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1、安 徽 农 业 大 学大学生科技创新基金项目申 请 书项目名称： 基于单片机的机器人小车的开发与设计 申 请 者： 徐飞 所在单位： 理学院 联系电话： 13696544205 申请日期： 2010-5-20 安 徽 农 业 大 学 教 务 处二零壹零年印制一 简表项目名称基于单片机的机器人小车的开发与设计项目类别试验基础设计申请金额1500经费类别校资助 （校资助学院教师资助自筹）起止年月2010年5月至2011年5月申请者姓名徐飞性别男出生年月1989-02专业信息与计算科学年级二年级联系电话13696544205项目组成员姓名年龄专业年级项目中的分工签名徐飞21信息与计算科学.二年级参与
2、程序设计与实物制作朱旭18通信工程.三年级参与程序设计与实物制作王扩20信息与计算科学.二年级参与程序设计与实物制作研究内容和意义摘要本项目是使用单片机进行控制可编程的机器人小车，使用光电传感器检测小车的运动轨迹，金属传感器和超声波传感器检测周围的障碍，构建了以微处理器为核心、多传感器的小车信息检测与融合的智能小车系统，陪养我们大学生动手能力。主题词单片机机器人寻迹小车避障小车二 立论（包括项目的研究意义及国内外现状分析）1. 项目的意义单片机技术作为自动控制技术的核心之一，被广泛应用于工业控制、智能仪器、机电产品、家用电器等领域。随着微电子技术的迅速发展，单片机功能越来越强大。本设计基于单片
3、机技术，实时采集传感器信号，智能分析外部环境、路径信息，自动实现方向控制，采用红外光电传感器进行路径识别，可以识别白色场地中的任意黑色带状引线，使小车沿黑色导引线自动行驶。在工业生产进入自动化、信息化和智能化时代，当生产现场环境恶劣时，人工不能完成的任务如物料运输和装卸等，可采用智能寻迹小车完成相应的任务。该项目的研究可以应用于机车头自动寻迹、仓库管理、智能玩具和民用服务等领域，可提供劳动生产效率，改善劳动环境。2. 国内外现状分析寻迹小车在国内主要作为电子爱好者作为练手的一次锻炼，在部分大学主要流行轨迹赛，但是缺少趣味性，改进的激励因素偏少。但在国外流行Minisumo对抗性项目，趣味性大大
4、提高，于参与者而言，改进小车的激励因素较多，可以促使学习者得到更多的收获。 但是轨迹项目是最好的入门项目，所以还是以此开始。所以对于像我们这样条件相当薄弱的爱好电子的大学生，学习开发属于自己的机器人小车是个很好的锻炼机会！它所需的知识都很基础，像那硬件反面可以只需稍微了解下就够了，软件方面还是主流的C语言！三 研究方案（包括主要研究内容、研究方法和技术路线,拟解决的关键问题及预期进展、研究成果等）1.主要研究内容利用单片机系统进行寻迹小车系统的设计，包括硬件设计和软件设计。硬件电路的设计主要包括光电检测装置的设计和驱动控制电路的设计；软件电路的设计主要包括控制算法的设计。2.拟解决的关键问题1
5、. 要求小车沿着直线或S行线行走；2. 小车偏离直线时能够自动回到直线上； 3. 小车遇到障碍物时能够进行避障。4. 完成寻迹小车的焊接和调试。3.主要研究方法和技术路线研究方法：采用硬件底层平台和软件高级应用程序协同设计的基本思路，其研究方法流程如下图所示： (2)技术路线：技术上将系统分模块化，层次化进行设计的方法，系统模块及层次化设计如下所示；一、车体设计车体设计主要考虑的因素有：底盘、电机选择、驱动方式。底盘设计：为了便于制作，日后在上面安装其它东西方便，同时具有一定的重量，使小车运行稳定，所以采用 10mm 厚的聚氯乙烯板材制作，此材料便宜，加工特性好，可以直接打孔攻丝，不像有机玻璃
6、那样易碎，只是美观差一些。电机：电机的选择是最困难的，既要便宜，又要容易使用，还要有改进提高的可能。四驱车的130电机应当是最好的选择，此种电机有便宜到几块钱的，也可以花费上百元改制，使之性能大大提高。如果选择带减速机构的电机，驱动方式是很方便，直接将轮子固定在齿轮箱的输出轴上即可，但不足是：其一是价格高，通常一只在30元以上。其二是改变电机性能比较困难。所以还是选择了130电机。驱动方式：因为选择了130电机，驱动方式就相对麻烦。传动方式具体带到模型做出时再决定：皮带，或是齿轮传动；二、控制部分硬件设计系统框架设计为：三、控制部分软件设计4.预期进展按照预期的进展在2011年5月可以顺利的完
7、成所有的系统设计要求该项目分为五个阶段： 第一阶段：2010年6月1日-6月30日，搜集资料，着手调研，购买相应书籍，上网查资料，确定基本理论数据。 第二阶段：2010年7月1日8月31日，初步确定设计方案，论证实际方案，购置单片机开发设备及元器件。 第三阶段：2010年9月1日11月30日，嵌入式硬件系统的制作及对应程序的编写移植，在实践中验证程序的准确性、可靠性、稳定性的算法，并对其进行修改，做出相应的设备。第四阶段：2010年12月1日2011年3月31日，实际运用，并对所制作的小车进行测试和改进优化！第五阶段：2010年4月1日5月1日，整理材料及实验数据，总结项目研究的情况，分析研究
8、过程中的得失，并写出心得体会，撰写结题报告，提交结题报告。5.研究成果研究论文一篇机器人寻迹小车一个机器人小车说明资料一份四 经费预算支出科目金额（元）计算根据及理由书籍资料费300购置相关的各种书籍工具仪表类100购置焊接及测试相关工具单片机开发器材700购置对单片机进行编程开发及仿真的设备原器材及制板费400购置系统所需原器材及制PCB板总 计1500五指导教师意见该项目研究内容充实，研究路线和技术方法可行，研究的预期目标明确。该项目能够培养大学生的动手和理论结合实际的能力，体现电子信息工程专业特色，研究的装置与实际的社会应用联系紧密。符合大学生科技创新的基本要求。同意该项目组的申报。建议学校给予立项资助！ 签字： 年 月 日六、学院意见 负责人签字： （公章）年 月 日七学校意见 （公章） 年 月 日
