寻迹送料小车的设计与制作
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ABSTRACT
This topic mainly chooses STC89C52 as control core, using infrared electric sensors as a signal of the design and implementation of a smart car. Smart car of the whole system is based on single chip microcomputer is designed, and the driving circuit, alarm circuit of obstacle avoidance, combined tracking circuit and so
*景先生毕设|www.jxszl.com +Q: 3_5_1_9_1_6_0_7_2
on. According to the black and white infrared reflection strength of different principle, choose white as the ground, with a black tape around into a like the playground of the runway, make the car along the route tracking driving setThrough the vertical insulating tape can make the car parking, parking. Using two dc motor control the car driving conditions, the use of photoelectric sensor detect obstacles, make the decision to send signals to single chip microcomputer to control the operation of the dc motor, to achieve the design purpose of obstacle avoidance.
【 key words 】 : fixedpoint feeding intelligent obstacle avoidance intelligent tracing Single chip microcomputer
一、 前言
(一)研究背景
近年来,工业生产技术蒸蒸日上。工业生产对于自动化技术的要求在不断地提高,在此大背景下智能运输小车等产品已经成为了 自动化生产线中必不可少的重要环节。所以世界上有许多国家都在集中各种力量积极的进行智能车辆的研究与开发,增进了工业生产的智能化、一体化的程度。
智能送料小车也叫无人送料车,是一款集寻迹、避障于一体的智能化的小车不需要专人去控制,通过一定的程序的设计可以自行的进行运转的智能化的小车。它具有行进路障自动识别并且能够根据相关电路可以自动行走,遇见障碍的时候可以自动的制动保持安全的距离,重新选择路线行驶。不少重工业的企业将小车安转光电传感器部分,使得小车可以根据固定的轨道行驶。将目标物品送到指定的地方。极大的节约了人工成本,加快了工业发展的步伐。
每年的大学生电子设计大赛中都会出现一些多重控制的智能小车的设计控制问题,飞思卡尔智能车大赛在这方面做得比较突出,有很大的影响力。在大学课程中,凡是学过单片机课程的学生,基本都是用小车作为实验的对象的。智能小车的基本功能包括自动循迹和避障报警两部分,安装在小车底部和前端的红外传感器来检测信号,利用程序的编写,进而控制小车的行走和方向。
(二)研究内容
智能小车为了满足自动循迹和避障功能,首先就是要意识到障碍物的位置和路线位置,机器人视觉功能由传感器的检测信号做出感知,从而让小车选择正确的路线行驶。使用传感器作为小车动作的“眼睛”来识别路线,通过视觉感知检测,然后通过程序判断,由电动机做出相应动作。
传感器部分:反射式红外发射器——接收装置,红外发射装置发射红外光,检测黑线的位置。黑线就会将红外光反射回来,红外接收装置接收到信号,并发送至单片机处理,让小车沿着规定路线行驶。当出现障碍物的时候反射回去,反射回来的光线被接收装置所接收之后并发送到单片机处理后,反射信号的强度和障碍物距离有关,距离障碍物的强度成正比,接收信号的强度是避障的基础。
执行部分:电机控制模块接收单片机发出的信号,检测黑线的位置,控制电机的工作的状态,让小车沿着规定路线行驶。如遇到障碍物时,传感器发出信号,单片机做出判别对电机工作状态转速进行调整,从而达到改变行使方向躲避障碍物的目的。
(三)研究任务
本设计是基于单片机的寻迹送料车设计,首先需要做的是根据设计的要求绘制相应的原理图,根据原理图结合价格、功能等元器件条件进行各个模块的硬件选择。然后是利用软件进行编程,最后进行调试。
本设计应该具备以下功能:
打开系统,启动红外避障功能,小车能够自行行进,遇到障碍物的时候可以自动避开障碍物继续行驶。
启动寻迹功能,在黑色的胶带轨道上自由行驶,在轨道的某地设立停车点可以自行停车
具有红外遥控功能,可以遥控指令行走。
二、 整体方案设计
本设计以单片机为控制核心,使用LM393双电压比较器芯片组成的红外避障模块、以及LM393组成的双路循迹模块、电机驱动模块、电源电路、红外遥控电路、按键电路以及蜂鸣器电路组成的硬件模块。通过装在小车底部和前端的红外传感器来检测信号,传送给单片机进行判断和处理,进而控制小车沿着黑色
路线行驶和躲避前方障碍物。硬件框图如图21
图21 设计方案
(一)方案论证
1. 控制模块
作为本系统的控制核心,其运算精度和功能的多样性是我所需求的。
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