基于單片機的智能小車開題報告.doc

畢 業(yè) 設(shè) 計(論文) 開 題 報 告設(shè)計（論文）題目： 基于單片機的智能小車 學(xué) 院 名 稱： 電子與信息工程學(xué)院 專 業(yè)： 電子與信息工程 班 級： 電信092班 姓 名： 楊介派 學(xué) 號 09401180228 指 導(dǎo) 教 師： 胡勁松 職 稱 教授 定稿日期：2013 年 1 月 26 日6基于單片機的智能小車1. 課題研究背景和意義智能化作為現(xiàn)代社會的新產(chǎn)物，是以后的發(fā)展方向，他可以按照預(yù)先設(shè)定的模式在一個特定的環(huán)境里自動的運作，無需人為管理，便可以完成預(yù)期所要達到的或是更高的目標(biāo)。它集中地運用了計算機、傳感、信息、通信、導(dǎo)航、人工智能及自動控制等技術(shù)，是典型的高新技術(shù)綜合體。智能車輛是目前世界車輛工程領(lǐng)域研究的熱點和汽車工業(yè)增長的新動向。隨著企業(yè)生產(chǎn)技術(shù)的不斷提高以及對自動化技術(shù)要求的不斷加深，智能車輛已在許多工業(yè)部門獲得了廣泛的應(yīng)用。無論是從科學(xué)發(fā)展、理論研究的角度，還是從汽車工業(yè)發(fā)展以及市場競爭的角度看，對智能車輛的研究都是必要的。而智能小車的研究及相關(guān)產(chǎn)品開發(fā)也將有利于我國在此領(lǐng)域技術(shù)發(fā)展與進步。因此，研制一種智能，高效的智能小車控制系統(tǒng)具有重要的實際意義和科學(xué)理論價值。2. 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢2.1 國外智能車輛的現(xiàn)狀研究國外智能車輛的研究歷史較長，始于上世紀(jì)50年代，它的發(fā)展歷程大致可以分為三個階段：第一階段：20世紀(jì)50年代是智能車輛研究的初始階段。1954年美國Barrett Electronic公司研究開發(fā)出了世界上第一臺自主引導(dǎo)車系統(tǒng)，該系統(tǒng)只是一個運行在固定路線上的拖車式運貨平臺，但它卻具有了智能車輛最基本的特征即無人駕駛。第二階段：從80年代中后期，世界主要發(fā)達國家對智能車輛開展可卓有成就的研究，在歐洲，普羅米修斯項目于1986年開始了在這個領(lǐng)域的探索，在美洲，美國于1995年成立了國家自動高速公路系統(tǒng)聯(lián)盟，其目標(biāo)之一就是研究發(fā)展智能車輛的可行性，并促進智能車輛技術(shù)進入實用化。第三階段：從90年代開始，智能車輛進入了深入、系統(tǒng)、大規(guī)模的研究階段。最為突出的是，美國卡內(nèi)基-梅隴大學(xué)機器人研究所一共完成了Navlab系列的自主車的研究，取得了顯著的成就。2.2 國內(nèi)智能車輛的現(xiàn)狀研究國內(nèi)的許多高校和科研院所都在進行ITS關(guān)鍵技術(shù)、設(shè)備的研究，隨著ITS研究的興起，我國已形成了一支ITS技術(shù)研究開發(fā)的專業(yè)技術(shù)隊伍。交通部已將ITS研究列入“十五”科技發(fā)展計劃和2010年長期規(guī)劃。相信經(jīng)過相關(guān)領(lǐng)域的共同努力，我國ITS及智能車輛的技術(shù)水平一定會得到很大的提高1。3. 擬解決的主要問題及預(yù)期目標(biāo)3.1 擬解決的主要問題本課題主要開發(fā)一個能自動循跡的智能小車控制系統(tǒng)。設(shè)計以通用、價廉的STC89C52單片機為控制平臺，選擇常見的電機模型車為機械平臺，通過細化設(shè)計要求，結(jié)合傳感器技術(shù)和電機控制技術(shù)相關(guān)知識實現(xiàn)小車的各種功能。設(shè)計完成以由紅外線對管的自動尋跡、超聲波測距避障，LCD顯示組成的硬件模塊結(jié)合軟件設(shè)計組成多功能智能小車，共同實現(xiàn)小車的前進倒退、轉(zhuǎn)向行駛，自動根據(jù)地面黑線尋跡導(dǎo)航，實現(xiàn)智能控制，達到設(shè)計目標(biāo)。要解決的主要問題有：1）實現(xiàn)小車PWM調(diào)速2）感知黑線，并對感知信號進行處理，控制小車運動。3）識別障礙物，提示障礙物，并作出判斷。4）對小車的運行速度及運行路程進行測量5）LCD實時顯示小車的速度及路程6）控制程序的設(shè)計。3.2 研究的預(yù)期目標(biāo)實現(xiàn)小車PWM調(diào)速，能感知黑線，循跡前進，不斷的調(diào)整方向，能識別前方的障礙物并做出判斷。并將小車的實時速度以及行駛的路程顯示在LCD上。4. 研究步驟、方法和研究措施4.1 研究步驟第一步，選題；第二步，搜集、閱讀和整理資料；第三步，證論與組織（擬寫開題報告）；第四步，撰寫成文；第五步，論文修改與定稿。4.2 研究方法1）認(rèn)真詳細的閱讀任務(wù)書，深刻了解主要的內(nèi)容和要求。2）查閱與智能小車相關(guān)的書籍，了解智能小車的工作原理。3）根據(jù)控制要求初步確定所使用的元器件。4）復(fù)習(xí)單片機的相關(guān)知識，查閱與所需硬件相關(guān)的電路設(shè)計。5）明確控制要求，繪制電路連接圖。6）參考文獻，檢查電路圖的正確性。7）根據(jù)電路連接圖焊接電路板8）分析操作流程，繪制程序流程圖。9）編寫程序代碼。10）運用電腦軟件初步對程序進行調(diào)試。10）配合智能小車硬件部分，并完善功能，達到設(shè)計要求。4.2 當(dāng)前工作準(zhǔn)備情況目前已經(jīng)完成智能小車資料，文獻的搜集整理以及閱讀，電路圖的整體設(shè)計，以及代碼的編寫，接下來準(zhǔn)備進行焊接以及調(diào)試工作。4.3 研究措施通過在學(xué)校圖書館查閱文獻，資料。在實驗室進行電路焊接工作以及程序的編寫。5. 研究工作進度第1周第2周 查閱相關(guān)資料，確定研究課題。第3周第4周 完成外文翻譯。第4周第5周 完成開題報告。第6周第7周 完成文獻綜述。第8周第9周 硬件電路設(shè)計。第10周 第12周 軟件設(shè)計。第13周 第14周 改善軟、硬件，完成所有設(shè)計。第14周 第16周 完成論文。6. 論文提綱摘要ABSTRACT第一章 緒 論1.1智能小車的意義和作用1.2智能小車的現(xiàn)狀第二章 方案設(shè)計與論證2.1 主控系統(tǒng)2.2 電機驅(qū)動模塊2.3 循跡模塊2.4測速模塊2.5 避障模塊2.6電源模塊2.7顯示模塊第三章 硬件設(shè)計 3.1總體設(shè)計3.2驅(qū)動電路3.3信號檢測模塊3.4測速電路3.5顯示模塊3.4主控電路第四章 軟件設(shè)計4.1主程序模塊4.2電機驅(qū)動程序4.3循跡模塊4.4避障模塊4.5顯示模塊第五章 制作安裝與調(diào)試 結(jié)束語致謝參考文獻參考文獻1 尹念東. 智能車輛的研究及前景J上海汽車，2002.2.2 吳斌方, 劉民，熊海斌. 超聲波測距傳感器的研制M. 西安：西安工業(yè)大學(xué)出版社，2001.3 童詩白, 華成英. 模擬電子技術(shù)基礎(chǔ). 北京：高等教育出版社，2003.4 胡漢才, 單片機原理及其接口技術(shù). 北京：清華大學(xué)出版社，1996.5 陳鐵軍. 智能控制理論及應(yīng)用M. 北京：清華大學(xué)出版社，2009.1.6 張毅剛, 彭喜元. 新編MCS-51單片機應(yīng)用設(shè)計,第一版,哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社,2003,2527,4114177 王秋爽，曾兆龍 單片機開發(fā)基礎(chǔ)與經(jīng)典設(shè)計實例 北京 機械工業(yè)出版社 2008年3月第一版8 劉少強，傳感器設(shè)計與應(yīng)用實例，中國電力出版社，20089 美丹尼斯克拉克 邁克爾歐文斯 著 機器人設(shè)計與控制。北京 科學(xué)出版社 200410 Zhu, W., Ruan, H. Design and research of solar photovoltaic power generation controller based on 89C51 microcontroller. Advanced Materials Research 345, 2011，pp. 66-69.11 RowelO.Atienza，MarceloH.AngJr. A Flexible Control Ar