智能寻迹小车设计说明书2071

第1章引言随着微电子技术的不断发展，微处理器芯片的集成程度越来越高，单片机算机技术与测量控制技术结合，组成智能化测量控制系统。这种技术促使机器人技术也有了突飞猛进的发展。单片机技术作为自动控制技术的核心之一，被广泛应用于工业控制、智能仪器、机电产品、家用电器等领域。随着微电子技术的迅速发展，单片机功能也越来越强大，本设计基于单片机技术在智能寻迹STC89C52为核心，用LG9110驱动两个减速电机，当产生信号驱动小车前进时，是通过寻迹模块里的传感器管是否寻到黑线产生的电平信号通过传感器再返回到单片机，单片机根据程序设计的要求作出相应时，外部环境光线的强弱对小车的运动会产生很大的影响，基于此原因，本实验中的寻迹是指在白色地板上寻黑线。LED编程技术；；共16页第1页长春大学┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊电路的一种开环控制方法，或者是直线行使，或者是在遥控下作出前进、后退、转弯、停车等基本功能。但是它们不能实现在某些特殊的场合下，我们需要能够自动控制的小型设备先采集到一些有用的信息的功能。本文正是在这种需要之下开发设计的一种智能在画有黑线的白纸“路面”上行使,由于黑线和白线对光线的反射系数不同,可┊┊┊┊┊┊┊共16页第2页智能小车的设计流程根据光有反射的特性。所以说当红外发射出来的光线遇到物体时，就会形成反射的光线，而这个经反射的红外光线刚好被红外接收探头接收到。当红外接收探头接收到信号后，再将信号送到单片机由单片机内部程序来控制电机，由电整个路系统分为检测、控制、驱动三个模块。首先利用光电对管对路面信控制小车软件控制驱动电机该简易智能小车在画有黑线的白纸“路面”上行使,由于黑线和白线对光判断信号可通过单片机控制驱动模块修正前进方向，以使其保持沿着黑线行进。管重新检测到黑线(即回到轨道)再恢复正向行驶。在该模块中利用了简单、应用也比较普遍的检测方法——红外探测法。特点。在小车行驶过程中不断地向地面发射红外光，当红外光遇到白色地面时发生漫发射，反射光被装在小车上的接收管接收；如果遇到黑线则红外光被吸共16页第3页共16页第4页此系统的硬件部分由单片机单元、传感器单元、电源单元、电机控制单元1.1单片机单元此部分是整个小车运行的核心部件，起着控制小车所有运行状态的作用。分开，程序存储器和数据存储器各有自己的寻址方式、寻址空间和控制系统。STCC，特殊功能寄存器，位地址空间，外部数据存储器。下面有详解共16页第5页a.电机的选择方案从单片机输出的信号功率很弱，即使在没有其它外在负载时也无法带动电而能够根据需要控制电机转动LG用集成电路器共16页第6页长春大学量的图像信息，可以全面完整的掌握路径信息，可以进行较远距离的预测和识方案二：使用光电传感器来采集路面信息。使用红外传感器最大的优点就共16页第7页长春大学响应时间低，便于近距离路面情况的检测。但红外传感器的缺点是，它所获取的信息是不完全的，只能对路面情况作简单的黑白判别，检测距离有限，而且容易受到诸多扰动的影响，抗干扰能力较差，背景光源，器件之间的差异，传对其造成干扰。在本次设计中，赛道为黑色与白色两种颜色，小车只要能区分黑色就可以采集到准确的路面信息。经过综合考虑，在本设计中采用红外光电传感器作为号对小车轨迹予以纠正。在指定弯路处拐弯，实现灵活前进、转弯、倒退等功能，在轨道上划出设定的目标识别与避障，使自动寻迹小车准确跟踪轨迹路线；采用直流电机对车的转共16页第8页长春大学第4章系统软件设计该系统配套的软件程序采用模块结构，由C语言编写完成。主要由初始化程序、偏道调整程序、偏离光源调整程序、声光指示子程序、读传感器状态、显示程序、定时器0的中断服务程序、定时器1的中断服务程序、外部中断0的服务程序、停车处理等模块组成。系统的主体流程如图4-1所示。流程图说明：首先开始启动，进入系统初始化定义引脚，执行主程序小车前进。根据小车的指示灯来判断小车的运行情况。如果小车偏离跑道，会给单片机一个低电平信号进入电机模式选择，例如：小车往左跑道偏出，传感器开片机内部程序的处理设置合理的延时时间函数，同时电机左转。直到小车跑回共16页第9页长春大学始系统初始化执行主程序小车前进N偏离跑道否Y控制算法NY控制算法控制算法NNYY图4-1系统总流程图共16页第10页长春大学第5章指导教师附加任务//定义前方左侧指示灯端口//定义前方右侧指示灯端口//定义前方左侧红外探头端口//定义前方右侧红外探头端口//定义前方正前方红外探头端口机驱动A端//定义右侧电机驱动A端//定义语音识识别传感器端口//定义蜂鸣器端口//定义数据显示端口共16页第11页长春大}{M1A=0;M2A=0;{{M1A=1;M2A=1;}{M1B=1;}{M2A=1;}{M1A=1;}//定义机器人调转子时间子程序//定义机器人转弯时间变量//机器人转弯循环//蜂鸣器闪响//定义电机控制子程序//判断用户设定电机形式//判断用户是否选择形式1//M1电机正转//M2电机正转//M1电机反转//M2电机反转形式3//M2电机正转//M1电机正转//M2电机反转户是否选择形式8共16页第12页长春大学{break;//退出当前选择}}}//主程序入口//主程序入口{//定义小车运行标志位//初始化显示状态//定义小车运行标志位//初始化显示状态//程序主循环//程序主循环{M1A=1;M2A=1;for(i=60;i>0;i--)M1A=0;M2A=0;}}共16页第13页长春大学总结经过两个星期的实习，过程曲折可谓一语难尽。在此期间我也失落过，也曾一度热情高涨。从开始时满富盛激情到最后汗水背后的复杂心情，点点滴滴无不令我回味无长。通过此次课程设计，使我懂得了单片机和许多芯片、电器元件的作用，也懂得了智能小车的原理和构造，同时使我的理论知识更加的稳固，也使的知识同时我认为我们的工作是一个团队的工作，团队需要个人，个人也离不开个人的错误，就有可能导致整个工作失败。团结协作是我们实习成功的一项非这次试验从一开始的迷茫到一步步有条理的完成，从一开始的期盼到中间的着急烦躁再到最后的满心欢喜，虽然天数不多项目不大，但同样使我难以忘怀，这宝贵的经验会给我带来无尽的财富。尽管有几个问题未能弄明白，几个目标未能达成，但经过自身反省找到了共16页第14页长春大学致谢虽然自己对于这门课懂的并不多，很多基础的东西都还没有很好的掌握，习”，在小组同学的帮助和讲解下，渐渐对这门课逐渐产生了些许的兴趣，自己开始主动学习并逐步从基础慢慢开始弄懂它。相当大的。觉得课程设计反映的是一个从理论到系到以后毕业之后从学校转到踏上社会的结束了，在此，我对那些帮助过我的老师及同学们致以诚挚的增长了浓厚的主动性，这也是我对自己的考验增长每一步都让我将理论学习的知识应用到实践中去，也使我掌师的帮助以及课程设计指导教师曹福成老师共16页第15页长春大学参考文献[1]赵巍，冯娜.《单片机基础及应用》[M].北京：清华大学出版社.2009:94-103.[2]高慧芳.《单片机原理及系统设计》[M].杭州：杭州电子科技大.学2008：124-174.[4]施新华.《利用单片机实现的红外遥控技术》.[J].上海电机学院学