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1、避障智能小车硬件系统设计电气工程及其自动化学院自动化系xxxxxx指导老师:xxx摘要摘要：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。电动智能车就是其中的一个体现。本次设计的简易电动智能车，采用AT89C52单片机作为小车的检测和控制核心；采用反射型光电探测器进行寻迹操作，利用光电传感器检测道路上的障碍，从而把感应到的信号送给单片机，控制电动智能小车的自动避障，并能发出声光信息；利用光敏电阻进行光源探测，采用LCD实时显示小车行驶的时间、距离；小车停止行驶后,LCD将显示小车行驶时间、行驶距离。本设计结
2、构简单，较容易实现，但具有高度的智能化、人性化，一定程度体现了智能。关键词关键词：单片机，智能机器人，传感器，模块化设计一：系统的总体设计n 本系统采用单片机STC89C52 作为主控制核心，STC89C52的对当前的传感器进行查询，根据传感器传来的信息，对当前的环境作出判断，最后对电机作出相应的动作。单片机通过红外传感器检测场地黑线、红外光电开关检测障碍物，光敏电阻检测光源的信号，从而控制电机驱动模块、显示及声光报警。系统框图如下：二：小车车体 四轮小车，双电机。通过控制一个电机向前转，一个电机向后转。从而达到转弯的目的。三：电源模块设计 所有器件都采用单一电源。由12v锂电池作为电机的驱动
3、电源，然后通过lm317调压为5v后给单片机供电。1，2脚之间为1.25V电压基准。为保证稳压器的输出性能，R1应小于240欧姆。改变R2阻值即可调整稳压器的电压值。D1，D2用于保护LM317。Uo=（1+R2/R1）*1.25四：电机驱动电路该模块主要由芯片L298控制两个电机的正反转，以及改变电机的转速，其电路如图所示。L298 芯片是一种高压、大电流双全桥式驱动器。其中SENSEA、SENSEB分别为两个H桥的电流反馈脚，不用时可以直接接地。VCC，VS是接电源引脚，电压范围分别是4.57V、2.546V，设计中VCC端与单片机电源端共用5V工作电源，VS端独立接9V电源。ENA，EN
4、B为使能端，低电平禁止输出。IN1，IN2，IN3，IN4为数据输入引脚，OUT1，OUT2，OUT3，OUT4为数据输出引脚。D1D8是保护二极管（IN5819），用于释放掉电机停车时产生的反响尖峰电势，否则会击坏L298。五：五：黑线检测电路设计黑线检测电路设计探测路面黑线的基本原理：光线照射到路面并反射，由于黑线和白纸对光的反射系数不同，可以根据接收到的反射光强弱来判断是否是黑线。利用这个原理，可以控制小车行走的路迹。在这里我使用st198a红外光电传感器来对黑线进行检测取st198a的参考电阻 R1=510，R2=20K。当遇到黑线时，Uout控制在0.3V0.6V,没有遇到时,Uou
5、t=4.5V。六：红外传感器避障电路设计红外传感器避障电路设计障碍物检测和轨迹检测原理是相同的。在这次设计中我用了三个E3F-DS30C4红外光电开关来避障，避障电路安装在小车的头部的左，中，右并且各成一定的角度。通过光电开关的电压信号与给定的5V参考电压进行比较后将信号送给单片机，由单片机控制电机从而达到避障的效果。LM324为四运放集成电路，采用14脚双列直插塑料封装。其中“+”、“-”为两个信号输入端，“V+”、“V-”为正、负电源端，“Vo”为输出端。七：光源识别和探测模块电路设计光敏电阻又称光导管，由于光照产生的载流子都参与导电，在外加电场的作用下作漂移运动，电子奔向电源的正极，空穴
6、奔向电源的负极，从而使光敏电阻器的阻值迅速下降。LM339引脚图 光源探测模块应用电路图八：声光报警电路设计当小车在行进过程中遇到障碍物时，启动声光报警。声光报警电路图九：显示电路设计我采用字符型液晶模块1602与单片机的接口和编程的方法显示小车的行驶时间，小车大体状态等测量量。lcd显示仿真电路图实物实物 光源探测模块循迹硬件正，背面图 小车整体实物图小车实际运行情况致谢在此感谢xxx老师和xxx老师在这两年学习过程中给我的教诲，以及在毕设过程中给我的指导。同时感谢xxx和xxx同学在调试过程中给予的帮助。最后，我要感谢这么多年给予我支持的家人，亲戚，朋友，你们辛苦了。还有那些曾经给予我帮助的熟悉的或者陌生的人，谢谢你们。完结 谢谢