循迹小车软件设计开题报告
2022-10-13 14:20:03
1. 研究目的与意义
目前,在企业生产技术不断提高、对自动化技术要求不断加深的环境下,智能车辆以及在智能车辆基础上开发出来的产品已成为自动化物流运输、柔性生产组织等系统的关键设备。世界上许多国家都在积极进行智能车辆的研究和开发设计。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(SR)的Nisissen 和charlesRosen等人,在1966年至1972年中研制出了取名shakey的自主式移动机器人,目的是将人工智能技术应用在复杂环境下,完成机器人系统的自主推理、规划和控制。从此,移动机器人从无到有,数量不断增多,智能车辆作为移动机器人的一个重要分支也得到越来越多的关注。智能小车,是一个集环境感知、规划决策,自动行驶等功能于一体的综合系统,它集中地运用了计算机、传感、信息、通信、导航及白动控制等技术,是典型的高新技术综合体。智能车辆也叫无人车辆,是一个集环境感知、规划决策和多等级辅助驾驶等功能于一体的综合系统。它具有道路障碍自动识别、自动报警、自动制动、自动保持安全距离、车速和巡航控制等功能。智能车辆的主要特点是在复杂的道路情况下,能自动地操纵和驾驶车辆绕开障碍物并沿着预定的道路(轨进)行进。本设计就是在这样的背景下提出的,目的在于:通过独立设计并制作一辆具有简单智能化的简易小车,获得项目的整体设计能力,并掌握多通道多样化传感器综合控制的方法。
2. 课题关键问题和重难点
本课题主要开发一个能自动循迹的智能小车控制系统。设计以通用、价廉的stc89c52单片机为控制平台,选择常见的电机模型车为机械平台,通过细化设计要求,结合传感器技术和电机控制技术相关知识实现小车的各种功能。要解决的主要问题及难点有:
(1)实现小车pwm调速
程序中用单片机的io口模拟出pwm信号,也就是控制io口输出的高低电平的时间,利用不同时间实现不同的占空比,继而控制驱动电路,改变电机的转速。
3. 国内外研究现状(文献综述)
1.循迹检测
循迹模块我们可以用光敏电阻组成。光敏电阻的阻值可以跟随周围环境光线的变化而变化,当光线照射到白线上面时,光线发射强烈,光线照射到黑线上面时,光线发射较弱,因此当光敏电阻在白线和黑线上方时,阻值会发生明显的变化,将阻值的变化值经过比较器就可以输出高低电平,但这种方式受环境影响较大,工作不稳定,因此我们研究几种方案,选择性价比更好的红外传感器。红外传感器是一种利用红外线的物理性质来进行测量的传感器。红外线又称红外光,它具有反射、折射、散射、干涉、吸收等性质。任何物质,只要它本身具有一定的温度,都能辐射红外线。红外线传感器测量时不与被测物体直接接触,因而不存在摩擦,并且有灵敏度高,反应快等优点。
2.驱动电路
4. 研究方案
1.系统设计
智能循迹小车采用后轮驱动,左右后轮各用一个直流减速电机驱动,通过调制后面两个轮子的转速从而达到控制转向的目的。在车体前部分别装有左中右三个或者两个红外反射式传感器,当小车左边的传感器检测到黑线时,说明小车车头向右边偏移,这时主控芯片控制左轮电机减速,车体向左边修正。同理当小车的右边传感器检测到黑线时,主控芯片控制右轮电机减速,车体向右边修正。当黑线在车体的中间,中间的传感器一直检测到黑线,这样小车就会沿着黑线一直行走。
2.主程序设计
5. 工作计划
第1周:确定毕业设计题目,查阅相关资料,循迹系统,电机驱动等的工作原理;
第2周:继续查阅相关资料,并翻译不少于3000字的外文文献,论证设计的可行性,研究设计方案和设计思路;
第3周:确定设计方案和关键技术,拟定采取的解决措施,撰写毕业设计开题报告;


