基于单片机的智能小车开题报告.doc

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毕业设计（论文）开题报告

设计（论文）题目：

基于单片机的智能小车

学院名称：

电子与信息工程学院

专业：

电子与信息工程

班级：

电信092班

姓名：

杨介派学号09401180228

指导教师：

胡劲松职称教授

定稿日期：

2013年1月26日

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基于单片机的智能小车

1.课题研究背景和意义

智能化作为现代社会的新产物，是以后的发展方向，他可以按照预先设定的模式在一个特定的环境里自动的运作，无需人为管理，便可以完成预期所要达到的或是更高的目标。

它集中地运用了计算机、传感、信息、通信、导航、人工智能及自动控制等技术，是典型的高新技术综合体。

智能车辆是目前世界车辆工程领域研究的热点和汽车工业增长的新动向。

随着企业生产技术的不断提高以及对自动化技术要求的不断加深，智能车辆已在许多工业部门获得了广泛的应用。

无论是从科学发展、理论研究的角度，还是从汽车工业发展以及市场竞争的角度看，对智能车辆的研究都是必要的。

而智能小车的研究及相关产品开发也将有利于我国在此领域技术发展与进步。

因此，研制一种智能，高效的智能小车控制系统具有重要的实际意义和科学理论价值。

2.国内外研究现状及发展趋势

2.1国外智能车辆的现状研究

国外智能车辆的研究历史较长，始于上世纪50年代，它的发展历程大致可以分为三个阶段：

第一阶段：

20世纪50年代是智能车辆研究的初始阶段。

1954年美国BarrettElectronic公司研究开发出了世界上第一台自主引导车系统，该系统只是一个运行在固定路线上的拖车式运货平台，但它却具有了智能车辆最基本的特征即无人驾驶。

第二阶段：

从80年代中后期，世界主要发达国家对智能车辆开展可卓有成就的研究，在欧洲，普罗米修斯项目于1986年开始了在这个领域的探索，在美洲，美国于1995年成立了国家自动高速公路系统联盟，其目标之一就是研究发展智能车辆的可行性，并促进智能车辆技术进入实用化。

第三阶段：

从90年代开始，智能车辆进入了深入、系统、大规模的研究阶段。

最为突出的是，美国卡内基-梅陇大学机器人研究所一共完成了Navlab系列的自主车的研究，取得了显著的成就。

2.2国内智能车辆的现状研究

国内的许多高校和科研院所都在进行ITS关键技术、设备的研究，随着ITS研究的兴起，我国已形成了一支ITS技术研究开发的专业技术队伍。

交通部已将ITS研究列入“十五”科技发展计划和2010年长期规划。

相信经过相关领域的共同努力，我国ITS及智能车辆的技术水平一定会得到很大的提高[1]。

3.拟解决的主要问题及预期目标

3.1拟解决的主要问题

本课题主要开发一个能自动循迹的智能小车控制系统。

设计以通用、价廉的STC89C52单片机为控制平台，选择常见的电机模型车为机械平台，通过细化设计要求，结合传感器技术和电机控制技术相关知识实现小车的各种功能。

设计完成以由红外线对管的自动寻迹、超声波测距避障，LCD显示组成的硬件模块结合软件设计组成多功能智能小车，共同实现小车的前进倒退、转向行驶，自动根据地面黑线寻迹导航，实现智能控制，达到设计目标。

要解决的主要问题有：

1）实现小车PWM调速

2）感知黑线，并对感知信号进行处理，控制小车运动。

3）识别障碍物，提示障碍物，并作出判断。

4）对小车的运行速度及运行路程进行测量

5）LCD实时显示小车的速度及路程

6）控制程序的设计。

3.2研究的预期目标

实现小车PWM调速，能感知黑线，循迹前进，不断的调整方向，能识别前方的障碍物

并做出判断。

并将小车的实时速度以及行驶的路程显示在LCD上。

4.研究步骤、方法和研究措施

4.1研究步骤

第一步，选题；第二步，搜集、阅读和整理资料；第三步，证论与组织（拟写开题报告）；第四步，撰写成文；第五步，论文修改与定稿。

4.2研究方法

1）认真详细的阅读任务书，深刻了解主要的内容和要求。

2）查阅与智能小车相关的书籍，了解智能小车的工作原理。

3）根据控制要求初步确定所使用的元器件。

4）复习单片机的相关知识，查阅与所需硬件相关的电路设计。

5）明确控制要求，绘制电路连接图。

6）参考文献，检查电路图的正确性。

7）根据电路连接图焊接电路板

8）分析操作流程，绘制程序流程图。

9）编写程序代码。

10）运用电脑软件初步对程序进行调试。

10）配合智能小车硬件部分，并完善功能，达到设计要求。

4.2当前工作准备情况

目前已经完成智能小车资料，文献的搜集整理以及阅读，电路图的整体设计，以及代码的编写，接下来准备进行焊接以及调试工作。

4.3研究措施

通过在学校图书馆查阅文献，资料。

在实验室进行电路焊接工作以及程序的编写。

5.研究工作进度

第1周———第2周查阅相关资料，确定研究课题。

第3周———第4周完成外文翻译。

第4周———第5周完成开题报告。

第6周———第7周完成文献综述。

第8周———第9周硬件电路设计。

第10周——第12周软件设计。

第13周——第14周改善软、硬件，完成所有设计。

第14周——第16周完成论文。

6.论文提纲

摘要

ABSTRACT

第一章绪论

1.1智能小车的意义和作用

1.2智能小车的现状

第二章方案设计与论证

2.1主控系统

2.2电机驱动模块

2.3循迹模块

2.4测速模块

2.5避障模块

2.6电源模块

2.7显示模块

第三章硬件设计

3.1总体设计

3.2驱动电路

3.3信号检测模块

3.4测速电路

3.5显示模块

3.4主控电路

第四章软件设计

4.1主程序模块

4.2电机驱动程序

4.3循迹模块

4.4避障模块

4.5显示模块

第五章制作安装与调试

结束语

致谢

参考文献

参考文献

[1]尹念东.智能车辆的研究及前景[J]．上海汽车，2002.2.

[2]吴斌方,刘民，熊海斌.超声波测距传感器的研制[M].西安：

西安工业大学出版社，2001.

[3]童诗白,华成英.模拟电子技术基础.北京：

高等教育出版社，2003.

[4]胡汉才,单片机原理及其接口技术.北京：

清华大学出版社，1996.

[5]陈铁军.智能控制理论及应用[M].北京：

清华大学出版社，2009.1.

[6]张毅刚,彭喜元.新编MCS-51单片机应用设计,第一版,哈尔滨工业大学出版社,2003,25～27,411～417

[7]王秋爽，曾兆龙单片机开发基础与经典设计实例北京机械工业出版社2008年3月第一版

[8]刘少强，传感器设计与应用实例，中国电力出版社，2008

[9][美]丹尼斯克拉克迈克尔欧文斯著机器人设计与控制。

北京科学出版社2004

[10]Zhu,W.,Ruan,H.Designandresearchofsolarphotovoltaicpowergenerationcontrollerbasedon89C51microcontroller.AdvancedMaterialsResearch345,2011，pp.66-69.

[11]Rowel O. Atienza，Marcelo H. Ang Jr.AFlexibleControlArchitectureforMobileRobots:

AnApplicationforaWalkingRobot[J].JournalofIntelligentandRoboticSystems,SpringerNetherlands,2001,1（30）,29～48.

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