[资料分享] 智能机器车论文

TSB33 2009-5-5 13:54 楼主

            题目名称：智能机器车
                        淮安信息职业技术学院    参赛队员：钱祥，乙丽丽，张佳佳

摘要：
智能作为现代的新发明，是以后的发展方向，他可以按照预先设定的模式在一个环境里自动的运作，不需要人为的管理，可应用于科学勘探等等的用途。智能机器车就是其中的一个体现。本次设计的智能机器车主要实现自主寻线、蔽障的功能。采用AT89S52单片机作为小车的检测和控制核心；用4个红外灰度传感器来控制小车转向，用三个红外测距传感器来控制小车的蔽障

关键词：智能车 AT89S52 单片机传感器

目录
1 设计任务…………………………………………………………………………….

2 单元电路设计
  2．1 小车驱动模式模块…………………………………………………………..
  2．2小车行走和转向模块…………………………………………………………
  2．3小车蔽障模块…………………………………………………………………

3主程序设计图………………………………………………………………………

4最终电路图………………………………………………………………………

5结论……………………………………………………………………………………………

1设计任务
      设计一辆小车，能够实现自主寻线、蔽障的功能。
2 单元电路设计

   2．1 小车驱动模式模块
      该车采用了一个电动机驱动两个后轮，一个电动机驱动两个前轮转向的模式。利用单片机的P1.0口、P1.1口、P1.2口、P1.3口对电机通过脉宽调控电路进行脉宽调控，从而实现控制电动机的转速，见图中的行走驱动电路和转向驱动电路。为了实现对行走速度和转向速度的控制,两个电动机均需要进行脉宽调控。

2．2小车行走和转向模块
该车用4个红外灰度传感器利用单片机的P0.0口、P0.1口、P0.2口、P0.3口接收信号来控制转向。在地面上画上4厘米左右的黑线，通过这4个传感器来检测黑线，使车始终沿黑线行走。单片机复位后，各端口均是高电平，当灰度传感器检测到黑线时，通过比较器和非门，给单片机一个低电平“0”信号，检测不到黑线时，给单片机一个高电平“1”信号。中间两个灰度传感器将黑线夹在中间，当“左中”检测到黑线时，说明车偏离黑线右边了，这时单片机控制车方向左转，当“右中”检测到黑线时，说明车偏离黑线左边了，这时单片机控制车方向右转。“左前”和“右前”两个灰度传感器工作原理与“左中”和“右中”两个灰度传感器一样，目的是为了防止车偏离黑线太远时检测不到黑线。

2．3小车蔽障模块
遵循交通规则，将避障比拟成超车，所以小车避障时将从障碍物的左侧绕行。在小车的正前端、右前端以及右侧装上三个红外测距传感器，利用单片机的P0.4口、P0.5口、P0.6口接受信号来控制小车避障。当前端的测距传感器检测到20厘米范围内有障碍物时，单片机P1.4口输出一个底电平，控制车的四个灯亮并鸣笛，同时小车的方向控制切换为由这三个测距传感器来控制，此时单片机控制小车左转。三个传感器同时检测障碍物，当都检测不到障碍物时，车方向右转，当检测到障碍物时，车方向左转，这样就能使小车绕障碍物转圈。在这三个测距传感器检测控制的过程中，当左中灰度传感器检测到黑线时，小车的方向再切换为四个灰度传感器控制，这样小车就能完成避障并回到黑线上。

3主程序设计图

4最终电路图

5结论
由于系统架构设计合理，功能电路实现较好，系统性能优良、稳定，较好地达到了题目要求的各项指标。

[ 本帖最后由 TSB33 于 2009-5-5 13:58 编辑 ]

回复评论（4）

沙发 xu__changhua

不错，开源一下如何？
要是能用手机拍一下传上来能吸引不少同学的眼球哦！羡慕！

点赞 2009-5-5 15:28

板凳 TSB33

本人写的程序：（目前实现了循线和避障功能）
#include"reg51.h"
sbit p00=P0^0;  //左端灰度传感器
sbit p01=P0^1;  //左中灰度传感器
sbit p02=P0^2;  //右中灰度传感器
sbit p03=P0^3;  //右端灰度传感器
sbit p04=P0^4; // 前端避障传感器
sbit p05=P0^5; // 右侧避障传感器
sbit p10=P1^0;  //p10=0,p11=1--左转
sbit p11=P1^1;  //p10=1,p11=0--右转
sbit p12=P1^2;  //p12=1,p13=0--前进
sbit p13=P1^3;  //p12=0,p13=1--后退
unsigned long i=0;
bit  zhuan=1;//用于循线与避障之间的切换
bit  j=1;
void kongzhi() //控制车前轮转向的程序
{
p00=1;p01=1;p02=0;p03=1;
  if(p00==0) //左端灰度检测到黑线
{
   p10=0;p11=1;  //左转
   }
  if(p01==0) //左中灰度检测到黑线
{
   p10=0;p11=1;  //左转
   }
  if(p02==0) //右中灰度检测到黑线
{
   p10=1;p11=0; //右转
   }
  if(p03==0)    //右端灰度检测到黑线
{
   p10=1;p11=0; //右转
   }
  if(p00==1&&p01==1&&p02==1&&p03==1)  //四个灰度传感器都检测不到黑线
   {
  p10=1;p11=1; //不做任何方向的改变
  }
}
void delay1() //后轮转速控制延时
{
  unsigned long i;
  for(i=0;i<320;i++);
}
void delay2() //后轮转速控制延时
{
  unsigned long i;
  for(i=0;i<500;i++);
}
void xingzou() //控制车后轮转动的程序
{
  p12=1;p13=0; //前进
  delay1();
  p13=1;       //停止  构成脉宽控速
  delay2();
}
void bizhang() //避障程序
{
  p04=1;p05=1;
  if(p04==0) //前端避障传感器检测到障碍
{
  if(j==1){
         TH0=0x63;
            TL0=0x18;
   }
   p10=0;p11=1;j=0; //左转

   }
  if(p05==0&&j==1) //右侧避障传感器检测到障碍
{
   p10=0;p11=1; //左转
   }
  if(p04==1&&p05==1&&j==1) //都检测不到障碍物
   {
  p10=1;p11=0;    //右转
  }
}
void timer0(void) interrupt 1
{
TH0=0x63;
TL0=0x18;
i++;
if(i==100){
         i=0;j=1;
}
}
void main() //主函数
{
TMOD=0x01;
TH0=0x63;
TL0=0x18; //5ms
TR0=1;
ET0=1;
EA=1;
  while(1)
  {
xingzou(); //前进
if(p01==0&&j==1)zhuan=1; //
if(p04==0)zhuan=0;
if(zhuan==1)kongzhi(); //转向
if(zhuan==0)bizhang(); //避障
  }
}

程序比较简单。
下面发一个循线和避障的视频，为了方便看，我发了MP4和WMV两种格式。