基于单片机的智能循迹避障小车开题报告
2021-12-11 16:30:52
1. 研究目的与意义及国内外研究现状
在国外机器人的发展有如下趋势。一方面机器人在制造业应用的范围越来越广阔,其标准化、模块化、网络化和智能化的程度越来越高,功能也越来越强,并向着技术和装备成套化的方向发展;另一方面,机器人向着非制造业应用以及微小型方向发展,如表演型机器人,服务机型器人,机器人玩具等。国外研究机构正试图将机器人应用于人类活动的各个领域。
在我国机器人主要应用于工业制造领域,我国工业机器人现在的总装机量约为120000台,其中国产机器人占有量约为 1/3,即40000多台。与世界机器人总装机台数7500万台相比,中国总装机量仅占万分之十六[1]。对中国这样一个拥有13亿人口的大国来说,仅在机器人数量上就和发达国家有着很明显的差距。因此大力发展我国的机器人事业刻不容缓。
智能循迹避障小车可以理解为机器人的一种特例,它是一种能够通过编程手段完成特定任务的小型化机器人。与普遍意义上的机器人相比智能小车制作成本低廉,电路结构简单,程序调试方便,具有很强的趣味性,为此其深受广大机器人爱好者以及高校学生的喜爱。全国大学生电子设计竞赛每年都设有智能小车类的题目,由此可见国家对高校机器人研究工作的重视程度。
2. 研究的基本内容
本设计采用由stc89c52单片机最小系统、电机驱动电路模块、超声波壁障模块、5路循迹模块、液晶显示模块和电源模块块组成。
单片机实时检测5路循迹模块在黑线跑道上的状态,并自主调整小车的方向。
在循迹的跑道上检测前方的距离,当前方距离小于25厘米时,小车避开障碍物往回继续循迹。
3. 实施方案、进度安排及预期效果
实施方案:以stc89c52单片机为控制核心,以红外反射开关传感器为主要器件的循迹模块判断白色路面中间的黑色预定路径;传感器数据即时传输回控制系统,系统将信号转换成单片机能够识别的数字信号。l298n作为驱动芯片构成双h桥以控制直流电机;软件系统采用c程序。小车运行过程中同时不间断地检测每个模块传感器的输入信号,循迹模块实时检测5路循迹模块在黑线跑道上的状态,在小车跑出设定限制范围以外的时候,智能汽车可以独立调整汽车的方向和位置。避障模块在智能汽车运行的可以同时探测前方是否有障碍物以及小车实时距离障碍物的距离,当前方障碍物距离小于20厘米时,小车将避开障碍物,向后折返继续循迹运行。lcd1602液晶显示器能够显示智能汽车和前方障碍物之间的距离,智能小车的驱动部分采用l298驱动芯片。
1月份完成开题报告撰写;
2月-4月进行本设计的具体设计工作,包括硬件部分和软件部分,掌握所要用到的单片机、传感器以及驱动电机的知识并进行设计;
4. 参考文献
[1]郭惠.吴迅.单片机c语言程序设计完全自学手册[m].电子工业出版社,2008.10:1-200.
[2]王东锋.王会良,董冠强. 单片机c语言应用100例[m]. 电子工业出版社,2009.3:145-300.
[3] 谢自美.电子线路设计.试验.测试 [m] 华中科技大学出版社,2004