无人车避障系统设计与实现

 2022-09-13 02:09

论文总字数:13307字

摘 要

本次的设计研究课题是无人车避障系统设计与实现,因此提出了一款是基于单片机的无人车避障控制系统。单片机系统的设计通常是从硬件和软件两个方面入手,因此在本文中分别阐述了无人车避障系统的硬件部分和软件部分。

在本次无人车避障系统的设计过程中使用了单片机主控模块、红外传感器检测模块和电机驱动模块。之所以使用单片机来制作本次毕业设计,主要是因为单片机可以使整个系统具有更加良好的精确性以及稳定性。当系统启动后,无人车的红外检测模块则会先将收集到的路况信息传入到单片机当中,当单片机处理完信息后会再对电机驱动模块发出信号,以便对无人车进行动作调整。再通过有没有接收到反射光来控制电动小车的转向或直行,从而可以实现无人车的自动避障的功能。

在硬件和软件设计分别完成之后,还需要将硬件和软件一起联合起来进行调试,并且需要解决所遇到的一些问题,可以使得系统能够正常运行,并且能够满足正常的使用需求。

关键词:智能避障小车; STC89C52单片机; L298N驱动芯片; 信号检测模块

Design and implementation of obstacle avoidance system for unmanned vehicle

Abstract

This design and research topic is the design and implementation of the obstacle avoidance system of unmanned vehicle, so a single-chip microcomputer based obstacle avoidance control system of unmanned vehicle is proposed. The design of single-chip microcomputer system usually starts from two aspects of hardware and software, so in this paper, the hardware part and software part of the obstacle avoidance system of unmanned vehicle are described respectively.

In the design process of the obstacle avoidance system for the unmanned vehicle, the main control module of the single chip microcomputer, the infrared sensor detection module and the motor drive module are used. The reason why we use SCM to make this graduation project is that SCM can make the whole system more accurate and stable. When the system is started, the infrared detection module of the unmanned vehicle will first transmit the collected road condition information to the single-chip microcomputer, and then send a signal to the motor drive module after the single-chip microcomputer processes the information, so as to adjust the action of the unmanned vehicle.Then, whether the reflected light is received or not is used to control the steering or straight travel of the electric vehicle, so as to realize the automatic obstacle avoidance function of the unmanned vehicle.

After the completion of hardware and software design, we also need to debug the hardware and software together, and need to solve some problems encountered, which can make the system run normally and meet the normal use requirements.

Keywords: Intelligent obstacle avoidance car; STC89C52 single chip; L298N driving chip; signal detection module

目 录

摘 要 I

Abstract II

第一章 引 言 1

1.1无人车的研究背景 1

1.2无人车的国内外研究现状 1

1.3无人车研究的目的和意义 2

1.4本章小结 2

第二章 无人车避障系统总体方案设计 3

2.1无人车载体选择 3

2.2主控制器选择 3

2.3传感器选择 4

2.4电机驱动选择 4

2.4系统组成 5

2.5本章小结 5

第三章 无人车避障系统硬件部分 6

3.1 主控制器 6

3.2 单片机最小系统 6

3.3 电机驱动电路 7

3.4 障碍物检测模块 8

3.5 本章小结 9

第四章 无人车避障系统软件部分 10

4.1系统的主程序模块 10

4.2初始化模块 11

4.3延时模块 11

4.4中断模块 12

4.5驱动模块 13

4.6本章小结 13

第五章 系统的调试 14

5.1调试方式 14

5.1.1硬件调试 14

5.1.2软件调试 14

5.1.3联动运行 14

5.2调式中遇到的问题及解决方案 14

5.3本章小结 15

第六章 结论 16

致 谢 17

参考文献(Refrences) 18

第一章 引 言

1.1 无人车的研究背景

无人车的避障系统在日常生活中发挥了举足轻重的作用,从物流运输到消防再到各种自动化生产线,都可以见到无人车的身影,对于无人车系统来说,如何进行精确的控制,使无人车能够按照要求完成规定的任务是无人车系统研究领域中十分重要的研究方向。

近几年来,全世界都加大了对智能化的研究,这说明了人类现在越来越依赖于智能化。智能机器人如今也开始慢慢代替人类完成一些比较简单、基础、危险的任务。最简单的智能机器人就是无人车,它也经常出现在街边的超市当中,是当代小孩的一种流行的娱乐方式。除此之外,机器人技术也可以应用于勘测、排除危险等各个领域。还是探索宇宙的必要条件。还有一些发达国家创造了一种新的教育战略手段,这种创新的教育战略手段就是举行无人车比赛。因为这样可以使更多的人从小就开始接触智能化并且爱上它,并且有利于我国乃至全世界对于智能化的研究与利用,推动智能化的快速发展。

1.2 无人车的国内外研究现状

1.无人车国外研究现状

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