此次设计利用小车头部安装的超声波传感器,实现避障功能，也可以实时检测障碍物的偏移量,实现跟随。可以利用红外线遥控使小车实现前进、后退、向左拐、向右拐。可以实现小车根据地面黑线自动进行前进、转向,跟随。使用20格测速码盘来测量小车的行驶速度，使用贴、片温度测量计来测量电池表面的温度。超声波测量距离，等功能,LCD1602液晶显示屏显示小车的行驶速度与障碍物的距离。
目录
引言 1
一、元器件的选择与分析 1
（一）总体设计 1
（二）循迹模块的选取与分析 2
（三）避障模块的选取与分析 3
（四）电机的选取与分析 3
（五）电机驱动模块的选取与分析 3
二、系统硬件设计 3
（一）主控制器模块 4
（二）循迹模块 4
（三）超声波模块 5
（四）测速模块 5
（五）电路驱动 6
（六）电路显示 6
（七）测温模块 6
三、系统软件设计 6
（一）系统软件 6
（二）软件系统主程序框图 7
（三）超声波避障总体流程图 8
（四）循迹模块总体流程图 8
四、设计的制作与调试 9
（一）检查元器件 9
（二）元器件的组装 9
（三）电路的调试 10
五、实验及结果分析 10
（一）预期目标 10
（二）遇到的问题以及解决办法 11
结论 12
致谢 13
参考文献 14
附录 15
附录一：电路原理图 15
附录二：PCB图 15
附录三：元器件清单 16
附录四：程序 17
引言
自从世界上第一个智能机器人诞生以来，智能机器人的发展在各行业已经形成了热潮。随着机器人的生产水平一直在提高，并且人们的生活方式也在不断的被改变。各个国家的人们在积极探索，认识这个世界的过程中，人类的梦想就是能制作出可以代替人类劳动的机器人。
智能车就是在普 *51今日免费论文网|www.51jrft.com +Q: @351916072@ 
通的小车上接入一系列的传感器，控制器等设备，通过各路传感实现小车对各种路况环境的感知，最终实现小车的科学规划，辅助驾驶，来完成各种环境下的无人驾驶。智能小车是智能化产业的大发展趋势。
随着企业生产技术的提高，企业对于生产自动化技术的要求也随之越来越高，基于智能小车的智能产品是自动化运输的主要设备。许多其他的国家都在非常积极的研究智能小车来开发出更多的技能。
作为一个智能机器人想要实现自动引导和避障等功能就需要引导性和障碍物，而感知引导性就相当于一个智能机器人的眼睛。避障系统就是从引导系统衍生出来的，使智能小车能够实现自动跟着引导性行驶，自动判断前方是否有障碍物，并自动躲避。
智能小车的发展很迅速，从小道玩到具大到各个行业都有智能小车的身影。目前市场上的智能小车基本可以实现循迹行驶、自动躲避障碍物、测速、红外线遥控等基本功能。本次设计的小车主要实现自动循迹、红外线遥控、码盘测速、贴片式测温计测温、超声波避障和智能跟随等功能。
本次设计的小车用单片机通过代码编程来实现对小车的控制，可以通过遥控或者自动寻迹行驶，不用人为来判断小车根据环境行驶所需要的操作，是一个集环境感知和自动行驶为一体的小车，本次对小车的研究有利于现在的智能车行业的研究与发展。
一、元器件的选择与分析
（一）总体设计
此设计主要由电源模块、STC89C52芯片、超声波避障模块、LCD1602液晶显示模块、测速模块、电池测温模块、红外收发模块组成。主要实现了以下功能：自动寻迹避障、超声波避障、红外线遥控、电池测温、硬件模块设计加上软件设计组合成的智能小车，实现小车的向前向后、左右转向，根据自主设计的小车行驶环境自动循迹，检测到前方有障碍物后停止，智能跟随，红外遥控等功能。图1为系统总体框图。
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图1 系统总体框图
（二）循迹模块选取与分析
方案一：对于本设计的循迹模块需求，考虑光敏电阻。这种方案比较简单也很容易上手，因为这种光敏电阻可以接受的光谱比较多，所以范围比较宽，并且对红光和红外辐射有比较高响应。光敏电阻周围的光线会让光敏电阻的阻止很敏感，所以让光敏电阻在黑色和白色这两种色差相差很大的颜色上时，电平信号就会随着光敏电阻的阻值变化而变化，单片机就可以命令小车实现各种行驶动作等。因为在光线很强的情况下光电转换线性很差，而且也会受到温度的影响，稳定性差，响应的速度慢，因此放弃本方案。
方案二：对于本设计的循迹模块需求，考虑一体化反射型光电探测器实现。这种传感器有很多优点，尤其是抗干扰性能非常好，光线对他的影响几乎可以忽略不计，就算受到强光误差也不会很大，准确度高。因为黑色会吸光，白色会反射光。所以我们可以利用这种原理，我们可以在白的平面上设计出黑色的轨道就可以了。由传感器发出的红外线，其它光对它的影响很小。最后用LM393比较接收到的信号，然后通过单片机做出最后的处理。
通过上述两种方案的比较认为方案二相对稳定，适应性好。而方案一影响本设计的原因是因为误差太大，经过上述分析比较我采用方案二。
（三）避障模块的选取与分析
方案一：对于本设计的避障模块需求，考虑漫反射式光电开关。当漫反射式光电开关运行时会向前发出一束光线，在光束运行的路径上如果有障碍物，那么光线就会被反射回来，当小车接受到反射回来的光线是，单片机就能释放出相对的指令。但是这种漫反射光电开关只能探测到距离比较近的障碍物，远了就探测不到，这是一个很大的缺点，所以放弃使用。
方案二：对于整个小车系统的避障模块的需求，考虑超声波传感器。超声波传感器是一个将超声波信号转换成其他能量信号的传感器。超声波传感器相比漫反式光电开关有很多优点。超声波传感器的速度也很快而且发出的超声波信号也很直，只要一碰到任何的障碍物会立即被反弹接受，如今，在是市面上各种避障设计中超声波传感器非常常见。
因为本设计没有在复杂的环境下工作，只需要实现简单的避障效果，所以方案二中所述的超声波更加适用本设计的需求，通过上述分析我选择方案二。
（四）电机的选取与分析
方案一：对于本设计的电机模块需求，考虑选择步进电机。步进电机的优点，它的每次转动的角度不同，并且每次转动的角度是能够计算出来的，而且也是很准确，由于每步的精很高，不会将上一步的误差积累到下一步，所以位置的精度比较好、运动的重复性也很好。但是这个电机也存在很明显的缺点，当控制的不当时，这种电机会很容易的产生共振现象，当产生共振现象时电机的转速很难提升，容易达不到设计要求，转矩也不容易获得很高，相比其他的电机，这种步进电机的重量和体积也没有明显得优势，设计空间利用率不高，不利于智能小车的功能实现。

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