智能避障小车设计毕业设计完整版附程序编程.doc资源-CSDN文库

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摘要

随着近年来机器人的智能水平不断提高，其中机器人的感觉传感器种类越来越多，

而视觉传感器成为自动行走和驾驶的重要部件。智能小车可应用于无人工厂，仓库，

服务机器人等领域解决一些高危环境下的难题。同时单片机技术的迅速发展使得机器

人的智能控制更加智能化，人性化。

该设计是利用光电传感器以一定的频率发射红外线来检测障碍物，然后将检测信

号发送到 STC89C52 单片机，并以 STC89C52 单片机为控制芯片进而电动小汽车的速度

及转向，以此实现自动避障的功能。其中小车驱动由 L298N 驱动电路完成，速度由单

片机输出的 PWM 波调速控制。本设计结构简单，较容易实现，与实际相结合，现实意

义很强，但具有高度的智能化、人性化，一定程度体现了智能。

关键词：智能小车; STC89C52 单片机; L298N; PWM 波

Design Of Smart Car

目录

1 引言 ..............................................................1

1.1 课题背景 ....................................................1

1.2 论文的研究任务与内容 ........................................2

2 方案设计与论证 ....................................................3

2.1 主控系统 ....................................................3

2.2 直流调速系统 ................................................4

2.3 检测系统 ....................................................5

2.4 电机驱动系统 ................................................6

2.5 机械系统....................................................8

2.6 电源模块 ....................................................9

3 硬件设计 .........................................................10

3.1 总体设计 ...................................................10

3.1.189C52 单片机硬件结构 ..................................11

3.1.2 单片机最小系统设计 ...................................15

3.2 避障模块 ...................................................17

3.3 驱动电路 ...................................................19

3.4 总控制系统 .................................................23

4 软件设计 .........................................................24

4.1 程序设计 ...................................................24

4.1.1 电机驱动程序 .........................................24

4.1.2 避障程序 .............................................25

4.1.3 电机调速程序 .........................................28

5 总结与展望 ......................................................32

致谢..............................................................33

参考文献...........................................................34

外文资料...........................................................35

附录 1 程序清单.....................................................40

附录 2 电路图.......................................................53

1 引言

1.1 课题背景

机器人技术的发展，它应该说是一个科学技术发展共同的一个综合性的结果，同

时，为社会经济发展产生了一个重大影响的一门科学技术，它的发展归功于在第二次

世界大战中各国加强了经济的投入，就加强了本国的经济的发展。比如说日本，战后

以后开始进行汽车的工业，那么这时候由于它人力的缺乏，它迫切需要一种机器人来

进行大批量的制造，提高生产效率降低人的劳动强度，这是从社会发展需求本身的一

个需求。另一方面它也是生产力发展的需求的必然结果，也是人类自身发展的必然结

果。但另一方面，尽管人们有各种各样的好的想法，但是它也归功于电子技术，计算

机技术以及制造技术等相关技术的发展而产生了提供了强大的技术保证。

机器人经历了三个发展阶段：第一代机器人也叫示教再现型机器人，它是通过一

个计算机，来控制一个多自由度的一个机械，通过示教存储程序和信息，工作时把信

息读取出来，然后发出指令。第二代机器人，也被称作带感觉的机器人，这种带感觉

的机器人是类似人在某种功能的感觉，比如说力觉、触觉、滑觉、视觉、听觉。第三

代机器人，也是我们机器人学中一个理想的所追求的最高级的阶段，叫智能机器人，

那么只要告诉它做什么，不用告诉它怎么去做，它就能完成运动，感知思维和人机通

讯的这种功能和机能。

中国机器人经过“七五”攻关计划、“九五”攻关计划和 863 计划的支持已经取

得了较大进展,工业机器人市场也已经成熟,应用上已经遍及各行各业,但进口机器人

占了绝大多数。我国在某些关键技术上有所突破,但还缺乏整体核心技术的突破,具有

中国知识产权的工业机器人则很少。目前我国机器人技术相当于国外发达国家 20 世

纪 80 年代初的水平,特别是在制造工艺与装备方面,不能生产高精密、高速与高效的

关键部件。我国目前取得较大进展的机器人技术有:数控机床关键技术与装备、隧道

掘进机器人相关技术、工程机械智能化机器人相关技术、装配自动化机器人相关技术。

现已开发出金属焊接、喷涂、浇铸装配、搬运、包装、激光加工、检验、真空、自动

导引车等的工业机器人产品,主要应用于汽车、摩托车、工程机械、家电等行业。

随着科学技术的发展，智能机器人的应用已经遍及机械、电子、冶金、交通、宇

航、国防等领域。并且近年来机器人的智能水平不断提高，人们在不断探讨、改造、

认识自然的过程中，制造能替代人劳动的机器一直是人类的梦想。

在科学探索及紧急抢险中经常要对一些危险或人类不能直接到达的地域进行探

测，这就需要用机器人来完成。而机器人在复杂地形行进时自动避障是一项必不可少

也是最基本的功能。因此，自动避障系统的研发就应运而生。自动避障小车就是基于

这一系统开发而成的。随着科技的发展，对于未知空间和人类所不能直接到达的地域

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