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1、精选文档项目编号：“大学生创新训练计划”项目申报书项目名称：自动避障小车负责人：张强学院名称：汽车与交通学院专业：能源与动力工程学号：1402050214联系电话：填表日期：2015/10/515沈阳理工大学创新创业学院制填表须知一、项目申请表要依据沈阳理工大学大学生创新创业训练计划项目实行管理方法的相关要求，逐项认真填写，填写内容一定脚踏实地，表达明确慎重。二、项目申请表填写内容应要言不烦，思路清楚，论证充分，一律用计算机输入打印，填写中如栏目篇幅不够，可自行加页。表格中正文字体应为小四号宋体，22磅行距，需签字部分由相关人员以黑色钢笔或水笔署名。三、项目申请表由项目负责人填写，由项目负责人
2、所在学院组织专家评审后，签订建议，再由各学院依据要求汇总后一致上报创新创业学院。四、除封皮外，学院名称均需简写如经管、机械、信息、资料、环化、汽车、装备、外语、理学、艺术。四、本申请表一式两份，均用A4纸双面打印，于左边装订成册。五、填表若有不明事宜，请与创新创业学院办公室联系，地点：机关楼西侧322，联系电话：24686257。项目名称项目种类研究起止时间负姓名责人所在学院姓名项目张强成-指导教师项目本源自动避障小车创新训练所属一级学科能源与动力工程2014年11月至2015年申请经费(元)自付15610月张强学号1402050214目前成绩均匀绩点3.00汽车与交通学院E-mail学院学号
3、目前成联系电话E-mail绩绩点汽车与交14020502143.00通学院-姓名-学院-职称-联系电话-学生自选，学生的累积和兴趣学生自选，教师的科研项目教师帮选，教师的科研项目一、项目背景及研究意义（同类研究工作国内外研究现状与存在的问题等）现状及发展方向:在现代社会中，智能控制广泛应用在工厂生产、航空航天、现代军事及其平常生活中间。从一般的玩具机器人到工业控制机器人，从可以炒菜的机器人到可以进行太空探测的机器人，可以预示今后智能机器人的应用将更加广泛。跟着人们物质生活水平的提升，汽车已愈来愈普及，但交通事故也随之增添，危及了人们的财富及生命安全。与此同时，跟着科学技术的发展，探险、排爆等危
4、险场合工作的机器人，以及自动化生产运输小车的应用也日趋广泛。跟着现代科学技术的迅速发展和生产系统规模日趋增大，以致了机器人的控制对象、控制器以及控制任务和目的的日趋复杂化，传统机器人控制面对好多新问题，主要有：计算复杂性的急剧增添；精确建模的困难愈来愈大；输入信息多样化和数据量的明显增添；大批的非确立性要素；多层次多目标的控制要求。用传统的以精确建模和数值计算为基础的控制理论和方法，将整个系统置于固定的控制算法和模型框架下，灵巧性和应变能力较差。所以难以解决上述遇到的问题。基于上述问题，控制科学界多年来向来在探究着新的方法，追求更加吻合实质的发展轨迹。人工智能学科新的进展给人们带来了希望。因为
5、受益于计算机科学技术和智能信息办理的高速发展，智能控制逐渐形成一门学科，恩赐机器人的研究创立了优异的理论基础设计制作的智能小车是对轮式机器人运动方式的一个实现。研究轮式机器人自动闪避阻碍的技术。而及时收集传感器信号，智能解析外面环境、路径信息，自动实现方向控制及速度调理，是智能小车控制的主要特色，其设计内容涵盖机械、汽车、电子、自动控制、计算机、传感器技术等多个学科的知识领域。作为一门新兴的综合技术，可广泛应用于工厂自动料车、固定场所搬运车等技术领域，拥有优异的应用远景。系统研究的意义:研究制作的智能小车用以实现最精简的智能机器人挪动系统，侧重于对机器人运动的研究设计。实现小车稳固、靠谱、高效
6、、智能的运动模式，打破环境要素对机器人应用的限制，使其可以运用在更广泛的工作环境中,并以系统化设计完成小车的智能控制。工业生产、生活的自动化都离不开智能化的机器人,比如:人们对未知空间的探,对单调工作的代替,在危险环境中的操作等都需借助于智能化的行走、运动机构。智能车作为最常用的行走机构在工业生产与生活中获取了广泛的应用。智能车辆是一个集环境感知、规划决策、自动行驶等功能于一体的综合系统它集中地运用了计算机、传感、信息、通信、导航、人工智能及自动控制等技术是典型的高新技术综合体拥有实质意义，该设计可以应用于考古、机器人、医疗器材等好多方面。在考古方面也应用到了传感器进行检测，还可以应用于无人驾
7、驶灵巧车，无人工厂、库房、服务机器人等领域,本设计与实质相结合，现实意义很强。二、研究内容和拟解决的要点问题系统研究的内容:要求采纳AT89C51作为主控芯片，在一般玩具车的基础上安装红外光电开关传感器，以AT89C51弹片机为控制中心进行信号办理和电机控制，采纳液晶显示，传感器将外界物理信号变换成电信号送单片机进行办理。实现自动避障。拟解决的要点问题：经过各种传感器控制小车行进、转弯等运动，达到自动避障行驶，同时液晶显示屏显示小车此时运转状态(速度，距离)，是智能挪动机器人实质应用的一个表现。二、项目创新之处电路主体：采纳AT89C51作为主控芯片，经过对AT89C51进行编程实现对外头电路
8、元件实现智能控制。本设计是以AT89C51单片机为控制核心的智能小车，主要分为5个模块。如图3.1所示，分别是：电机驱动电路，避障电路，测速测距电路，稳压电源电路。显示电路。测速测距电路显示电路89C51电机驱动电路避障电路电源电路3.1系统硬件结构图驱动电路：主若是控制两个电机的运动，以达到小车的左、右转，使小车达到自动行驶；避障电路：是小车闪避阻碍的环境信息收集电路，主要经过红外传感器达到小车自动避障功能；测速测距电路：是经过红外对管产生的一系列脉冲并利用单片机计数器进行计数，经过计算得出速度及距离；显示电路：主要显示小车行驶途中即时的行程及速度：电源电路：因为小车的驱动电压和控制电压不一
9、样，稳压电源就可以分别满足这双方面的电源要求。避障电路的设计：本次设计就采纳了集成式的红外光电开关E3F-DS10C4为小车的避障传感器。E3F-DS10C4接收头的黄色线为信号线，绿色线为地线，红色线为电源线，第一将其电源线接好；因为此传感器实质上是一个光电开关，不需要再加任何放大电路，所以当探头在未探到阻碍时，黄色的信号线上存在必定的电压，当有阻碍时，信号线上的电压为零。传感器所用的电压是小车的控制电压，+5V左右，而信号线的输出为零和+3.6V的电压，不可以直接接在单片机的IO口，在传感器的电源线和信号线之间接10K上拉电阻。这样就达到了当有阻碍时就输出5V的高电平，不然就是低电平。开始
10、我们使用一个8050NPN三极管作为传感器的求非的开关电路，但因为在传感器和开关电路共地的时候，传感器的输出一直为低电平，不与其工作方式一致。两个传感器分别安装在小车的左右双侧。当任何一个传感器遇到阻碍而输出高电平传递个单片机。单片刻机对应不一样侧的传感器的信号而执行相应的避障程序。若左边传感器发出信号，单片机则在小车行进时马上停止，并执行右转的中断程序。避障模块的原理图：四、项目进度安排（查阅资料、选题、自主设计项目研究方案、开题报告、实验研究、数据统计、办理与解析、研制开发、填写结题表、撰写研究论文和总结报告、参加结题争辩和成就推行等）依据预期功能设计电路:（一）预期功能实现电路：驱动电路
11、：主若是控制两个电机的运动，以达到小车的左、右转，使小车达到自动行驶；避障电路：是小车闪避阻碍的环境信息收集电路，主要经过红外传感器达到小车自动避障功能；测速测距电路：是经过红外对管产生的一系列脉冲并利用单片机计数器进行计数，经过计算得出速度及距离；显示电路：主要显示小车行驶途中即时的行程及速度：电源电路：因为小车的驱动电压和控制电压不一样，稳压电源就可以分别满足这双方面的电源要求。（二）总电路原理图见下:购买元器件小车套件，万用板，液晶1602，驱动模块，杜邦线（公对公、母对母、公对母），电烙铁，焊锡丝，51程序下载器，E3F-DS10C4，AT89C51，电源18650等。设备需要：220
12、V电源，插座，插排，螺丝刀等。连接电路:用烙铁和焊锡以及导线和杜邦线进行电路连接依据预期功能设计程序：采纳keil软件用c语言进行编程，编程时需查阅电路中各个硬件的中文说明手册。部分程序实比方下：小车驱动及避障代码：#include#defineuintunsignedint#defineucharunsignedcharsbitP1_0=P10;sbitP1_1=P11;sbitP1_2=P12;sbitP1_3=P13;sbitP1_4=P14;sbitP1_5=P15;uinti,j,number=0;voiddelay(unsignedchari)ucharj,k;for(;i0;i-
13、)for(j=15;j0;j-)for(k=10;k0;k-);/大概0.1的周期。voidPWM_creat()P1_4=0;P1_5=0;delay(150);P1_4=1;delay(5);P1_5=1;delay(100);voidint0_metal()interrupt0using0/红外避障EA=0;P1_0=1;P1_1=0;P1_2=0;P1_3=0;PWM_creat();delay(1500);EA=1;voidint1_metal()interrupt2using1EA=0;P1_0=0;P1_1=0;P1_2=1;P1_3=0;PWM_creat();delay(15
14、00);EA=1;voidmain()P1=0xff;IT0=0;IT1=0;EX0=1;EX1=1;EA=1;while(1)P1_0=1;P1_1=0;P1_2=1;P1_3=0;PWM_creat();程序烧录与调试：程序烧录:第一将编号的程序用keil软件进行编译生成hex文件，而后用USB-232转TTL电平的转串口下载器用stc-isp-15xx-v6.85H软件进行烧录。调试:（一）调试目的：系统调试是整个设计中最难，也是最要点的环节，影响到整个设计的成功与否，所以做好系统的调试是理所自然的。任何一个系统的设计都不是一次可以完成的，都要经过屡次的更正才能最后应用于实质中。对于硬件电路而言，第一，在理论上没有问题的电路，有可能在实质应用中会出现问题，就是说，理论上可行，实质中不行行；其次，在焊电路板的过程中，有可能会出现虚焊等。这些都要经过调试后才能解决。所以说，调试就是为了使系统更加完美，并能应用于实质。（二）调试过程：驱动电路调试：焊接完驱动
