和测距。但是使用视频采集会大大增加小车成本和设计开发难度，而且考虑到我们小车行进转弯的精确度并未达到视频处理的精度，因而使用视频采集在实际应用中是个很大的浪费，所以我们放弃了这一方案。4、 方案四：使用光电开关进行障碍物信息采集 使用三只E3F-DS30C4光电开关，分别探测正前方，前右侧，前左侧障碍物信息，在特殊地形（如障碍物密集地形）可将正前方的光电开关移置后方进行探测。E3F-DS30C4光电开关平均有效探测距离030cm可调，且抗外界背景光干扰能力强，可在日光下正常工作（理论上应避免日光和强光源的直接照射）。我们小车换档调速后的最大制动距离不超过30cm，一般在1020cm左右，因而探测距离满足我们的小车需求。结合以上四种方案的特点，再从本人对智能玩具车的特性的分析与了解，还有市场上对于智能小车的调查研究,选择了方案四,并设计出了更为科学、更合实际的一种自动避障小车!原理图:自动避障小车主要由六个模块构成：车体框架、电源及稳压模块、主控模块、逻辑模块、探测模块、电机驱动模块组成。 如图:自动避障小车系统的整体电路原理图如下：二、 可行性分析：该项目由市售玩具小车改装而成。主控系统采用的Mega16是高性能、低功耗的 8 位AVR 微处理器，具有先进的RISC结构，内置晶振，使用方便,能够满足项目要求。另外,采用的74HC08（四二输入与门）、74HC02（四二输入或非门）均为四二输入的，各提供四个二输入与门和四个二输入或非门，各用一片芯片即可实现所需逻辑功能.L298N是一个具有高电压大电流的全桥驱动芯片方便PWM调速，电路简单，性能稳定，使用比较方便价格较便宜，操作简单。小车其他元器件如三极管、电池等均简单可用成本较低，并且易操作调试。故该项目整体实际可行，能够进行实验及投入制作。三、 进度安排：第5周：准备零件 和 绘制电路图第6-8周：准备好硬件部分 第9-11周：调程序第12周：写好报告总结 四、 经费预算： 遥控电动玩具车 30元 L298N电机驱动芯片1片 ;74HC02芯片、74HC08芯片各1片 ; 电池等 总计:100元五、 验收标准：1.对于前方任意放置的障碍物的灵活规避； 2.3档自动变速； 3.正常行进速度的手动连续调节； 4.防卡死机制，可以有效地退出夹缝、角落等区域。 六、 市场分析：随着人们生活水平的提高, 智能机器人在当今社会的应用越来越广泛，普通的无线遥控车大家都很熟悉，任天堂的电玩WII大家也都觉得很神奇。熟悉的不好玩，神奇的又玩不起，可能是很多人遇到的共同问题。而该自动避障小车共有以下几个优点:1、该逻辑模块原本想采用三输入或非门74HC27 实现。但由于市场上缺乏供应，我们用74HC08的一个二输入与门和74HC02的两个二输入或非门完成，想法创新，可行性高。2、小车各部分采用模块化设计，各个模块之间独立性强。控