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智能小车毕业论文 目 录 引 言 1 第一章 小车总体系统方案的设计 3 1.1械部分方案的拟定与比较 3 1.1.1实现方法 3 1.1.2行走机构 3 1.2控制单元方案的拟定与比较 4 1.3传感检测部分方案的拟定与比较 5 1.3.1 遥控模块 5 1.3.2路径检测模块 6 1.3.3 避障模块 6 1.4电机方案的拟定与比较 7 1.4.1电机驱动 7 1.4.2电机驱动芯片 7 1.5 电源模块方案的拟定与比较 7 1.6 系统方案的总体确定 8 第二章 硬件电路的设计 9 2.1 电源模块电路设计 9 2.2 控制单元电路设计 9 2.2.1 时钟电路 10 2.2.2 复位电路 11 2.2.3 并口下载线电路 12 2.3 电机驱动电路 13 2.4 红外遥控电路 16 2.4.1 发射部分 16 2.4.2 接收部分 17 2.5 路经检测电路 18 2.6 避障电路 19 第三章 系统软件设计 20 3.1 模糊控制算法 20 3.1.1 模糊理论的发展 20 3.1.2 模糊控制算法原理 20 3.2 智能小车的模糊控制算法 21 3.2.1 模糊化 21 3.2.2 模糊规则库的建立 22 3.3 编程软件Keil C51简介 23 3.4软件设计 24 3.4.1 软件设计思路 24 3.4.2 各模块流程图和程序设计 25 第四章 软硬件系统调试 34 4.1 路径检测调试场景 34 4.2 调试结果 34 4.3 结果分析 35 参考文献 36 辞 谢 37 附 录 38 引 言 随着控制技术、计算机技术、信息处理技术和传感器检测技术以及汽车工业的飞速发展，智能小车在工业生产和日常生活中已经扮演了非常重要的角色，近年来，智能车在野外、道路、现代物流及柔性制造系统中都有广泛应用，已成为人工智能领域研究和发展的热点之一。 智能小车作为移动式机器人的一个重要分支，具有环境感知、规划决策、自动行驶等功能，它是计算机控制与电子技术的融合，集传感探测（光源、障碍物）、单片机自动控制、电机调速等一体、可以说是计算机、传感器、信息、通讯、导航、人工智能及自动控制等技术于一体高新技术综合体[1]。 现在，机械、电气和电子信息已经不再明显分家，自动控制在工业领域中的地位已经越来越重要，特别是作为机械行业的代表产品——汽车，其与电子信息产业的融合速度也显著提高，呈现出两个明显的特点：一是电子装置占汽车整车（特别是轿车）的价值量比例逐步提高，汽车将由以机械产品为主向高级的机电一体化方向发展；二是汽车开始向电子化、多媒体化和智能化方向发展，使其不仅作为一种代步工具、同时能具有交通、娱乐、办公和通讯等多种功能[2]。 另外，大学生各种大型的创新比赛中，智能车已是一个不可缺少的部分，比如：亚洲广播电视联盟亚太地区机器人大赛小车总体系统方案的设计 本设计中的智能车主要由机械部分、控制单元、传感检测部分、电机模块以及电源部分等五部分组成。本章对这五部分进行方案的初步拟定、比较和论证。加之现有情况最终确定一种灵活地、可靠地、实时地控制方案，来满足系统的各项要求。使其具有一定的自主性和智能化。 1.1械部分方案的拟定与比较 从车体的实现方法和行走转向机构两方面进行分析： 1.1.1实现方法 方案一：购买现成的小车车体，如玩具小车，淘宝网上出售的智能车车模等。这些车体外观好看、机械强度好、运行稳定、能满足多种设计要求。但其价格昂贵，整体已成型，不利于改装和个人设计的发挥，具有一定的局限性。 方案二：自己手工制作车体。这种方法有利于个人设计的发挥，便于创新设计，且价格低廉成本较低，适合在校大学生的创新设计。不过其外光丑陋，材料的选取比较繁琐。 1.1.2行走机构 方案一：采用三轮式支撑结构。典型的配置方法是后两轮独立驱动，再加一个万向轮作为支撑，并靠两轮的转速差来改变移动方向。这种小车结构简单紧凑，转向灵活，控制简单，能满足一般的设计要求。但由于其结构的原因其承载能力和运动速度受到一定的限制。 方案二：采用四轮式支撑结构。其典型的配置方案有两种形式：一种是左边两个轮共同驱动，右边两个轮共同驱动，转向和三轮车类似也靠左右两边轮的速度差来改变移动方向。另一种是和汽车行走转向机构相同的四连杆机构，后两轮用差动齿轮装置驱动，前两轮用舵机的转角大小控制四连杆实现转向。这两种行走一般用于承载能力强，运动速度快等的场合。特便是后一种，其控制精度高，转向误差小，运行稳定，在各大智能车竞赛中得到了广泛的应用。但其机械结构复杂，控制繁琐，成本也较高，在控制精度要求不高的场合不宜使用。 方案三：该方案小车的行走结构简图如图1-1所示。采用前两轮作驱动轮，后轮作随动轮[5]。其最大的特点是控制前两轮的速度可以独立的进行左、右转向