搜索
邯郸学院本科毕业论文（设计）题目智能小车的遥控单元设计学生韩林林指导教师李俊峰讲师年级2012级专业电气工程及其自动化二级学院机电学院（系、部）邯郸学院机电学院（系、部）2016年4月郑重声明本人的毕业论文（设计）是在指导教师李俊峰老师的指导下独立撰写完成的。如有剽窃、抄袭、造假等违反学术道德、学术规范和侵权的行为，本人愿意承担由此产生的各种后果，直至法律责任，并愿意通过网络接受公众的监督。特此郑重声明。毕业论文（设计）作者（签名）：韩林林2016年4月27日I智能小车的遥控单元设计摘要随着工业自动化的不断发展，计算机、微电子、信息计算的快速升级，各个领域的相互融合与促进，导致智能化技术开发加快，智能度的空前提升，在工业、生活、军事、医疗等多个领域应用范围也得到快速扩展。智能成为现代产品的新标志，是以后发展的方向。智能小车是智能产品的一个体现，设计人员可以运用软件编程实现小车的前进、停止、循迹等精确控制，属于智能机器人一种。本设计针对智能小车的遥控部分进行了研究与设计。本设计采用AT89C51单片机、直流电机驱动电路、红外遥控电路集成一体化的传感器集成体设计而成，从而进一步掌握红外遥控技术。本文设计主要包括小车的硬件电路设计和软件编程设计两部分，介绍了其设计与开发过程。智能小车总系统采用模块化设计思想，主要核心分为：红外遥控模块、电机驱动模块、车速控制模块。小车的运动过程为：使用者使用红外遥控器控制智能小车的前进、后退、左右转向、启动与停止。关键词：红外遥控51单片机直流电机驱动IISmartcarremotecontrolunitdesignAbstractWiththecontinuousdevelopmentofindustrialautomation,computer,microelectronics,informationtocalculatetherapidupgrade,allareasoffusionandpromoteeachotherandleadtointelligenttechnologydevelopmentisaccelerated,theintelligentdegreeofunprecedentedascension,intheindustrial,life,military,medicalandotherfieldsapplicationareashavebeenrapidlyexpanding.Intelligentbecomeanewsymbolofmodernproducts,thedevelopingdirectionofthefuture.Intelligentcarisareflectionofintelligentproducts,designerscanusethesoftwareprogrammingtorealizethecarforward,stop,trackingprecisioncontrol,belongstoakindofintelligentrobot.Thisdesignfortheremotecontrolofintelligentcarparthascarriedontheresearchanddesign.ThisdesignUSESAT89C51,dcmotordrivecircuit,infraredremotesensorintegrationdesignofintegratedcircuitintegration,soastofurthergrasptheinfraredremotecontroltechnology.Thisdesignmainlyincludesthecardesignofhardwarecircuitandsoftwareprogrammingdesignoftwoparts,thedesignanddevelopmentprocessareintroduced.Smartcartotalsystemadoptsmodulardesignthought,maincoreisdividedinto:infraredremotecontrolmodule,motordrivemodule,thespeedcontrolmodule.Themovementprocessis:theusersofthecarinfraredremotecontroloftheintelligentcarforward,backward,turnleft,startandstop.KEYWORDS：Infraredremotecontrol51singlechipmicrocomputerDcmotordrive1目录[单击此处，执行“插入／引用／索引和目录”命令插入目录］1前言随着高新科技的日益发展，科技在方方面面占据了很大的比重。人类的活动从地球的生物圈深海到太阳系的星系探测活动。智能遥控小车在这些方面发挥着巨大的作用。在地球的深海，巨大的压强与缺氧黑暗环境；在宇宙中的星系探测，缺氧与各种辐射环境，这些都限制了人的活动。但是智能小车可以代替人完成这些活动。各国在智能小车的科研中都施加了很大的力度，在各大高校中也有相关的小车比赛。可见智能小车已在社会各个方面都具有很大的作用。本文是研究智能小车的遥控系统，将复杂的系统采用模块化设计，分成红外遥控模块、红外接收模块与电机驱动模块。先设计出硬件电路的设计工作，在画出程序流程图并做出程序，最后在仿真成功后做出实物小车。通过本次课设，不仅可以检验我的专业知识，还能锻炼我独立完成任务的能力，进一步了解现代智能小车的遥控系统。21绪论1.1设计背景和意义早就在1962年，美国就研制出世界上第一台工业用途机器人，比起号称机器人王国的日本起步至少要早五六年。70年代是世界科技发展的一个新里程碑：人类登上星空中的月球，实现在在太阳系中金星和火星的软着陆.我国也发射了第一颗人造地球卫星。随着微型计算机和控制系统的开发，工业机器人走向了实用化，扩大了它的应用范围。80年代是国际高技术竞争的年代，实现了在太空行走、炼钢，可乘坐航天飞机和无人驾驶地铁列车，并且随着32位微型计算机的出现，机器人技术进入了一个智能新阶段。上世纪90年代，以微电子技术为代表的高科技技术渗透进各个领域，机器人已普及应用于柔性自动化生产系统中，智能机器人已走向实用化。随着工业自动化的不断发展，计算机、微电子、信息计算的快速升级，各个领域的相互融合与促进，导致智能化技术开发加快，智能度的空前提升，在工业、生活、军事、医疗等多个领域应用范围也得到快速扩展，机器人的发展已经遍及机械、社会服务、娱乐、电子、冶金、交通、工农业生产、军事、宇航、国防、海洋开发、宇宙探测、等领域。器人的智并且飞速地改变着人们的生活方式。智能电动小车系统以迅猛发展的汽车电子为背景，涵盖了控制、模式识别、传感技术、电子、电气、计算机、机械等多个学科。主要由路径识别、角度控制及车速控制等功能模块组成。同时，当今机器人技术发展势头高涨，其应用在国防等众多领域得到广泛开展。世界各国在微型智能车领域进行了大量研究，己经应用于各个领域，在航天探测和军事领域使用特别多。近年来，我国也开展了大量的研究工作，以满足不同用途的需要。世界各国开发、研制星球探测车系统己经有了多年的历史。1961.4.12前苏联宇航员加加林乘“东方一号”飞船上天，成为世界航天第一人。1969.7.21格林尼治时间3时15分，飞船的登月舱在月球降落，阿姆斯特朗第一个踏上月球。2003年10月15日中国发射神州五号飞船，载航天员杨利伟到太空飞行21小时后返回地面。中国成为世界上第三个实现载人太空飞行的国家。2004年8月3日美国发射信使号探测器，开始飞赴水星考察。2005年10月12日中国载2名航天员的神州六号飞船发射升空，在太空遨游5天后返回地面，标志中国载人航天技术又迈进了新的重要的一步。2014年10月22日，我国探月工程将首次实施载人返回飞行试验，飞行试验器计划于10月24日至26日择机在西昌卫星发射中心发射。人类的研究活动现在已经摆脱了地球的束缚而广泛地进入生物圈外层空间和海洋深处。对月太阳系的他行星及其月球的探测，对太3阳系以外的宏观宇宙进行考察，对数千米以下的海底的研究，都是目前单靠人力所不能及的。智能控制小车正在代替人们完成这些任务。在未来战场上的军事活动中，在恶劣环境条件下的生产劳动中，凡是不宜由人直接承担的任务，都可以由智能控制系统代替，如智能小车可以适应不同环境，不受温度、湿度等条件的影响，完成危险地段、人类无法介入等特殊情况下的任务。高科技智能自动控制系统及装置已日益成为现代社会活动中离不开的自动智能设备。一些发达国家现已把智能机器人制作大赛作为科技创新教育的战略性手段。如日本每年都要举行诸如“NHK杯大学生机器人大赛”、“全日本机器人相扑大会”、“机器人足球赛”等各种类型的机器人制作比赛，参加者大多数为学生，目的在于通过大赛全面培养学生的动手能力、创造能力、合作能力和进取精神，同时也普及智能机器人的知识。从某种意义上来说,机器人技术反映了一个国家综合技术实力的高低,而智能电动小车是机器人的雏形,它的控制系统的研制将有助于推动智能机器人控制系统的发展，同时为智能机器人的研制提供更有利的手段。另一方面，由于单片机的自生优势使其应用领域越来越广泛，无论是在生活，生产上，单片机无处不在。ATMEL公司的AT89S51单片机可以广泛应用于计算机外部设备、工业实时控制、仪器仪表、通讯设备、家用电器等各个领域。AT89S51可以说是单片机领域的主流产品，其应用如此广泛，所以有必要去学习和应用该单片机，以满足实际产品开发的需要，也是适应社会智能化、自动化的趋势。通过构建智能小车系统，培养设计并实现自动控制系统的能力。在实践过程中，熟悉以单片机为核心控制芯片，设计小车的检测、驱动和显示等外围电路，采用智能控制算法实现小车的智能循迹。灵活应用机电等相关学科的理论知识，联系实际电路设计的具体实现方法，达到理论与实践的统一。在此过程中，加深对控制理论的理解和认识。本设计对智能小车进行研究，主要是设计其遥控部分。1.2国内外的研究现状世界上成规模的巡线智能车比赛最早起源于日本，由社团法人全国工业高中协会等主办，日本瑞萨科技赞助的日本超级MCU模型车大赛(JMCR,JapanMicomCarRally)自1996年开始每年都会进行。该项赛事的规模年年都在扩大，从公司职员、大学生、高中生、到中小学生，参加者不断增多，在培养日本的电子技术人员成长和动手能力上做出了巨大贡献。截至2009年，在日本超级MCU模型车大赛中，模型车在300mm宽的赛道上已经可以达到平均速度3.8-4m/s，最高速度接近5m/s，且从赛道的制作，赛车的制作等方面都达到相当高的水平。日本超级MCU模型车大赛从平均速度，赛道难度，比赛的观赏性上、比赛规模、比赛质量上均为全球类似巡线智能车比赛的顶级水平。DARPA大奖赛(TheDARPAGrandChallenge)是一项由美国国防高级研究计划局4(DefenseAdvanceResearchProjectAgency)赞助的，旨在推动无人驾驶车辆导航创新的一项比赛。此项比赛的目的是开发出一种能自主行驶地到达指定目的地的越野型移动机器人。自2004年来DARPA大奖赛共举办3届，最高奖金可达200万美元，第一届没有一支队伍完成130多英里的极其复杂的沙漠赛段；第二届比赛，斯坦福大学的参赛车辆“Stanley”成为最后赢家，以6小时54分完成全程；第三届比赛主题为“城市挑战”，更加有挑战性，不仅有各种复杂的野外赛段，而且还有城市赛段，参赛车辆要像有人驾驶一样，遵守城市交通规则。最终获胜队伍来自卡内基梅隆大学。与巡线智能车比赛相比，DARPA大奖赛是真正的智能汽车大赛，最大限度接近真实世界的情况，通过该项比赛所产生的成果将对人类的未来产生深远影响。这几年，智能小车的研究是我国的高校大学生热点研究的