循迹避障智能小车的设计开题报告

1. 研究目的与意义

智能小车是新时代的新发明,有着良好的发展前景,其领域可覆盖到自动料车,场地搬运车,以及工作在其他复杂恶劣的环境的车辆。研制一种高效、智能的寻迹避障小车具有重要的现实意义。目前,世界上许多国家都在积极进行智能小车的研究和设计开发，已应用于多个领域,尤其是在军事、探测领域的应用特别突出。我国对于智能小车的研究、开发和应用起步较晚,但是也取得了较为显著地成果,现在各国对于智能小车的研究还处于发展阶段,随着电气自动化技术,自动控制技术、人工智能以及计算机技术的高速发展，智能小车的发展必将迎来一个前所未有的高度。智能小车的成功将大大的提高人类的工作效率同时也可以降低复杂恶劣环境下人们的工作压力。因此我们有必要对智能小车进行研究。

本设计主要内容是实现一个能够精确定位，完美避障的智能小车的设计，要求其反应灵敏，从而解放人类双手，降低工人危险，探索未知领域。通过设计，进一步巩固单片机的基本知识，掌握传感器数据采集的实现方法。为今后作相关设计打下基础。

2. 课题关键问题和重难点

本文将研究一种循迹避障智能小车的设计，本设计主要有三个模块包括信号检测模块、主控模块、电机驱动模块。信号检测模块采用红外光对管，用以对有无障碍与黑线进行检测。主控电路采用宏晶公司的8051核心的stc89c52单片机为控制芯片。电机驱动模块采用意法半导体的l298n专用电机驱动芯片，单片控制与传统分立元件电路相比，使整个系统有很好的稳定性。信号检测模块将采集到的路况信号传入stc89c52单片机，经单片机处理过后对l298n发出指令进行相应的调整。通过有无光线接收来控制电动小车的转向，从而实现自动循迹避障的功能。

课题难点:

（1）寻迹光电传感器电路与循迹避障程序的设计。

3. 国内外研究现状（文献综述）

随着我国科学技术的进步，智能化和自动化技术越来越普及，各种高科技也广泛应用于智能小车和机器人玩具制造领域，使智能机器人越来越多样化。智能小车是一个多种高新技术的集成体，它融合了机械、电子、传感器、计算机硬件、软件、人工智能等许多学科的知识，涉及到当今许多前沿领域的技术。而智能电动车正是智能机器人的一种，具有不可估量的实际意义。智能车辆是一个运用计算机、传感、信息、人工智能及自动控制等技术来实现环境感知、规划决策和白动行驶为一体的高新技术综合体。

美国开始组织实施智能车辆先导( intelligent vehicle ini2tiative,iv i)计划,欧洲提出公路安全行动计划( roadsafety action p rogram,rsap),日本提出超级智能车辆系统。我国科技部则于2002年正式启动了“十五”科技攻关计划重大项目，智能交通系统关键技术开发和示范工程，其中一个重要的内容就是进行车辆安全和辅助驾驶的研究。预计在2020年之前进入智能交通发展的成熟期，人、车、路之间可以形成稳定、和谐的智能型整体。为了使智能机器能更好的应用于工业，各工业发达国家的大学、研究机构和大工业企业对智能机器系统开发投入了大量的人力财力。在美国和加拿大，各主要大学都设有智能机器研究室，如麻省理工学院侧重于制造过程机器人系统的研究，卡耐基─梅隆机器人研究所侧重于挖掘机器人系统的研究，而斯坦福大学则着重于系统应用软件的开发。德国正研究开发“move and play”机器人系统，使机器人操作就像人们操作录像机、开汽车一样。除了这些研究单位，各智能机器企业也投入大量人力、财力开发机器人等智能系统^[9]。

综上所述，以单片机为核心的微芯片技术迅速发展，仪器仪表采用单片机控制后朝数字化、智能化、微型化方向发展，且功能电子或数字电路更加强大^[3]。

4. 研究方案

1、设计方案

根据任务和实际要求，该总体方案主要有单片机最小系统，红外检测模块，声音检测模块，电机驱动模块组成。系统构成框图4-1所示。

5. 工作计划

第1周 接受任务书，领会课题含义，按要求查找相关资料；翻译相关英文资料

第2周 阅读相关资料，理解有关内容；写出开题报告一份；

第3周 确定传感器、无线传输电路，参阅有关资料，分析调理电路工作原理；