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致 谢 24
参考文献 25
1 绪论
1.1课题研究的背景及意义
进入21世纪后,电子以及计算机技术高速发展,由此带动了很多工业机械产品的智能化,且由于人工劳动力的减少,人们也迫切需要机器人技术的诞生与发展。随着第一台工业机器人的诞生,人工智能技术逐渐普及,在航空航天、交通、机械等各个领域都有涉及。
在日常生活中,智能机械正在改变着人们的生活方式,智能车便是机械智能化发展的一个重要发展方向。近年来,车辆在急剧增多,道路系统随之日益复杂,人们的正常驾驶也在面临着日益困难的境地,行车意外发生率与日俱增。在野外探寻中,探险研究人员也会经常面临危险的环境而发生意外。智能车的诞生,可以避免各种人为导致的交通事件的发生,也可以帮助人们的野外探寻以及危险工作,保障工作人员的安全。为了促进学生对智能车的了解以及研究,国际上有很多关于智能小车的大赛,比如智我们熟知的飞思卡尔举行的比赛,可见各个国家对其发展都投入了很大的精力。
本课题研究的智能小车正是基于已有的智能小车技术上的一种尝试,涉及电子,单片机,机械等多方面知识,主要由路径识别,速度控制,障碍识别等部分构成。这种小车能够利用传感器识别前进路线,将路线信息反馈到控制器中,从而控制执行器来修正路线,防止偏离,在前进同时,利用传感器识别位于路线中的障碍物,根据反馈信息,避开障碍物后自动回到原路线。本设计中,传感器采用了光电传感器;控制器采用了51系列单片机;执行器为直流电机。
1.2 国内外发展现状
1.3本设计主要研究工作以及设计应达要求
1.3.1本设计主要研究工作
本设计所研究的小车总电路是以单片机为核心的,主要研究内容包括以下几点:
(1)在选用元器件时应重点考虑功能耐用、使用简单、功耗较低的元件;
(2)根据选用的元器件,设计单片机接口电路和外围电路;
(3)硬件的设计要简单实用,而且容易实现;
(4)根据设计的电路图,在万能板上焊接元器件;
(5)根据设计的各个模块的流程图,编写程序;
(6)对程序进行调试,生成单片机能识别的文件,烧录进单片机,实现本课题的基本功能。
1.3.2设计应达要求
本课题要求对一小车进行控制,使小车的自动前进路线是跟随着黑色引导线的;遇到引导线前的路障时,小车需要能够自动躲过障碍,并重新找到黑色引导线再次寻迹前进。具体包括:
a. 系统电源设计。
b. 直流电机驱动电路设计。
c. 寻迹电路接口设计。
d. 避障电路接口设计。
2.小车系统元件原理
2.1 STC89C5A60S2单片机
2.1.1STC89C5A60S2性能
STC89C5A60S2隶属于51系列单片机,指令完全兼容传统8051但是与传统51系列单片机相比,拥有很多升级化功能,比如其速度是传统51单片机的8~12倍,拥有电可擦除功能且带有PWM功能,并且内部结构简单,符合本设计的要求。其工作电压为3.3V到5V,工作频率为0~35KHZ,应用程序空间最高可达62KB。本设计构建了单片机最小系统,工作电压为5V,工作频率为11.059MHZ。
2.1.2 STC89C5A60S2引脚功能
STC89C5A60S2 PDIP封装引脚图
STC89C5A60S2的引脚按功能可以分文三类:
1.电源和时钟引脚。比如VCC、GND、XTAL1、XTAL2
2.编程控制引脚。如RST、PSEN、ALE/PROG STC12C5A60S2单片机光电探测的智能寻迹小车设计(2):http://www.youerw.com/tongxin/lunwen_42089.html