專業(yè)：應用電子技術

學生：胡裕煒、劉桂蘭、王丹槽指導老師：楊俊鳴答辯日期：2013年1月18日課題：智能尋跡小車專業(yè)：應用電子技術課題：智能尋跡小車選題背景系統(tǒng)設計要求智能尋跡小車總體設計方案智能循跡小車硬件設計目錄智能循跡小車軟件設計結論選題背景系統(tǒng)設計要求智能尋跡小車總體設計方案智能循跡小車硬選題背景自第一臺工業(yè)機器人誕生以來，制造能替代人工作的機器一直是人類的夢想。中國自1978年把“智能模擬”作為國家科學技術發(fā)展規(guī)劃的主要研究課題，開始著力研究智能化。隨著汽車工業(yè)的迅速發(fā)展，關于汽車的研究也就越來越受人關注。智能化作為現(xiàn)代社會的新產物，是以后的發(fā)展方向。選題背景場地示意圖設計要求圖1場地示意圖設計要求圖1功能介紹設計要求萬向輪在前，可沿引導線逆時針方向運行一周，全程時間不超過3分鐘；萬向輪在前，可沿引導線逆時針方向運行兩周，并且每周從E到F必須經過不同的S形路徑；萬向輪在前，小車每一圈行駛的S形路線要與上一圈行駛的路線不同。功能介紹設計要求萬向輪在前，可沿引導線逆時針方向運行一周，全小車總體結構智能尋跡小車的總體設計方案單片機模塊紅外檢測模塊電源模塊電機驅動模塊直流電機小車總體結構智能尋跡小車的總體設計方案智能尋跡小車的總體設計方案電機驅動模塊比較循跡模塊方案比較電機模塊比較采用光敏電阻組成光敏探測器。采用TCRT5000型紅外發(fā)射管和接收管傳感器。采用直流減速電機，配合L298N驅動芯片組合。采用步進電機，配合L298N驅動芯片組合。采用繼電器對電動機的開或關進行控制。采用電阻網絡或數字電位器調節(jié)電動機的分壓，從而達到分壓的目的。采用L298N作為電機驅動芯片。智能尋跡小車的總體設計方案電機驅動模塊比較循跡模塊方案比較電智能尋跡小車硬件設計循跡模塊:利用紅外線對于不同顏色具有不同的反射性質的特點。在小車行駛過程中傳感器的紅外發(fā)射二極管不斷發(fā)射紅外光，當紅外光遇到白色地面時發(fā)生漫發(fā)射，紅外對管接收管接受到反射光；如果遇到黑線則紅外光被吸收，則紅外對管接收管接收不到信號（反射光）.本設計是由十對紅外光電對管TCRT5000型組成，紅外對管采集回來的信號通過LM324芯片比較器比較后輸出高或低電平，從而實現(xiàn)信號的檢測。小車的紅外光電對管6對安裝在萬向輪前，作為判斷路口，另4對安裝在萬向輪后作為尋跡。如圖2所示。圖2紅外管的位置智能尋跡小車硬件設計循跡模塊:利用紅外線對于不同顏色具有不同紅外對管電路圖圖3紅外對管電路圖圖3智能尋跡小車硬件設計直流電機驅動模塊：圖4H橋式電路L298N部包含4通道邏輯驅動電路,即內含二個H橋的高電壓大電流雙全橋式驅動器（注圖4為其中的一個H橋電路）,接收標準TTL邏輯電平信號,可驅動46V、2A以下的電機，其中整體驅動模塊電路圖見圖5。智能尋跡小車硬件設計直流電機驅動模塊：圖4H橋式電路L智能尋跡小車硬件設計直流電機驅動電路圖:圖5電機驅動電路智能尋跡小車硬件設計直流電機驅動電路圖:圖5電機驅動電路智能尋跡小車軟件設計1.主程序流程圖：否否是否否是是是否開始系統(tǒng)初始化X、Y

路口信號？尋跡是straight直走小車執(zhí)行X、Y路口命令實現(xiàn)S路線行駛left左拐right右拐奇數圈左拐左拐尋跡偶數圈是智能尋跡小車軟件設計1.主程序流程圖：否否是否否是是是否開始智能尋跡小車軟件設計2.X、Y路口信號采集:進入分叉路口︵Y︶信號有效小車左微調前后兩排光電管先后接收到分叉口的信號，通過配合控制小車行駛路線進入交叉路口︵X︶信號有效小車左微調為了減緩小車在此路段的速度，讓小車有足夠時間檢測到下個路口信號智能尋跡小車軟件設計2.X、Y路口信號采集:進入分叉路口信號智能尋跡小車軟件設計出交叉路口︵X︶信號有效小車左大拐信號檢測有效，命令小車左大拐，EF之間實現(xiàn)S路線行駛出分叉路口︵Y︶信號有效小車左微調前后兩排光電管先后接收到分叉口的信號，通過配合控制小車行駛路線智能尋跡小車軟件設計出信號有效小車信號檢測有效，命令小車左大智能尋跡小車軟件設計3.左拐程序流程圖：是否開始返回left1(左微調)left2(左小拐)left3(左大拐)右輪正轉左輪減速否是智能尋跡小車軟件設計3.左拐程序流程圖：是否開始返回left智能尋跡小車軟件設計4.右拐程序流程圖：是開始返回right1(右微調)right2(右小拐)right3(右大拐)左輪正轉右輪減速否否是智能尋跡小車軟件設計4.右拐程序流程圖：是開始返回right結論在同學及老師的指導下，完成了畢業(yè)設計的基本要求。本次設計利用了單片機STC89C51為核心，光電傳感器以及L298n控制電路作為輔助電路，使小車能夠在引導線上實現(xiàn)直走、左拐、右拐功能。其中小車運行一周，全程時間在1分鐘左右。在EF之間能夠實現(xiàn)S型路線行駛，通過對路口的信號判斷和路口的計數，將在小車行走的上下圈EF之間行的S型路線不同。圖7.1.小車直走圖7.2.小車左拐結論在同學及老師的指導下，完成了畢業(yè)設計的基本要求。本次設計結論圖7.3.小車進入分岔路口圖7.4.小車進入X路口圖7.4.小車出X路口圖7.3.小車出分岔路口結論圖7.3.小車進入分岔路口圖7.4.小車進入X路口圖謝謝觀賞謝謝觀賞專業(yè)：應用電子技術

學生：胡裕煒、劉桂蘭、王丹槽指導老師：楊俊鳴答辯日期：2013年1月18日課題：智能尋跡小車專業(yè)：應用電子技術課題：智能尋跡小車選題背景系統(tǒng)設計要求智能尋跡小車總體設計方案智能循跡小車硬件設計目錄智能循跡小車軟件設計結論選題背景系統(tǒng)設計要求智能尋跡小車總體設計方案智能循跡小車硬選題背景自第一臺工業(yè)機器人誕生以來，制造能替代人工作的機器一直是人類的夢想。中國自1978年把“智能模擬”作為國家科學技術發(fā)展規(guī)劃的主要研究課題，開始著力研究智能化。隨著汽車工業(yè)的迅速發(fā)展，關于汽車的研究也就越來越受人關注。智能化作為現(xiàn)代社會的新產物，是以后的發(fā)展方向。選題背景場地示意圖設計要求圖1場地示意圖設計要求圖1功能介紹設計要求萬向輪在前，可沿引導線逆時針方向運行一周，全程時間不超過3分鐘；萬向輪在前，可沿引導線逆時針方向運行兩周，并且每周從E到F必須經過不同的S形路徑；萬向輪在前，小車每一圈行駛的S形路線要與上一圈行駛的路線不同。功能介紹設計要求萬向輪在前，可沿引導線逆時針方向運行一周，全小車總體結構智能尋跡小車的總體設計方案單片機模塊紅外檢測模塊電源模塊電機驅動模塊直流電機小車總體結構智能尋跡小車的總體設計方案智能尋跡小車的總體設計方案電機驅動模塊比較循跡模塊方案比較電機模塊比較采用光敏電阻組成光敏探測器。采用TCRT5000型紅外發(fā)射管和接收管傳感器。采用直流減速電機，配合L298N驅動芯片組合。采用步進電機，配合L298N驅動芯片組合。采用繼電器對電動機的開或關進行控制。采用電阻網絡或數字電位器調節(jié)電動機的分壓，從而達到分壓的目的。采用L298N作為電機驅動芯片。智能尋跡小車的總體設計方案電機驅動模塊比較循跡模塊方案比較電智能尋跡小車硬件設計循跡模塊:利用紅外線對于不同顏色具有不同的反射性質的特點。在小車行駛過程中傳感器的紅外發(fā)射二極管不斷發(fā)射紅外光，當紅外光遇到白色地面時發(fā)生漫發(fā)射，紅外對管接收管接受到反射光；如果遇到黑線則紅外光被吸收，則紅外對管接收管接收不到信號（反射光）.本設計是由十對紅外光電對管TCRT5000型組成，紅外對管采集回來的信號通過LM324芯片比較器比較后輸出高或低電平，從而實現(xiàn)信號的檢測。小車的紅外光電對管6對安裝在萬向輪前，作為判斷路口，另4對安裝在萬向輪后作為尋跡。如圖2所示。圖2紅外管的位置智能尋跡小車硬件設計循跡模塊:利用紅外線對于不同顏色具有不同紅外對管電路圖圖3紅外對管電路圖圖3智能尋跡小車硬件設計直流電機驅動模塊：圖4H橋式電路L298N部包含4通道邏輯驅動電路,即內含二個H橋的高電壓大電流雙全橋式驅動器（注圖4為其中的一個H橋電路）,接收標準TTL邏輯電平信號,可驅動46V、2A以下的電機，其中整體驅動模塊電路圖見圖5。智能尋跡小車硬件設計直流電機驅動模塊：圖4H橋式電路L智能尋跡小車硬件設計直流電機驅動電路圖:圖5電機驅動電路智能尋跡小車硬件設計直流電機驅動電路圖:圖5電機驅動電路智能尋跡小車軟件設計1.主程序流程圖：否否是否否是是是否開始系統(tǒng)初始化X、Y

路口信號？尋跡是straight直走小車執(zhí)行X、Y路口命令實現(xiàn)S路線行駛left左拐right右拐奇數圈左拐左拐尋跡偶數圈是智能尋跡小車軟件設計1.主程序流程圖：否否是否否是是是否開始智能尋跡小車軟件設計2.X、Y路口信號采集:進入分叉路口︵Y︶信號有效小車左微調前后兩排光電管先后接收到分叉口的信號，通過配合控制小車行駛路線進入交叉路口︵X︶信號有效小車左微調為了減緩小車在此路段的速度，讓小車有足夠時間檢測到下個路口信號智能尋跡小車軟件設計2.X、Y路口信號采集:進入分叉路口信號智能尋跡小車軟件設計出交叉路口︵X︶信號有效小車左大拐信號檢測有效，命令小車左大拐，EF之間實現(xiàn)S路線行駛出分叉路口︵Y︶信號有效小車左微調前后兩排光電管先后接收到分叉口的信號，通過配合控制小車行駛路線智能尋跡小車軟件設計出信號有效小車信號檢測有效，命令小車左大智能尋跡小車軟件設計3.左拐程序流程圖：是否開始返回left1(左微調)left2(左小拐)left3(左大拐)右輪正轉左輪減速否是智能尋跡小車軟件設計3.左拐程序流程圖：是否開始返回left智能尋跡小車軟件設計4.右拐程序流程圖：是開始返回right1(右微調)right2(右小拐)right3(右大拐)左輪正轉右輪減速否否是智能尋跡小車軟件設計4.右拐程序流程圖：是開始返回right結論在同學及老師的指導下，完成了畢業(yè)設計的基本要求。本次設計利用了單片機STC89C51為核心，光電傳感器以及L298n控制電路作為輔助電路，使小車能夠在引導線上實現(xiàn)直走、左拐、右拐功能。其中小車運行一周，全