1.谁有基于C51单片机的智能循迹小车的毕业设计论文啊
摘 要 80C51 单片机是一款八位单片机,他的易用性和多功能性受到了广大使用者的好评。
这里介绍的是如何用 80C51 单片机来实现长春工业大学的毕业设计,该设计是结合科研项目而确定的设计类课题。本系统以设计题目的要求为目的,采用 80C51 单片机为控制核心,利用超声波传感器检测道路上的障碍,控制电动小汽车的自动避障,快慢速行驶,以及自动停车,并可以自动记录时间、里程和速度,自动寻迹和寻光功能。
整个系统的电路结构简单,可靠性能高。实验测试结果满足要求,本文着重介绍了该系统的硬件设计方法及测试结果分析。
采用的技术主要有: (1)通过编程来控制小车的速度; (2)传感器的有效应用; (3)新型显示芯片的采用。关键词 :80C51 单片机;光电检测器;PWM 调速;电动小车。
ABSTRACT 80C51 is a 8 bit single chip computer. Its easily using andmulti-function suffer large users. This article introduces the CCUTgraduation design with the 80C51 single chip computer. This designcombines with scientific research object. This system regards the request ofthe topic adopting 80C51 for controlling core super sonic sensor for testthe hinder. It can run in a high and a low speed or stop automatically. It alsocan record the time distance and the speed or searching light and markautomatically the electric circuit construction of whole system is simple thefunction is dependable. Experiment test result satisfy the request this textemphasizes introduced the hardware system designs and the result analyze. The adoption of technique as: 1 Reduce the speed by program the engine; 2 Efficient application of the sensor 3 The adoption of the new display chip.Key words:80C51 single chip computer light electricitydetector PWM speed adjustingElectricity motive small car. 目 录1 绪 论。
.. 4 1.1 本课题研究的背景和意义。
4 1.2 智能循迹小车设计原理。
. 52 方案设计与论证。
. 5 2.1 直流调速系统。
.. 5 2.2 检测系统。
. 63 智能寻迹小车模块设计。
.. 10 3.1 总体方案。
.. 10 3.2 传感检测单元。
11 3.2.1 小车循迹原理 。
.. 11 3.2.2 传感器的选择及检测电路设计 。
. 11 3.2.3 传感器的安装 。
.. 12 3.3 软件控制单元。
13 3.3.1 单片机选型及程序流程 。
. 13 3.3.2 车速的控制 。
13 3.3.3 电机驱动单元 。
.. 14 3.3.4 蜂鸣器电路设计 。
. 15 3.3.5 稳压电源设计 。
.. 154 系统功能测试。
15 4.1 测试仪器及设备 。
.. 16 4.2 功能测试 。
.. 165 结束语。
17致 谢。
. 18参考文献。
19附 录。
. 20 1 相关芯片介绍。
20 1.1 单片机概述 。
20 1.2 LM339 芯片介绍。
.. 24 1.3 L298N 芯片介绍 。
.. 27 1.4 7805 芯片介绍。
28 2 小车控制程序源代码(C) 。
. 30 1 绪 论 1.1 本课题研究的背景和意义 随着汽车工业的迅速发展,关于汽车的研究也就越来越受人关注。全国电子大赛和省内电子大赛几乎每次都有智能小车这方面的题目,全国各高校也都很重视该题目。
2.毕业设计:智能电动小车系统设计
这是竞赛及实验用小车。主要包括:小车底盘、视觉反馈系统(既CCD图像传感器或者光电传感器)、车体控制系统(主要是速度与转向控制,由MCU控制,输入量为经处理的视觉信号,输出为电机、舵机的控制信号)、人机交互系统。
主要技术现状:
(1)导航定位技术,内容主要包括:车辆位姿确定、环境地图获取以及导航算法等。
(2)感知技术,就是用传感器信息来描述现实世界的特征。它包括了传感器技术、感知系统架构、传感器信息处理、环境地图(world map)建模等内容。感知系统是为实现车辆自主行驶服务的。导航方法不同,感知系统任务也会有所不同。感知系统的任务一般包括:道路跟随、路标侦察及识别、避障、轨迹侦察及跟踪等。
机器视觉是AGV常用感知技术之一。它的优点在于具有很高的空间和灰度分辨率,探测范围广、精度高、能够获取场景中绝大部分信息:缺点是难以从背景中分离出要探测的目标,图像处理计算量很大,导致系统的实时性下降。机器人视觉研究已经取得巨大进展,但仍然有很多问题有待解决。例如对路面阴影、障碍物材质、各种下沉地形的识别等。
由上可知:单种感知技术总有各种各样的缺点,实际应用中一般采用多传感器融合技术。
(3)路径规划的任务是按照某一性能指标搜索⋯条从起始状态到目标状态的最优或近似最优或无碰路径。路径规划的输入为实时的环境信息。一般分为全局路径规划和局部路径规划。
(4)移动机器人控制体系结构是指实施控制的策略与方法。功能式结构、行为式结构以及混合式结构。
功能式结构的优点是系统构造层次清晰、模块功能易执行,并且较易实现高层次的智能行为。缺点是在系统的每一控制行为都必须经过感知——建模——规划——执行等各模块,延时长,实时性差:各功能模块之间的串行连接使得系统的可靠性变差,任何一个模块工作的失败都会造成整个系统的瘫痪。
行为式控制结构的优点在于采用了并行结构,易满足系统实时性要求。它的难点在于要求合理全面地划分系统行为。同时,系统的传感器信息必须充分全面地支持各种行为的动作映射。它的缺点是系统模块间连接松散,难以产生比较复杂的智能行为。
这些是我以前做的一个报告里的内容,应该能让你对小车有个大致的了解。你的小车要求比较简单,没有要你创新的地方,只要去万方或者别的什么地方下几篇论文自己好好研究下仿造篇论文出来就行了,本科毕业设计一般是不需要实物的,糊弄下老师就行……
还有,C51一般不能够胜任小车的要求,最好是ARM7/9,或其他高性能单片机
3.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。
4.关于巡线小车的论文怎么写
某小区的智能化系统设计 课题内容:周界防越报警系统、闭路电视监控系统、保安巡更管理系统、访客对讲系统、住宅联网报警系统、停车场管理系统、物业综合信息管理系统、ADSL高速宽带数据网络系统、有线电视系统、背景音乐系统、电子公告牌系统等。(优秀毕业设计网 ) 课题实。智能型充电器的电源和显示的设计 摘要LCD液晶显示已经是人机界面的关键技术。本文对基于单片机的LCD液晶显示器控制系统进行了研究。首先在绪论中介绍了本课题的课题背景、研究意义及完成的功能。本系统是以单片机的基本语言汇编语言来进行软件设计,指令的执行速度快,节省存储空间。为了便于扩展和。 简易智能电动车系统设计 摘要 本设计基于计算机控制技术、单片机技术、传感器技术、智能控制技术、机电一体化技术及机器人学研制了一个能自动寻线、识别并测量铁片、避障、自主规划路径的智能电动小车。论文分析了小车本体、主控系统、信息感知单元、驱动单元等模块的理论论证、设计与调。 智能报警系统(无线型) 摘要 本文介绍一种基于AT89C52为核心的无线式智能防盗报警系统,它具有8路无线防区,当有人非法进入防区,防区的传感器会发出信号无线传送给微控制器,微控制器就会发出警报;这个系统带有键盘,可以使用键盘进行各种操作以满足大部分保安和报警需要。关键词:AT8。 基于单片机多功能智能信号发生器 摘 要 信号发生器是一种能产生模拟电压波形的设备,这些波形能够校验电子电路的设计。信号发生器广泛用于电子电路、自动控制系统和教学实验等领域。 本次设计所设计的智能信号发生器,是基于ATMEL生产的AT89C51内核的信号发生器,它的特点之处如下:1.可产。 MCS-51单片机智能温度控制系统设计 摘 要 单片微型计算机是随着超大规模集成电路技术的发展而诞生的,由于它具有体积小、功能强、性价比高等特点,把单片机应用于温度控制中,采用单片机做主控单元,无触点控制,可完成对温度的采集和控制的要求。所以广泛应用于电子仪表、家用电器、节能装置、机。 电动智能小车的设计 摘 要80C51单片机是一款八位单片机,他的易用性和多功能性受到了广大使用者的好评。这里介绍的是如何用80C51单片机来实现长春工业大学的毕业设计,该设计是结合科研项目而确定的设计类课题。本系统以设计题目的要求为目的,采用80C51单片机为控制核心,利用超声波传。 单片机的多功能智能小车 摘 要(关键词:智能车 AT89S52 单片机 金属感应器 霍尔元件 1602LCD)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。智能电动车就是其中的一个。 机械电子毕业设计毕业论文
5.基于单片机的红外避障小车设计
原发布者:龙源期刊网
摘要:本文设计一款基于红外避障、超声波测距的原理,检测并计算小车距离周围障碍物的距离,通过控制小车后轮两电机的差速调速来实现小车的转向控制。经实际测试,智能避障小车取得了良好的实验效果。
关键词:单片机;避障小车;超声波测距
中图分类号:TP242.6文献标识码:A文章编号:1007-9416(2017)09-0001-02
智能避障小车作为智能移动机器人一种,具有行动灵活,操作方便等优点,避障小车上可以装载各种功能的传感器及数据处理模块,其中避障功能是保证智能小车在行进过程中行进方向自行调节,避免发生碰撞是智能小车重要组成部分。自动避障功能的小车设计包括小车的机械结构、传感器、L298N电机驱动模块以及AT89S52单片机软件设计等。目前很多小车都采用单个传感器实现单面避障,存在探测速度慢,避障成功率低等问题[1]。因此设计了一款全方位避障的智能小车系统,采用红外单点避障和超声波避障相结合的模式来实现全方位探测,有效提高避障的效率和成功率。
1系统设计
智能避障小车模型主要由AT89S52单片机控制板、小车底板、传感器模块、电机驱动和电机模块、LCD显示模块等构成。智能避障小车采用亚克力作为底盘,小车的前轮为万向轮,小车后轮分别由一个电机控制。通过对后轮两个电机转速的差速控制来实
6.论文汽车智能化的利与弊
“随着汽车电子技术的飞速发展,汽车智能化技术正在逐步得到应用。
汽车智能化技术使汽车的操纵越来越简单,动力性和经济性越来越高,行驶安全性越来越好,这是未来汽车发展的趋势。目前正逐步应用于汽车的智能控制技术主要有以下几种 :” 车辆动力学控制 车辆动力学控制(Vehicle Dynamics Cotrol)的缩写是VDC,该系统的作用是保持汽车在行驶(包括制动和驱动)时的稳定性。
传统的ABS(防抱死制动系统)和TCS(牵引控制系统)主要是对车轮上的制动力和驱动力进行控制,防止车轮出现过大的纵向滑移率,以获得最大的附着力,既可产生最大的减(加)速度,又可防止出现侧滑。 车辆动力学控制系统虽然也是控制车轮的制动力与驱 动力,但它们与ABS/TCS有很大的不同,其主要表现是可实现左右纵向力的差动控制,以直接对汽车提供横摆力矩,抵消汽车的不稳定运动(如在滑路上甩尾时的矫正作用)。
该系统通过在汽车上安装的各种传感器,检测到汽车的速度、角速度、转向盘转角以及其它的汽车运动姿态,根据需要主动地对某侧车轮进行制动,来改变汽车的运动状态,使汽车达到最佳的行驶状态和操纵性能,增加了车轮的附着性和汽车的操纵性和稳定性。 智能速度控制系统 汽车智能速度控制系统的功用是在某些特殊路段或特殊行驶条件下对车速进行强制限制。
汽车智能速度控制系统主要由电子控制单元和执行器组成。该控制系统工作时,需首先设定限制速度。
例如某区域的限速为80km/h,我们可以将该速度设定为限速值。当车速未达到80km/h时,汽车智能速度控制系统不起作用。
当车速接近80km/h时,电子控制单元启动 执行器,限制加速踏板的行程,使汽车不能继续加速。当车速低于80km/h时,电子控制单元解除对执行器的控制,驾驶员又可以自由地踏下加速踏板使汽车加速。
智能速度控制系统限速值的设定,可以用选择开关设定,也可以通过接受无线信号设定(即接收道路速度无线信号切换或电子地图信号切换) :可以只设定一个值,也可以根据不同的路况,有多个挡位供设定。 智能速度控制系统为智能化交通奠定了基础。
例如在高速公路上设置限速无线信号发射系统,交通管理部门就可以根据气候条件和路面情况及时调整限制车速,让道路更加安全畅通。 智能轮胎 汽车智能轮胎的功能是在汽车正常行驶时,当温度过高或轮胎气压太低时,及时向驾驶员发出警报,以防止发生事故 ;或使轮胎在不同行驶条件下保持最佳运行状况,提高安全系数。
智能轮胎一般都是通过在外胎内嵌入特殊的带有计算机芯片的传感器而获得智能的。传感器由车内的收发器控制,收发器利用无线电天线将无线电讯号发射至传感器芯片,传感器芯片再将承载着温度和压力数据的电子信号发射至车内的收发器,收发器接收到该信号后便可取得温度和压力等数据,若出现异常情况能及时报警。
更为先进的智能轮胎还能感知光滑的冰面,探测出结冰路面后而使轮胎自动变软,增大轮胎与路面的附着力;在探测出路面潮湿后,甚至还能自动改变轮胎的花纹,以防打滑。 智能玻璃 智能化汽车玻璃有许多种类 :包括防光防雨玻璃、电热融雪玻璃、影像显示玻璃、防碎裂安全玻璃、调光玻璃,以及光电遮阳顶篷玻璃等。
防光防雨玻璃采用新材料及新表面处理方法制造,雨水落到玻璃上会很快流走且不留水珠,无需刮水器刮水。玻璃内表面反射性低,仪表板及其它饰物不会反射到风挡玻璃上,驾驶员视线不受干扰。
具有影像显示功能的玻璃,是在风挡玻璃 上的某一部分涂上透明反射膜,在膜片上可根据需要显示从投影仪传来的仪表板上的图像和数据,便于驾驶员观察,驾驶员在行车时勿需低头察看仪表。影像显示智能玻璃如果与红外线影像显示系统配合,可使驾驶员在雾天看清前方2km左右的物体。
光电遮阳顶篷玻璃则是在轿车行驶或停车时,能自动吸收、积聚、利用太阳能来驱动车内风扇,还可对轿车蓄电池进行连续补充充电。 智能安全气囊 汽车智能安全气囊是在普通安全气囊的基础上增加某些传感器,并改进安全气囊电子控制单元的程序实现。
增加的乘员质量传感器能感知座位上的乘员是大人还是儿童;红外线传感器能探测出座椅上是人还是物体;超声波传感器能探明乘员的存在和位置等。安全气囊电子控 制单元则能根据乘员的身高、体重、所处的位置、是否系安全带以及汽车碰撞速度及碰撞程度等,及时调整气囊的膨胀时机、膨胀方向、膨胀速度及膨胀程度,以便安全气囊对乘客提供最合理和最有效的保护。
-------------------------------------------------------------------- 汽车制造商心目中的未来汽车将是一种能自动驾驶的汽车,它能指导驾驶者避开交通拥挤路段和出事地段,同时提供丰富的网上住处和娱乐。美国加州国际汽车经济研究所的调查报告指出,下一个汽车销售阶段将从智能化汽车开始。
智能化汽车应拥有以下主要功能。 夜视功能:这种技术源于军用装备,20世纪80年代中期出现,至少已有10年以上的实际应用历史。
车上装有一个红外线摄像机,可帮助驾驶员看清在车前灯光线照射范围外的物 体,该装置以汽车、动物、行人所发出的热量为电脑识别的信。