论文总字数：24401字

摘 要

本文主要介绍的是对基于Arduino 的智能小车的调度指挥，通过软件和硬件的技术相结合，达到调度小车的目的。

硬件利用 Arduino 作为主控系统。利用无线通信模块进行无线数据传输，实现与调度平台之间通讯。利用红外传感器寻找标志位寻找路线，同时利用超声波模块来进行避障，将测得的与障碍物之间距离数据传给 Arduino，Arduino单片机对数据处理后发出指令给执行模块，小车向左旋转一定的角度，然后停止行进继续探测.如果前方没有检测到障碍物则向前行驶，否则继续左转一定角度。反复前面操作通过超声波传感器不断的循环检测周边环境的情况进行就可实现自动避障功能。

软件则是运用编程来控制小车行动。通过人工测量坐标，确定边界点，障碍点，和目标地点等运用软件绘图以后，用A*寻找最短路径由调度平台发送相应指令给Arduino开发板驱动2个伺服直流电机带动小车运行并且，用PWM系统调速,控制小车前进的速度。实现小车根据外部环境,做出前进、后退和转向等动作,调度小车到达指定地点。

关键词：Arduino 智能小车；无线控制；自动避障；最短路径

Robot car dispatch command

Abstract

This article is mainly about the Arduino-based intelligent car scheduling command, through the combination of software and hardware technology to achieve the purpose of scheduling the car.

Hardware use Arduino as the master system. Using wireless communication module for wireless data transmission, to achieve communication between the scheduling platform. The use of infrared sensors to find signs to find the line, while the use of ultrasonic modules to avoid obstacles, the measured distance between the data and obstacles to Arduino, Arduino microcontroller data processing instructions issued to the implementation of the module, the car to the left of a certain rotation And then stop the road to continue to detect if the front did not detect the obstacles to move forward, or continue to turn left a certain angle. Repeated before the operation through the ultrasonic sensor through the cycle of continuous detection of the surrounding environment can be achieved automatically obstacle avoidance function.

Software is the use of programming to control the car action. Through the manual measurement coordinates, to determine the boundary points, obstacles, and the target location after the use of software drawings, with A * to find the shortest path by the scheduling platform to send the appropriate instructions to the Arduino development board to drive two servo DC motor drive and use, System speed, control the speed of the car forward. To achieve the car according to the external environment, make forward, backward and steering and other actions, scheduling the car to reach the designated location.

Keywords: Arduino smart car; wireless control; automatic obstacle avoidance; shortest path

目 录

摘 要 I

Abstract II

第一章 引 言 3

1.1 选题背景 2

1.2 智能小车的研究现状 2

1.2.1国内智能小车研究现状 2

1.2.2国外智能小车研究现状 3

1.3 选题目的 4

1.4 项目主要研究内容 4

2.1 小车整体设计 5

2.1.1控制器的选择 5

2.1.2 避障模块选择 5

2.1.3无线控制模块选择 6

2.2 通讯指令设计 6

2.3小车路径设计 7

第三章 硬件设计 8

3.1 硬件系统框图 8

3.2 避障模块 8

3.2.1 超声波模块 8

3.2.2 舵机模块 9

3.3 无线模块 10

3.4 单片机模块 10

第四章 软件系统设计 12

4.1 软件设计思路 12

4.2 小车行驶 12

4.2.1 小车前进模块 12

4.2.2 小车后退模块 12

4.2.3 小车左转模块 13

4.2.4小车右转模块 13

4.2.5小车停止模块 14

4.3 小车路径 14

4.3.1地图创建 14

4.3.2最短路径算法 16

5.1 硬件调试 23

5.2软件调试 24

5.2.1地图构建 24

5.2.2 调度平台 25

5.3 调试结果分析 25

第六章 总结与展望 27

致 谢 28

参考文献 29

引 言

1.1 选题背景

随着社会不断进步现代科技不断发展，智能机器人的发展已经成为主流。这几年智能机器人的智能化不断的提高，迅速地产业化改变着人们生活为人们生活提供方便和惊喜。从小的智能遥控玩具，到大的方面工业上的电子、金融、家用、工业流水线、机械制造、探测等各个领域。随着智能技术的不断更新与成熟，越来越多的智能机器人开始代替人类进行生产与劳动。人们一直以制造能代替人类工作的机器人为目标而奋斗。 日常生活中，已经有很多的智能机器人开始投入使用，如图1-1所示，这两个智能机器人分别是智能扫地机器人与自动灭火机器人。它们的制造为家用和灭火事业提供了方便，它们的主要优势就是不需要人类进行控制，自动的检测周围环境自动完成分配给它们的任务。而完成任务的前提就是能够发现前方的障碍，找到目的位置进行工作。

本课题主要研究就是对智能小车调度指挥，解决多个机器人小车在同一个场地同时运行时它们之间的协调运行，防止两车寻迹运行时相互碰撞，提高的小车运行速度，提高运行效率。避障是小车调度的基础，在这基础上才能放心的调度小车使小车有序的工作，赋予小车更多的功能。本次小车采用Arduino单片机为控制模块，避障模块则选用超声波传感器实现。智能小车未来主流的发展方向，在一个选定的工作环境中，无需人为管理自动运行，达到节省时间，提高效率，解放劳动力的目的。

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