1.智能小车毕业论文摘要,求英文翻译,谢谢
Along with the development of science and technology, intelligent and automation technology is more and more popular, all kinds of hi-tech also widely used in intelligent robot toy car and manufacturing field, make intelligent robot more and more diverse. Intelligent car is a variety of high-paying technology integration body, it incorporates mechanical, electronic, sensors, computer hardware, software, artificial intelligence and many other subject knowledge, can involves many of today's current areas of technology. This car design mainly by the single chip microcomputer control system module, manostat module, motor driver module, infrared inspection module and to the wireless digital module composition, system to C8051F340 microcontroller as the core, set to foreign control, use linear regulator chip to voltage stability of control for single chip microcomputer and other peripherals for the reliable power supply, using infrared to the module black and white signal detection, use L298N motor driver module to the dc speed-down motor stability control, use light coupling strength chips for electrical isolation of control, disappear。
2.关于智能车的论文
飞思卡尔智能车舵机和测速的控制设计与实现摘要:“飞思卡尔”杯全国大学生智能汽车竞赛要求车模行驶“稳”、“准”、“快”。
通过优化智能车系统中舵机安装,利用霍尔传感器控制测速,车模在不同赛道都能够适应新赛道,确保了智能车行驶的快速性和可靠性。该车模设计方案方法简单,效果明显、进行稳定。
实践证明该方案对提高车模自适应性具有可行性。关键词:飞思卡尔;智能车;舵机;霍尔传感器;优化“飞思卡尔”杯全国大学生智能汽车竞赛以快速跑完规定赛道为目标。
尽可能提高车模速度,跑出好成绩,是整个车模设计的关键。为了进一步提高车模速度,作者曾在车模调试阶段尝试算法、程序控制等多种方法都无明显效果,经多次分析发现,舵机的优化及其控制尤为重要,特别合适舵机转向和速度检测反馈控制。
经过不断改进、调试和优化,该设计方案能够使智能车行驶速度和稳定性都得到显著提高。1车模系统飞思卡尔智能车系统主要由一系列的机械零部件和控制软件组成,主要包括由大赛组委会统一提供标准的车模底盘、轮胎、舵机、驱动电机、PC9S12控制板和电源等,另外,系统中的道路检测装置和测速装置需自行设计安装[1]。
图1为车模系统框图。 要赛出好的成绩,智能车除应具有可靠的道路检测装置外,舵机的灵活转向控制则依赖于机械系统中各个零部件间协调运行。
为提高智能车的整体协调性能,一定要把握好“车身简捷、底盘低稳、转向灵活、协调匹配”的设计与安装原则。2舵机舵机是操控车模行驶的方向盘。
舵机的输出转角通过连杆传动控制前轮转向,其转角精度直接影响到智能车模能否准确按赛道路线行驶,此外,还可考虑采用舵机进行机械闸制动以及多个舵机群控等方法。但飞思卡尔智能汽车大赛规则要求车模中的舵机不能超过3个[2]。
2.1舵机工作原理舵机在6 V电压下正常工作,而大赛组委会统一提供的标准电源输出电压为7.2 V,则需一个外围电压转换电路将电源电压转换为舵机的工作电压6 V。图2为舵机供电电路。
舵机由舵盘、位置反馈电位计、减速齿轮组、直流动电机和控制电路组成,内部位置反馈减速齿轮组由直流电动机驱动,其输出轴带动一个具有线性比例特性的位置反馈电位器作为位置检测。当电位器转角线性地转换为电压并反馈给控制电路时,控制电路将反馈信号与输入的控制脉冲信号相比较,产生纠正脉冲,控制并驱动直流电机正向或反向转动,使减速齿轮组输出的位置与期望值相符,从而达到舵机精确控制转向角度的目的。
舵机工作原理框图如图3所示。 2.2舵机的安装与调节舵机的控制脉宽与转角在-45°~+45°范围内线性变化。
对于对速度有一定要求的智能车,舵机的响应速度和舵机的转向传动比直接影响车模能否以最佳速度顺利通过弯道。车模在赛道上高速行驶,特别是对于前瞻性不够远的红外光电检测智能车,舵机的响应速度及其转向传动比将直接影响车模行驶的稳定性,因此必须细心调试,逐一解决。
由于舵机从执行转动指令到响应输出需占用一定的时间,因而产生舵机实时控制的滞后。虽然车模在进入弯道时能够检测到黑色路线的偏转方向,但由于舵机的滞后性,使得车模在转弯过程中时常偏离跑道,且速度越快,偏离越远,极大限制车模在连续弯道上行驶的最大时速,使得车模全程赛道速度很难进一步提高。
为了减小舵机响应时间,在遵守比赛规则不允许改造舵机结构的前提下,利用杠杆原理,采用加长舵机力臂的方案来弥补这一缺陷[3],加长舵机力臂示意图如图4所示。图4中,R为舵机力臂;θ为舵机转向角度;F为转向所需外力;α为外力同力臂的夹角。
在舵机输出盘上增加长方形杠杆,在杠杆的末端固定转向传动连杆,其表达式为: 机机械结构精度产生的空程差也会在力臂加长中放大,使得这一非线性环节对控制系统的不利影响增大。因此,舵机安装的高度具有最佳范围,仍需通过试验反复测试。
3霍尔传感器的应用由于在赛前比赛赛道的几何图形是未公开的,赛前车模训练的路线与实际比赛的路线相差甚远,若车模自适应性调整不好,车模会在连续弯道处频繁的偏转,赛道的变更给车模的适应性和稳定性带来了一定挑战。为了使得车模能够平稳地沿着赛道行驶,除控制前轮转向舵机以外,还需要控制好各种路况的车速,使得车模在急转弯和下坡时不会因速度过快而冲出赛道。
因此,利用霍尔传感器检测车模瞬时速度,实现对车模速度的闭环反馈控制,小车的PC9S12控制板能够根据赛道路况变化而相应执行软件给定的加速、减速、刹车等指令,在最短的时间内由当前速度转变为期望的速度,使得车模快速平稳行驶。基于霍尔效应,固定在转盘附近的霍尔传感器便可在每个小钢磁通过时产生一个相应的脉冲,检测出单位时间的脉冲数,便可知被测转速[5]。
霍尔传感测速装置示意图如图5所示。显然不是安装小钢磁越多越好[6],在一定的条件允许范围内,磁性转盘上小钢磁的数目越多,确定传感器测量转速的分辨率也越高,速度控制也越精确。
一般4~8片是最佳范围。 4结束语为了参加第四届“飞思卡尔”杯全国大学生智能汽车竞赛,此设计方案在校级代表队资格选拔赛中。
3.谁有单片机的小车论文
基于51单片机的红外遥控小车设计和制作 论文摘要:本文介绍一款红外线遥控小车,以AT89S51单片机为核心控制器,用L289驱动直流电机工作,控制小车的运行。
本款小车具有红外线遥控手动驾驶、自动驾驶、寻迹前进等功能。本系统采用模块化设计,软件用C语言编写。
论文关键字:AT89C51单片机 直流电机 红外线遥控 循迹 L298 一、设计任务和要求 以AT98C51单片机为核心,制作一款红外遥控小车,小车具有自动驾驶,手动驾驶和循迹前进等功能。自动驾驶时,前进过程中可以避障。
手动驾驶时,遥控控制小车前进、后退、左转、右转、加速等操作。寻迹前进时小车还可以按照预先设计好的轨迹前进。
二、系统组成及工作原理 本系统由硬件和软件两部分组成。硬件部分主要完成红外编码信号的发射和接受、障碍物检测、轨迹检测、直流电机运行的发生等功能。
软件主要完成信号的检测和处理、设备的驱动及控制等功能。AT89S51单片机查询红外信号并解码,查询各个检测部分输入的信号,并进行相应处理,包括电机的正反转,判断是否遇到障碍物,判断是否小车其那金中有出轨等。
系统结构框图如图1所示。 图1 系统结构框图 三、主要硬件电路 1、遥控发射器电路 该电路的主要控制器件为遥控器芯片HT6221,如图2所示。
HT6221将红外码调制成38KHZ的脉冲信号通过红外发射二极管发出红外编码。图2中D1是红外发射二极管,D2是按键指示灯,当有按键按下时D2点亮。
HT6221的编码规则是:当一个键按下超过36ms,振荡器使芯片激活,如果这个按键按下且延迟大约108ms,这108ms发射代码由一个起始码(9ms),一个结果码(4.5ms),低8位地址码(9ms~18ms),高8位地址码(9~18ms),8位数据码(9~18ms)和这8位数据码的反码 (9~18ms)组成,如果按键按下超过108ms仍未松开,接下来发射的代码将仅由起始码(9ms)和结束码(2.5ms)组成。按照上图的接法,K1~K8的数据码分别为:0x00,0x01,0x02,0x03,0x04,0x05,0x06,0x07。
图2 遥控发射器电路原理图 2、红外线接收模块 该模块使用一体化红外接收头1838,其电路如图3所示。瓷片电容104为去耦电容,DOUT即是解调信号的输出端,直接与单片机的P3.2口相连。
有红外编码信号发射时,输出为检波整形后的方波信号,并直接提供给单片机。 图3 红外接收原理图 3、电机驱动模块 该模块主要由芯片L298控制两个电机的正反转,以及改变电机的转速,其电路如图4所示。
L298 芯片是一种高压、大电流双全桥式驱动器。其中SENSEA、SENSEB分别为两个H桥的电流反馈脚,不用时可以直接接地。
VCC,VS是接电源引脚,电压范围分别是4.5~7V、2.5~46V,设计中VCC端与单片机电源端共用5V工作电源,VS端独立接9V电源。ENA,ENB为使能端,低电平禁止输出。
IN1,IN2,IN3,IN4为数据输入引脚,OUT1,OUT2,OUT3,OUT4为数据输出引脚。D1~D8是保护二极管(IN5819),用于释放掉电机停车时产生的反响尖峰电势,否则会击坏L298。
4、障碍物检测和寻迹模块 障碍物检测和轨迹检测原理是相同的。从经济的角度考虑,该模块选用了反射式光耦,其电路如图5所示。
反射式光耦由一个红外发射管和一个光敏三极管组成。LM324是电压比较器,当3脚的电平大于2脚时,输出端1脚输出高电平,反之输出低电平。
高低电平的值取决于LM324的2脚电平,调整电位器R23使LM324的2脚电压为3V。 避障电路安装在小车的头部的左右两边,分别用于检测左右障碍物。
工作过程是:当无障碍物时,不反射红外线,光敏三极管截止,LM324的3脚在R16的上拉作用下为高电平(5V),大于2脚电压(3V),输出高电平;当遇到障碍物时,反射红外线,光敏三极管导通,比较器3脚接地,小于2脚电压(3V),输出低电平。单片机根据电平的变化判断有无障碍物,当左边遇到障碍物时小车右转,当右边遇到障碍物时小车左转。
循迹电路安装在小车的底部的左右两边,循迹是通过辨别黑白色来行走。工作过程是:红外发射管发出红外光,当遇到黑色,不反射红外光,比较器输出为高电平;当遇到白线,红个光反射回来,比较器输出为低电平。
当左边检测到白色时小车右转,当右边检测到白色时小车左转,当两边检测到的都是黑色时小车前进,当两边检测到的都是白色时小车停止。 图5 障碍物检测、轨迹检测原理图 四、软件设计 本系统的软件用C语言编写,分为主程序,外部中断解码子程序、自动驾驶子程序、手动驾驶子程序、障碍物检测子程序、轨迹检测子程序、定时器1中断调速子程序等。
主程序完成系统硬件的初始化、子程序调用等功能。主程序、解码子程序如图6、图7所示。
图6 主程序流程 图7 解码程序流程图 结束语: 经实践表明,本文所设计的红外线遥控小车运行稳定、遥控灵敏、占用系统硬件资源少。且在不改变硬件电路,仅通过软件编程小车就可以实现障碍物检测、报警等功能。
参考文献: [1] 陈权昌,李兴富.单片机原理及应用[M].广州:华南理工大学出版社,2007 [2] 吴金戌,沈庆阳,郭庭吉.8051单片机实践与应用[M].北京:清华大学出版社,2002 [3] 侯玉宝,陈忠平,李。
4.单片机 智能小车 课程设计
最低0.27元开通文库会员,查看完整内容> 原发布者:乐乐 第1章系统概述智能化作为现代社会的新产物,是以后的发展方向,他可以按照预先设定的模式在一个特定的环境里自动的运作,无需人为管理,便可以完成预期所要达到的或是更高的目标。
中国自1978年把“智能模拟”作为国家科学技术发展规划的主要研究课题,开始着力研究智能化。从概念的引进到实验室研究的实现,再到现在高端领域(航天航空、军事、勘探等)的应用,这一过程为智能化的全面发展奠定基石。
智能化全面的发展是实现其对资源的合理充分利用,以尽可能少的投入得到最大的收益,大大提高工业生产的效率,实现现有工业生产水平从自动化向智能化升级,实现当今智能化发展由高端向大众普及。从先前的模拟电路设计,到数字电路设计,再到现在的集成芯片的应用,各种能实现同样功能的元件越来越小为智能化产物的生成奠定了良好的物质基础。
本设计以智能化全面发展的普及与应用为目的,整体开发过程简单易懂,所选择的平台与各电子元件恰当合理,无需花费过多的人力财力便可达到预期所要求各功能的实现,也符合课题研究的意义。设计的理论方案、分析方法及特色与创新点等可以为国内自动运输机器人、采矿勘探机器人、家用自动清洁机器人等自动半自动机器人的设计与普及有一定的参考意义。
小车也可以作为玩具的发展对象,为中国玩具市场技术含量的缺乏进行一定的弥补,实现经济收益,形成商业价值。同时作为高校毕业设计研究课题,对学生的思维、动手能力以及总结论述等综合能力得到充分。
转载请注明出处众文网 » stm32智能小车毕业论文