智能小车设计毕业论文

本科毕业设计(论文)

(2008届)

论文题目 多功能智能小车的设计与制作

(英文) The Design & Fabrication of Multifunctional Intelligent Vehicle

摘 要

智能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。本设计主要体现多功能小车的智能模式，设计中的理论方案、分析方法及特色与创新点等可以为自动运输机器人、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。同时小车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。

整个小车平台主要以51单片机为控制核心，通过无线遥控实现前进后退和转向行驶；通过红外线传感器,实现小车的自适应巡航、避障等功能。

设计采用对比选择，模块独立，综合处理的研究方法。通过翻阅大量的相关文献资料，分析整理出有关信息，在此基础上列出不同的解决方案，结合实际情况对比方案优劣选出最优方案进行设计。

从电机车体，最小系统到无线遥控，红外线对管的自动寻迹再到红外线自动避障和语音控制，完成各模块设计。通过调试检测各模块，得到正确的信号输出，实现其应有的功能。最后将各个调试成功的模块结合到小车的车体上，结合程序，通过单片机的控制，将各模块有效整合在一起，达到所预期的目标，完成最终设计与制作，能使小车在一定的环境中智能化运转。

关键词：智能，红外线传感器，自动寻迹，语音控制，综合处理

Abstract

As a new product of modern society, intelligence is the trend in future development. It can work in some specific environment according to the mode which sets in advance. Dispensing with behavior adjustment management,but it can achieve the expected， even higher goal. The design mainly reflected a smart-car model,The theoretical scheme, analysis method, uniqueness and innovation etc. that pointed in this paper, I think they are will be certain reference value in design and popularity of automatic or semi-automatic robot such as automatic transportation robot, prospecting robot, cleaning household robot etc.. This car can be used as a model of development of toy, to make up the deficiency of technical content in the chinese toy market,to realize economic profit and to form commercial value.

The design takes micro-controller 51 as control center, use wireless control to make car go forward, go backward or turn around; use infrared sensor to achieve the function of adaptive cruise and avoiding barriers.

Using methods of contrast selection, module independence, integrated treatment; consulting a large number of related literature and data; and listing differnet solution; according to practical situation and choose the best scheme to design.

The motor car body, the minimum system and wireless control, the auto-guiding of infrared diode or auto-avioding barriers and voice-control, step by step, the design is forming gradually. And then, debugging and checking every single module, getting the correct signal output. Finally, combining program, conforming every module efficiently to make it work.

Key Words: intelligence, infrared sensor, auto-guiding, voice- control, combined processing

目 录

1 引言 ........................................................... 1 2 总体设计 ....................................................... 2 2.1 各模块分析选择 .............................................. 2

2.1.1 主控单元方案比较与选择 .................................. 2 2.1.2 避障单元方案比较与选择 .................................. 3 2.1.3 寻迹单元方案比较与选择 .................................. 3 2.1.4 遥控单元方案比较与选择 .................................. 3 2.1.5 语音控制单元方案比较与选择 ............................... 4 2.2 总体设计框图 ................................................ 4 3 硬件设计 ....................................................... 6 3.1 单片机控制模块 .............................................. 6

3.1.1 时钟电路 ................................................ 7 3.1.2 复位电路 ................................................ 7 3.1.3 烧写接口电路 ............................................ 8 3.2 无线遥控模块 ................................................ 8 3.2.1 无线遥控工作原理 ........................................ 9 3.2.2 PT2262/2272 芯片 ....................................... 10 3.3 红外对管寻迹模块 ........................................... 11 3.3.1 模块系统分析 ........................................... 11 3.3.2 LM393芯片介绍 .......................................... 13 3.4 红外避障模块 ............................................... 14 3.4.1 红外避障电路介绍 ....................................... 14 3.4.2 555芯片工作原理 ........................................ 15 3.5 电机驱动模块 ............................................... 15 3.6 语音控制模块 ............................................... 16 4 软件设计 ...................................................... 18 4.1 模糊控制算法 ............................................... 18

4.1.1 模糊理论的发展 ......................................... 18 4.1.2 模糊控制算法原理 ....................................... 18 4.1.3 智能小车中的模糊控制算法 ................................ 19 4.2 软件设计框图 ............................................... 19 4.3 软件程序设计部分源程序 ..................................... 20 5 制作和调试 .................................................... 24 5.1 使用的仪器仪表及软件 ....................................... 24 5.2 系统制作 ................................................... 24 5.3系统调试 ................................................... 25

5.3.1硬件调试 ................................................ 25 5.3.2 软件调试 ............................................... 27 5.3.3 联合调试 ............................................... 27 6 结论与展望 .................................................... 28 致 谢 ........................................................... 29 参考文献 ......................................................... 30 附录1 系统实物图 ............................................... 32 附录2 实验原理图 ............................................... 33 附录3 毕业设计作品说明书 ....................................... 34

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