智能小车设计毕业论文(7)

浙江万里学院本科毕业论文 - 26 -

驶向 距离 次数 按键 驶向 距离

前 1M

右 0.9M

左 1M

后 0.5M

左 1.5M

停 3M

停 2.5M

第8次 第9次 第10次 第11次 第12次 第13次 第14次 B 后 0.5M

D 前 2M

C 停 2M

A 右 1M

B 后 0.5M

C 左 1.5M

D 前 0.3M

续表5-2

最佳距 成功率

3 红外对管寻迹

1.5M以内 11/14=89.6%

寻迹对管有两个组成，所以分别调试其两路有效信号。当两对管都放置黑线之外的白色地板上时，单片机对应I/O口收到的电平都为低，输入电压为0.3V左右，当左边的红外线管进入黑线范围，对应电平变高，为4.2V左右，同时指示等红灯亮，说明要控制小车右转；当在右边时同左边情况对应，需控制左转。其中选取八次硬件测试记录如下表5-3：

表5-3 寻迹硬件测试记录

测试次第1次 数

放置位双管黑置

线上

放置距3CM 离

P2.4电4.31V 压

P2.5电4.18V 压

第2次 第3次 第4次 第5次 第6次 第7次 第8次 左管黑右管黑左管黑双管黑双管黑左管黑右管黑线上 2CM

线上 2CM

线上 3CM

线上 5CM

线外 2CM

线上 7CM

线上 4CM

4.12V 0.32V 4.15V 4.21V 0.21V 0.12V 0.21V 0.25V 4.25V 0.30V 4.30V 0.18V 0.21V 4.23V

由上表可以看出小车的寻迹红外线管只要放置在离地面4CM之内一般都可以实现信号的输出，而实际车头离地面的距离也只有2-4CM，可以实现有效控制。

4 红外线避障

此模块的检测与红外线寻迹模块基本一致，相当于一路寻迹信号，在没有障碍物时输入电压为0.9V左右，属于低电平，碰到障碍物电压跳变为4.7V左右，以此来得到单片机控制。避障数据测试记录情况如下表5-4：

表5-4 避障数据测试记录情况

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测试次数 放置距离 P2.7电压 测试次数 放置距离 P2.7电压

第1次 30CM 0.89V 第1次 15CM 4.70V

第2次 20CM 4.62V 第2次 25CM 4.66V

第3次 25CM 4.62V 第3次 20CM 4.65V

第4次 50CM 0.87V 第4次 30CM 0.89V

第5次 35CM 0.86V 第5次 40CM 0.87V

由上表可以得到，在调节确定滑变电阻后测试数据可以得到，小车的避障有效范围可以达到30CM左右，同时也可以再通过调节滑变电阻增加和减小有效距离。

5 语音控制

主要是得到一个触发跳变信号，经过此电路的连接，连接与单片机的74HC04的2脚在没有一定声波输入是属于高电平，电压为5V，当接收到一定声波后电压马上变为0.1V，产生了触发跳变，供单片中断口实现功能。但由于硬件的限制，此信号得到需要一个相当强的声音才可实现效果。

5.3.2 软件调试

软件调试采用单片机仿真器WAVE6000及微机，将编好的程序进行调试，主要是检查语法错误并确认硬件完整无误。由于本系统是分模块进行程序设计的，所以调试时先分模块进行调试。如小车红外线寻迹程序，在调试时将它放在一个子程序里单独测试，看其是否能够完成预定的功能，如能，测试通过，否则，修改并反复测试直到通过。

虽然在软件的调试过程中，综合利用了设定断点、单步、跟踪等调试手段，使得调试工作更易进行。但是也出现了一定的问题，如语音程序只能实现第一次调用，电机延时没起到效果等等。通过了多次分离合并，修改测试语句以及单片机外加LED灯观察现象等方法得以解决，达到综合效果。

5.3.3 联合调试

各模块都调试通过之后，将各个模块连接起来与硬件结合进行联合调试。在进行联合调试时，经过反复的实验，不断的来修改参数来完善结果。使程序按照要求设计的要求进行。

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6 结论与展望

本设计方案按照任务书的要求，以51单片机为控制核心，结合无线遥控模块、红外对管寻迹模块、红外线避障模块、电机控制模块和语音控制模块实现小车的自动寻迹功能（按路面的黑色轨道行驶），自动避障功能，无线遥控和语音控制功能。基本完成各项指标，实现小车的智能化行驶。

系统是通过软硬结合的方式，得到硬件检测信号后输入单片机各个对应的I/O接口，通过汇编程序控制过程，小车由遥控启动后，自动寻迹，并不断检测遥控、避障和语音信号，只要得到其中任何一种信号都将转入它们对应的功能模块，实现有效控制。

由于时间不足以及客观多方面的困难，整个小车相比任务书中的要求已经简化的比较多，伴随着也出现多个地方的不足：遥控只能达到前进后退左右转向，不能控制停止；电机转速过快使寻迹灵敏度不高；语音控制的麦克风接收的击掌声需非常响才有效果等等。不过，这些一定的不足有利于激发我的兴趣，不断改进完善小车：遥控达到以上功能外还将加入速度控制，停启等；语音则应用语音芯片实现人类语音智能控制；同时也可以加入里程计算显示或则其他温度、湿度、气压的控制检测等多方面的功能，达到智能机器人的效果。这些也需从工作中学习实现，让自己更上一个台阶。

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致 谢

本人在做设计期间，得到了肖质红老师的精心指导，多次寻找相关资料，为我指点迷津，帮助我开拓思路。肖老师以其严谨求实的治学态度，高度的敬业的精神，兢兢业业、孜孜以求的工作作风和大胆创新的进取精神对我产生重要影响。她渊博的知识、开阔的视野和敏锐的思维给了我深深的启迪。同时肖老师致力要求我自己独立完成设计，培养我以后做事的独立性。

持续几个月的忙碌，本次毕业设计已经接近尾声，虽然不是特别完美，但它凝聚了多方的心血，作为一个本科生的毕业设计，由于经验的匮乏，难免有许多考虑不周全的地方，如果没有导师的督促指导，同学们的支持合作，想要完成这个设计是难以想象的。和他们的接触及沟通不仅使我树立了远大的学术目标、掌握了基本的研究方法，还使我明白了许多待人接物与为人处世的道理。

在此深深得感谢肖老师，和一直在过程中帮助的郑老师，以及指导，关心和帮助的同学和朋友，感谢你们使得我不断的在学习中进步，成长。

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