智能清障小车设计【机+电】【7张图纸】【优秀】

智能清障小车设计

说明书 51页16000字数+外文翻译+5张CAD图纸

车体A0.dwg

外文翻译--基于CMOS相机的智能汽车道路识别.doc

循迹流程图A3.dwg

总流程图A3.dwg

智能清障小车设计说明书.doc

机械手A1.dwg

清障流程图A4.dwg

电路总图A1.dwg

直流电机驱动电路A3.dwg

目       录

摘要I

AbstractII

第1章  绪论1

1.1 智能化小车发展现状与趋势1

1.1.1 课题背景1

1.1.2 移动式机器人在国内外研究现状2

1.2 研究的目的和意义2

1.3 研究的内容2

第2章  智能清障小车系统4

2.1 系统总体方案4

2.2 系统方案论证4

2.2.1 车体方案论证4

2.2.2 小车结构方案论证5

2.2.3 障碍物清理单元方案论证5

2.2.4 控制器方案论证6

2.2.5 供电单元方案论证6

2.2.6 障碍物识别单元方案论证7

2.2.7 运动单元方案论证8

2.2.8 循迹单元方案论证9

2.3 系统最终方案10

第3章  智能清障小车硬件设计12

3.1 系统硬件电路介绍12

3.2 障碍物监测模块介绍12

3.3 障碍物清理模块介绍13

3.3.1 机械手介绍13

3.3.2 机械手控制电路介绍13

3.4 单片机最小系统介绍15

3.4.1 AT89S52单片机简介16

3.4.2 单片机使用资源规划17

3.5 供电模块介绍17

3.6 寻迹模块介绍17

3.7 直流电机驱动模块介绍19

第4章  智能清障小车软件部分22

4.1 软件开发平台22

4.2 软件开发调试23

4.2.1 舵机工作程序仿真23

4.2.2 直流电机工作程序仿真24

4.3 系统软件流程25

4.4 寻迹软件流程27

4.5 障碍物检测及清理软件流程28

第5章  系统测试30

5.1 测试场景介绍30

5.2 实际测试过程30

5.3 测试结果分析32

结  论33

致  谢34

参考文献35

附录I36

附录II37

摘要

　　　智能小车在自动化生产线、仓库管理、机器人服务、环境监测、航空航天等领域有广泛的应用。本文介绍了一款集自动寻迹、障碍物监测、障碍物清除等功能于一体的智能小车。智能小车采用AT89S52单片机为系统控制核心，利用反射式光电传感器检测识别黑线，通过比较器反馈高低电平信号给单片机，从而控制直流电机的运动，实现寻迹功能。安装于车体前端的点触开关实时监测黑线上的障碍物，一旦触发开关，拉低所接单片机I/O口，触发外部中断，从而控制机械手夹持障碍物，配合小车运动，达到清除障碍物的目的。本课题研制的智能小车样机实验证明了本文叙述的技术方案的有效性和正确性，可以为今后全国及省内电子大赛提供宝贵的经验。

关键词 单片机；传感器；循迹；清障；

系统总体方案

　　　经过对本设计要求的分析，提出了不同的方案，需要进行方案论证：机械部分主要是车体和机械手控制方式的选择；电气部分主要有主控制器的选择，供电模块的设计，循迹传感器的选择，障碍物监测传感器的选择。主要构成如图2-1的系统，单片机最小系统作为整个系统的控制核心，寻迹电路模块反馈信号给单片机，通过控制直流电机驱动模块，从而实现电机的正反转，使小车按要求运动，障碍物监测模块实时监测黑线上是否有障碍物，一旦触发，单片机控制清障单元模块清除障碍物。

　　　机器人要实现自动寻迹功能和检测障碍物功能就必须要有感知导引线，感知导引线相当给机器人一个视觉功能。智能小车实现自动识别路线和检测障碍物使用传感器感知路线并作出判断和相应的执行动作,选择正确的行进路线。通过构建智能小车系统，培养设计并实现自动控制系统的能力。在实践过程中，熟悉以单片机为核心控制芯片，设计小车的检测、驱动和显示等外围电路，结合障碍物监测和清除模块，实现小车的循迹清障功能。灵活应用机电等相关学科的理论知识，联系实际电路设计的具体实现方法，达到理论与实践的统一。

　　　本课题利用AT89S52设计了一种嵌入式智能寻迹小车，在传感器、电机驱动和软件的控制下，能够智能地完成行走路线探测、监测障碍物、清除障碍物等任务，与传统的遥控玩具车相比，具有一定的独立性和智能性。