基于单片机智能循迹小车毕业论文-基于51单片机的循迹小车答辩

4.2.1程序流程图

此部分是整个小车运行的核心部件,起着控制小车所有运行状态的作用。控制方法有很多,大部分都采用单片机控制。由于51单片机具有价格低廉是使用简单的特点,这里选择了ATMEL公司的AT89S51作为控制核心部件,其程序控制方框图如图所示。

系统的程序流程图

小车进入循迹模式后,即开始不停地扫描与探测器连接的单片机I/O口,一旦检测到某个I/O口有信号变化,程序就进入判断程序,把相应的信号发送给电动机从而纠正小车的状态。

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4.2.2实现主要代码

#include sbit INA=P3^0; sbit INB=P3^1; sbit INC=P3^2; sbit IND=P3^3;

sbit L=P1^0; sbit M=P1^1; sbit R=P1^2;

void main() {

while(1) { if(L==1&&M==1&&R==1||L==0&&M==0&&R==0)//后退 { INA=0; INB=1; INC=0; IND=1; } if(L==0&&M==1&&R==0)//前进 { INA=1; INB=0; INC=1; IND=0; } if(L==1&&M==1&&R==0||L==0&&M==0&&R==1)//向左 { INA=1; INB=0; INC=0; IND=1;

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}

}

if(L==0&&M==1&&R==1||L==1&&M==0&&R==0)//向右 {

INA=0; INB=1; INC=1; IND=0; }

5 实验结果

5.1设计实现

本课题研究的内容主要是智能小车的循迹系统。以实验组装小车为基础,使用了4个光电传感器来探测周围环境,同时对采集到的数据信息进行融合。取得了以下成果:

(1)小车可以实现按照预定轨道在无外部环境影响或改变时,小车将一直沿着黑色标记线运动。

(2) 经过二十次的测试证明,当四个循迹传感器呈M型布局时最适合检测多弯道的轨迹。由于传感器不在同一直线上,故小车转弯时,左右两边后部的传感器有较大的采样空间,两边前端的传感器则对采集的信号有更好的前瞻性。整个布局有利于在弯道处提高小车速度。但相对一字型布局,M型布局容易产生不稳定信号,从而产生信号震荡,影响小车行驶的稳定性。

(3)小车保留了扩展功能。循迹小车在完成设计预想的前提下,主要考虑了车体结构设计的简单化,降低了制作成本,使之更具有普及性。由于设计要求并不复杂,没有在电路中增加冗余的功能,但是保留了各种硬件接口和软件子程序接口,方便以后的扩展和进一步的开发。

智能循迹小车属于应用开发项目,涉及了多种学科,由于本课题的试验性和不完善性。智能循迹小车在以下两个方面还有提升的空间:

(1)环境信息采集功能:环境信息采集的实时性和完整性。 (2)增加避障控制功能:包括避障的精确性和灵活度这两个指标。

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5.2出现的问题和解决的方法

出现的问题:

焊脚太大或太小,电路出现连接的时连接的现象 焊出来的板子出现虚焊,电路有时无法导通。 解决的方法:

焊接前,应对元器件引脚或电路板的焊接部位进行处理,一般有“刮”、“镀”、“测”三个步骤:

“刮”:就是在焊接前做好焊接部位的清洁工作。一般采用的工具是小刀和细砂纸,对集成电路的引脚、印制电路板进行清理,去除其上的污垢,清理完后一般还需要往待拆元器件上涂上助焊剂。

“镀”:就是在刮净的元器件部位上镀锡。具体做法是蘸松香酒精溶液涂在刮净的元器件焊接部位上,再将带锡的热烙铁头压在其上,并转动元器件,使其均匀地镀上一层很薄的锡层。

“测”:就是利用万用表检测所有镀锡的元器件是否质量可靠,若有质量不可靠或已损坏的元器件,应用同规格元器件替换

5.3电路实物图展示:

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6 结束语

本次制作是本人到目前为止觉得最有意义也是收获最大的一次实习。身为电子系的学生,设计是我们将来必需的技能。而这次制作恰恰给我们提供了一个应用自己所学知识的平台,通过这次的制作,可以考察自己在自学单片机中,收获了那些知识。

从通过理论设计,到仿真软件仿真,再到确定具体方案,再到安装实际电路,最后到调试电路、成型。整个过程都需要我充分利用所学的知识进行思考、借鉴。可以说,本次制作是针对前面所学的知识进行的一次比较综合的检验。总的来说,这次制作虽然累,但非常充实。

在这次实习中,正确的思路是很重要的,只有你的设计思路是正确的,那你的设计才有可能成功。因此我们在设计前必须做好充分的准备,认真查找详细的资料,为我们设计的成功打下坚实的基础。

如果说前面电路的理论设计是一件多么令人头痛的事,那么安装、焊接过程则是一个考验人耐心的过程,对电路的安装、焊接、分析、调试要一步一步来,不能急躁。因为是在仿真软件上较理论上还是存在一定的差距,仿真能出来结果的在实际电路不一定就能出来,这就需要我们有耐心,寻找一个比较正确的调试方法。

通过各种方案的讨论及尝试,再经过多次的整体软硬件结合调试,不断地对系统进行优化,能比较流畅的沿着黑线运动。小车在直道上可以加速行驶,在弯道又可以减速转弯。如增加传感器的个数可以实现更为精确的黑线识别,使得小车跑的更快更稳。

当然能完成本次设计,更离不开老师辛勤地指导,老师能在百忙中来指导本人,使本人能更好地完成设计。总之,感谢老师的指导!!!

7.参考文献

[1] 罗志增,蒋静坪编著.循迹小车感觉与多信息融合[M].北京:机械工业出版社,2003:1-10.

[2] 蔡自兴编著. 中国的智能循迹小车研究[J]. 莆田学院学报, 2002,9 (3):36-39. [3] 江思敏,陈明编著.Protel电路设计教程. 第1版. 清华大学出版社,2006:1-296

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