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基于arduino的智能行李箱的设计【字数:8772】

2024-03-07 16:14编辑: www.jxszl.com景先生毕设
行李箱与我们有着千丝万缕的联系,在校大学生几乎每人都有一只行李箱。可是在我看来如今的行李箱太过臃肿,不够智能,使用起来费时费力。如果能设计一个拥有自动跟随,自动避障,循迹,红外遥控等的多功能行李箱。就可以在使用行李箱的时候提供不少便利。本设计基于arduino开发板,通过各类传感器将数据传输给arduino开发板进行控制与计算,从而实现一系列功能。其组成包括电机驱动模块,超声波模块,红外串口模块等。 3
第1章 引言 1
1.1 课题来源背景 1
1.2 课题选题出发点与目的 1
1.3 课题设计的指导思想,技术路线 1
1.4 课题需要解决的问题 1
第2章 方案设计 2
2.1主控系统 2
2.2电机驱动模块 2
2.3传感器模块 3
2.3.1循迹模块 3
2.3.2避障及跟随模块 4
2.3.3遥控模块 4
2.4机械系统 4
2.5电源模块 4
第3章 硬件体系结构 5
3.1 Arduino单片机系统 5
3.1.1 主控芯片 ATmege328PPU 5
3.1.2 Arduino最小系统 7
3.2 传感器接收模块设计 9
3.2.1 循迹模块 9
3.2.2 避震模块 10
3.2.3 遥控模块 11
3.3 驱动模块 12
3.4 电源模块 12
第4章 软件体系结构 20
4.1 软件主体设计思想 21
4.1.1软件主体设计方法 21
4.1.2主程序流程图 21
4.2 循迹程序的设计 23
4.2.1循迹程序流程图 23
4.2.2循迹程序的代码及解释 24
4.3 红外避障程序的设计 26
4.3.1红外避障程序流程图 26
4.3.2红外避障程序的部分代码及解释 26
4.4 超声波避障程序的设计 27
4.4.1超声波避障程序流程图 28 *51今日免费论文网|www.jxszl.com +Q: &351916072

4.4.2 超声波避障程序的部分代码及解释 28
4.5红外遥控程序的设计 29
4.5.1红外遥控的程序流程图 29
4.5.2 红外遥控程序的部分代码及解释 30
第5章 系统调试 35
5.1 硬件调试 36
5.2 软件调试 38
5.3 实物调试 38
结束语 43
致谢 44
参考文献 45
第1章 引言
1.1 课题来源背景
近年来随着计算机在各个领域的渗透和集成电路的发展,如何方便地与计算机进行交互以控制各类传感器也成了一个问题,如此一来,arduino便应运而生,arduino是一款便捷而又方便上手的开源型平台。它一共分为两个方面:硬件方面是可以用来做电路连接的arduino uno电路板;软件方面则是arduino IDE,它是你计算机中的程序开发环境,它使用类似java的开发环境,你只需打开该软件并在其中编写程序代码,之后再将程序上传至arduino电路板后,程序便会向arduino发出指令并控制其功能。
行李箱具有悠久的历史,也是现代人们出行的必须品早期的行李箱为了追求结实耐用是以木材或其他重的材料,而现在随着交通工具的普及,行李箱的材料趋向于更为轻便的硬塑胶或布制为方便拉杆拉动还添置了内置小轮,总体在向轻量,便捷方面发展。
1.2 课题选题出发点与目的
行李箱与我们有着千丝万缕的联系,在校大学生几乎每人都有一只行李箱。可是在我看来如今的行李箱太过臃肿,不够智能,使用起来费时费力。如今行李箱也再往轻量,便捷的方面发展,如果能设计一个拥有自动跟随,自动避障,蓝牙控制等的多功能行李箱。就可以解决上述问题在行李箱的时候也提供不少便利。
本设计基于arduino开发板,通过各类传感器将数据传输给arduino开发板进行控制与计算,从而实现一系列功能。其组成包括电机驱动模块,超声波模块,蓝牙串口模块等。
1.3 课题设计的指导思想,技术路线
1、硬件设计内容:
(1)此次将要设计的智能行李箱主要有这几部分组成:微控制器arduino模块,传感器模块,电机驱动模块和电源模块。
2、软件设计内容:
(2)依照此次设计的所需要的功能分成三部分的程序来写,使用汇编语言进行程序的设计,通过程序编制来实现智能行李箱的跟随,避障,循迹,蓝牙控制等功能。
1.4 课题需要解决的问题
(1)传感器的布局的问题,此次的设计需求的传感器有很多,由于传感器的主要功能是通过采集信号,向单片机提供可靠的信息。因此传感器合理的布局非常重要,如何控制传感器的分布能将小车的体积最小化的同时还可以让小车获得更多的数据是一切问题的重中之重。
(2)电机驱动模块的选择,驱动模块是本次设计的核心,如果驱动模块选择不合适,则其他功能均无法实现,因此选择一个合适的驱动模块非常重要。
(3)如何在实现循迹及跟随功能的同时还可以实现避障功能。
第2章 方案设计
根据设计要求,本系统主要有主控系统、电机驱动模块,传感器模块、机械系统以及电源模块几部分组成。
为了满足系统的各项需求,分别设计了几种方案,并进行比较论证。
2.1 主控系统
方案1:采用STC89C52单片机作为主控系统,来控制小车的各项功能,我们在专科阶段已经学习过单片机技术,它具有结构简单,使用方便,可以实现模块化等优点,另外它的可靠性非常高,可长时间工作无故障。可是他属于低电压,低功耗的产品,比较适合用于便携式的设计。
方案2:采用Arduino UNO R3作为主控系统,它是一款基于ATmega328的Arduino开发板,他有了微控制器所需要的一切,更可靠的是,板上自带了一个自恢复保险丝,当短路或过流时,电流超过500mA时,它可以自动断开供电,从而保护USB端口和Arduino。

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