《基于MSP430G2553单片机的循迹避撞小车循迹模块超声波模块》由会员分享，可在线阅读，更多相关《基于MSP430G2553单片机的循迹避撞小车循迹模块超声波模块（34页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、.摘 要随着现代科技术的进步，公路交通呈现出行驶高速化、车流密集化的趋势。同时，随着汽车工业的飞速开展，汽车的产量和保有量都在急剧增加。但公路开展、交通管理相对落后，导致了交通事故与日俱增，城市交通拥堵成为城市管理的难题。 本设计在汽车前端放置超声波检测装置，通过对前方汽车车距的检测，送到中心控制器作出判断，进展车辆车速控制，从而到达车辆主动平安行驶，防止不必要的碰撞。设计利用智能小车来模拟真实车辆行驶环境，采用红外对管检测黑线实现循迹,超声波传感器测距实现避障，采用MSP430G2553作为主控制芯片，电动车电机驱动采用L298N芯片，根据内置的程序分别控制小车四个直流电机运转，实现小车自动
2、识别路线循迹行驶，能较有效的控制其在碰上障碍物时能及时停车。本设计构造简单，较容易实现，具有一定的智能性。这个系统安装在汽车上，能探测车辆前方的行人、车辆或周围障碍物，能向司机提前发出即将发生撞车危险的信号，促使司机采取应急措施来应付特殊险情，防止损失，在日常交通环境中提高了车辆行驶平安性，具有一定的市场推广价值。关键词：智能小车；msp430单片机；L298N；超声波传感器；红外传感器AbstractAlong with the progress of modern science and technology, the trend of highway transportation is
3、the trend of high speed and traffic flow. At the same time, with the rapid development of the automobile industry, the output and the quantity of the automobile are increasing sharply. However, the development of highway, traffic management is relatively backward, resulting in the traffic accident g
4、rowing, urban traffic congestion bee the city management problems.The design at the front end of the car placed ultrasonic detection device, through the distance to the front vehicle detection, sent to the central controller to judge, vehicle speed control, so as to achieve vehicle active safety dri
5、ving, avoid unnecessary collision. Design using the smart car to simulate the real vehicle driving environment, using infrared to detect black line pipe to achieve the tracking, ultrasonic ranging sensor to achieve obstacle avoidance and the msp430g2553 as the main control chip, motor drive using L2
6、98N chip, built-in procedures according to respectively control car four DC motor running, achieve automatic car identification route tracking driving, can more effectively control the run into obstacles can stop in time. This design is simple and easy to achieve, with a certain intelligence.The sys
7、tem was installed in the car, can detect vehicles in front of the pedestrians, vehicles, or around obstacles., to the driver in advance from the impending collision danger signal, to urge the driver to take emergency measures to cope with the special danger, avoid losses, in daily traffic environmen
8、t improves the vehicle driving safety, has a certain market popularization value.Keywords: Intelligent car; MSP430 microcontroller; L298N; ultrasonic sensor; infrared tube目录1 绪论11.1 课题背景11.2 课题研究意义21.3 超声波技术31.3.1 超声波测距原理31.3.2 超声波传感器的分类41.3.3 超声波测距的特点42 元器件介绍52.1 红外传感器TCRT500052.2 比较器LM39362.3 LM78
9、05稳压芯片72.4 L298N电机驱动芯片83 硬件系统设计103.1 电源模块103.2 电机驱动模块113.3 循迹模块123.4 超声波模块133.4.1 超声波测距根本工作原理143.4.2 HC-SR04主要技术参数143.5 MSP430单片机最小系统153.5.1 电源电路153.5.2 晶振电路、复位电路及接口电路154 软件系统设计174.1 主程序174.2 电机转向控制程序184.3 红外循迹控制程序214.4 超声波测距程序225 常用软件介绍245.1 Proteus介绍245.1.1 电路图的绘制245.1.2 Proteus仿真建立工程的流程255.2 Code
10、 poser Studio(CCSv5.1)软件275.2.1 CCSv5.1软件建立工程的流程285.2.2 CCSv5.1编写程序及调试的流程30结论32致谢33参考文献34附录A 英文文献35附录B 汉语翻译38附录C 源程序41附录D 硬件原理图47附录E 实物图48. v.1 绪论1.1 课题背景随着汽车科学技术的进步，公路交通呈现出行驶高速化、车流密集化的趋势。同时，随着汽车工业的飞速开展，日常生活中，汽车的产量和保有量都在急剧增加。但公路开展、交通管理相对落后，导致了交通事故与日俱增，城市交通拥堵成为城市管理的难题。智能交通系统ITSIntelligent Transport S
11、ystem是目前世界上交通运输科学技术的高新技术，它在充分着发挥根底设施的潜力，提高运输效率，保障交通平安，缓解交通堵塞，改善城市环境等方面有着卓越的效能，已得到各国政府的普遍关注。中国政府也高度重视智能交通系统的研究开发与推广应用。汽车主动平安防撞系统作为ITS 开展的一个根底，它的成功与否对整个系统有着很大的作用。从传统上说，汽车的行驶平安可以分为两个主要研究方向：一是主动式平安技术，即防止事故的发生，该种方式是当前汽车平安研究领域的最终目的；二是被动式 平安技术，即事故发生后对乘员的保护。目前汽车平安领域被动平安的方向研究较多，主要从平安气囊、ABS(防抱死系统)和悬架等方面着手，以保证
12、驾乘人员的人身平安。从经济性和平安性两方面来说，这些被动平安措施是在事故发生时刻对车辆和人员进展的保护，有很大的局限性，因而车辆的主动平安性研究尤为重要，引出了本课题研究的基于单片机汽车主动平安防撞系统。这个系统是一种在事故发生前主动向司机发出预警信号，并同时主动降低汽车行驶速度的控制装置。它安装在汽车上，能探测车辆前方的行人、车辆或周围障碍物；能提前向司机发出即将发生撞车危险的信号，提醒司机采取应急措施来应付特殊险情，防止损失。 现今社会智能小车开展很快，从智能玩具到其它各行业都有实质成果。其根本可实现循迹、避障、检测贴片、寻光入库、避崖等根本功能，这几界的电子设计大赛智能小车又在向声控系统
13、开展。比较知名的飞思卡尔智能小车更是走在前列。我此次的设计主要实现循迹避障这两个功能。根据实际设计制作基于MSP430单片机智能小车的过程，在智能小车的自动循线、避障、检测、控制、显示等方面提出一些观点和见解。1.2 课题研究意义随着现代社会工业化的开展，汽车作为交通工具正为越来越多的人所用，但是随之而来的问题同时也显而易见。随着车辆的增多，交通事故的频繁发生，由此导致的人员伤亡和财产损失数目惊人。对于汽车交通事故的分析说明，70%以上的车祸是由于驾驶员反响不及时所引起的。超过60%的车辆相撞属于追尾相撞，其余那么属于侧面相撞。奔驰汽车公司对各种交通事故的研究说明：假设驾驶员能够提前1s意识到
14、有事故危险并采取相应的正确措施，如果现有汽车能安装主动平安避撞系统，那么绝大多数的交通事故都能够防止。因此，研究开发汽车防撞装置等主动式保护汽车辅助平安装置，减少驾驶员的负担和错误判断，对于提高交通行驶平安将起到重要的作用。可见，此类产品的研究开发具有极大的现实意义和广阔的市场前景。汽车主动防撞平安产品最早出现在1989年；奔驰于1997年开场对自身品牌进展防撞的配置， 随后通用、福特、OPEL、SAAB 以及VOLVO 跟进。目前在欧盟、美国和日本等地，汽车主动防撞平安产品已竞相采用。在中国，局部进口车中也已崭露头角，而汽车生产厂家目前都还没有推出此类产品。目前国内汽车主动防碰撞技术方面的研
15、究，主要在一些大型汽车企业和科学研究所开展，如：XX一汽群众、XX群众、东风汽车、交通部科学研究院、XX汽车研究院、清华大学汽车系、理工大学机械系等，但只是初步的探索性研究，还没有可以使用的产品，可以说汽车主动防撞智能平安系统在中国的市场才刚刚起步，这个市场具有巨大的开发潜力和升值空间。该设计的实际意义是通过构建智能小车系统，培养设计并实现自动控制系统的能力。在研究的过程中，熟悉以单片机为核心的控制芯片，设计小车的检测、驱动和显示等外围电路，采用算法实现小车的准确控制。灵活运用所学的相关的理论知识，结合实际电路设计的实现方法，到达理论和实际的统一。在此过程中，加深对理论知识的理解和认识。且该设计具有实际意义，可以应用于考古、机器人、娱乐等许多方面。尤其是在玩具机器人研究方面具有很好的开展前景。所以本设计与实际生活相结合，现实意义很强。 在智能小车中，传感器起到举足轻重的作用。视觉、激光、红外、超声传感器等都在实际生活中得到了广泛的应用。其中，超声波传感器以其信息处理简单、速度快和价格低，被广泛地应用于智能小车测距的传感器，能实现避障、环境建模和导航等功能。考虑到实际情况，传感器检测
