文献综述

前 言

智能小车，是一个集环境感知、规划决策，自动行驶等功能于一体的综合系统，它集中地运用了计算机、传感、信息、通信、导航及白动控制等技术，是典型的高新技术综合体。随着汽车工业的迅速发展，关于汽车的研究也就越来越受人关注。全国电子大赛和省内电子大赛几乎每次都有智能小车这方面的题目，全国各高校也都很重视该题目的研究。可见其研究意义很大。

我的毕业论文课题便是在这样的背景下提出的，题目是《基于单片机的智能寻迹小车的设计》，为了做好毕业论文，我通过查阅与分析相关文献资料，为自己撰写毕业论文作一些准备，现将对相关文献的有关内容作如下分析：

1.基于PIC 单片机的智能循迹小车设计

本文作者系中国矿业大学信电学院金立等，该文介绍了一种基于PIC 单片机的智能循迹小车的硬件和软件设计。该智能循迹小车以PIC16F877A 单片机为主控芯片,采用单光束红外光电传感器RPR221 作为检测元件、恒压恒流桥式驱动芯片L298N 作为小车驱动芯片,使小车能按预定的轨道稳定地行驶,能正确地识别路径、避障,速度和路程的显示较准确,具有一定的抗干扰能力。

2.具有无线通讯功能的智能循迹避障小车设计

本文作者系吉林大学李超等，其设计的智能车以光电管的循迹智能车为基础,实现了运行路径中的智能避障,并通过无线通讯实现远程状态监控和异常状态下的人工远程控制。系统硬件部分主要包括CPU 模块,电源模块,路径识别,车速及距离检测,电机驱动,智能避障及无线通讯模块组成。该系统硬件部分设计简单,较易实现,同时模块化的编程思想,也方便了对软件的调试。经过多次测量,系统具有较高的可靠性。上电后,小车沿着黑线行进,电脑端实时显示小车的运行信息,同时可手动控制小车的运行。在运行轨迹上设置简单障碍物时,小车可通过避障算法完成避障任务。当小车不能自主完成避障任务时,通过无线控制成功实现了避障。

3.智能小车

本文作者系湖北大学涂玮等，其设计的小车以MSP超低功耗单片机系列MSP430F5438为

核心，完成寻迹、避障、测速、测距等功能。在机械结构上，对普通的小车作了改进，即用一个万用轮来代替两个前轮，使小车的转向更加灵敏。采用PWM 驱动芯片控制电机，红外传感器来寻迹，超声波传感器来避障、测距，霍尔传感器测速。基于可靠的硬件设计和稳定的软件算法，实现寻迹、避障、测速、测距等功能。而且附加实现显示起跑距离、行驶时间、行驶速度等扩展功能。

4.基于单片机的多功能智能小车设计

本文作者设计的简易智能电动车，采用AT89S52单片机作为小车的检测和控制核心；采用金属感应器TL-Q5MC来检测路上感应到的铁片，从而把反馈到的信号送单片机，使单片机按照预定的工作模式控制小车在各区域按预定的速度行驶，并且单片机选择的工作模式不同也可控制小车顺着S形铁片行驶；采用霍尔元件A44E检测小车行驶速度；采用1602LCD实时显示小车行驶的时间，小车停止行驶后，轮流显示小车行驶时间、行驶距离、平均速度以及各速度区行驶的时间。本设计结构简单，较容易实现，但具有高度的智能化、人性化，一定程度体现了智能。

5.电动智能小车

本文作者采用80C51单片机为控制核心，利用超声波传感器检测道路上的障碍，控制电动小汽车的自动避障，快慢速行驶，以及自动停车，并可以自动记录时间、里程和速度，自动寻迹和寻光功能。整个系统的的方案是在现有玩具电动车的基础上，加装光电、红外线、超声波传感器及金属探测器，实现对电动车的速度、位置、运行状况的实时测量，并将测量数据传送至单片机进行处理，然后由单片机根据所检测的各种数据实现对电动车的智能控制。

6.国外对智能汽车的重视及研究

一．美国国防部与民间的大学、企业和发明家联合开展了全球领先的智能汽车竞赛。2007年11月，美国第三届智能汽车大赛日前在加利福尼亚州维克托维尔举行，这是美国国防部第三次主办这样的大赛。参赛的无人驾驶汽车的车顶上有旋转的激光器，两边有转动的照相机，内部安有电脑装置。这些无人驾驶汽车完全由电脑控制，利用卫星导航、摄像、雷达和激光，人工智能系统可判断出汽车的位置和去向，随后将指令传输到负责驾驶车辆的系统，丝毫不受人的干涉，用传感器策划和选择它们的路线。参赛的无人驾驶智能汽车沿着附近公路飞奔。

二．韩国大学生智能汽车竞赛是韩国汉阳大学汽车控制实验室在飞思卡尔半导体公司资助下举办的，以HCS12单片机为核心的大学生智能模型汽车竞赛。组委会提供一个标准的汽车模型、直流电机和可充电式电池，参赛队伍要制作一个能够自主识别路线的智能车，在专门设计的跑道上自动识别道路行驶，谁最快跑完全程而没有冲出跑道并且技术报告评分较

高，谁就是获胜者。

结 论

通过以上文献综述，不难发现，基于单片机的智能小车可以分为三大组成部分：传感器检测部分、执行部分、CPU。在设计上则包括硬件设计和软件设计两个部分，其中硬件部分又可分为系统控制器、系统供电单元、运动控制单元、循迹检测单元、显示单元等。 首先，在控制器的选择上，AT89S52单片机算术运算功能强，软件编程灵活、自由度大，功耗低、体积小、技术成熟，成本也比较低。综合文献所得，我打算采用AT89S52单片机做控制器。

其次，在供电单元问题上，通过各文献比较，我打算采用双电源供电，通过两个独立的电源分别对单片机和直流电机进行供电，这样虽然会增加小车的重量，但可以减少波动，稳定性比较好，可以让小车更好的运作起来。

第三 ，在运动控制上，通过比较，我打算采用直流电机配合由双极性管组成的H桥电路。用单片机控制晶体管使之工作在占空比可调的开关状态，精确调整电机转速。这种电路由于工作在管子的饱和截止模式下，效率非常高；H桥电路保证了可以简单地实现转速和方向的控制；电子开关的速度很快，稳定性也很高，同时也是一种广泛采用的调速技术。 再次，循迹检测方面，由上述文献可以看出，采用单光束红外光电传感器RPR221会是一个很好的选择，因为红外线具有很强的反射能力,采用专门的接收和发射一体的红外传感器可以有效地防止可见光和相邻传感器之间的干扰。而在车速和距离检测上，我们可以在车轮侧面均匀安装四个磁钢,在车轮外侧适当位置固定一霍尔传感器。小车工作时车轮带动磁钢转动,车轮转动一周霍尔开关输出4 个脉冲信号,将次脉冲信号送至单片机进行处理分析。小车运行路程与霍尔开关输出脉冲关系可表示为:s = (n/ 4) *a。使单片机某一定时器定时t 秒,

某t 秒脉冲个数为N1 ,则该t 秒的平均速度为(N1/ 4) *a/ t cm/ s（a为小车车轮周长）。 最后，在显示单元问题上，显示单元的功能是显示小车的速度和前进的路程。参考上述文献，我打算采取比较简单的数码管显示，由单片机软件采集数据处理并显示。

另外，在软件部分，包括系统软件程序和循迹处理软件流程，其中应含有定时器，PWM调控，里程计算，显示程序等。

以上便是我此次收集到的资料的一些概况以及自己对这个课题的一点想法，希望对接下

来的论文撰写有一些帮助。 参考文献：

1.涂玮等 智能小车，湖北大学物理学与电子技术学院，百度文库

2.李超，张亮亮等 具有无线通讯功能循迹避障小车设计，吉林大学，百度文库 3.金立等 基于PIC单片机的智能循迹小车设计，中国矿业大学，百度文库 4.佚名 基于单片机的多功能智能小车设计，百度文库 5.佚名 电动智能小车，百度文库

6.清华大学智能车教程，清华大学，新浪资料