以安装四节干电池，正好可为单片机及其他逻辑单元供电。在稳压方面，起始时考虑使用芯片对的电池电压进行降压稳压。但考虑到这样使得芯片消耗大量能量，降低电池寿命同时，由于光电开关小车电机对于供电电压要求并不苛刻，故我们将电池电压接个二极管降压后直接给单片机及其他逻辑单元供电。而电机和光电开关的电源不做稳压处理。这样只需在小车主板上加两个调速按钮，根据电池电量选择合适功率即可，甚至于可直接在软件里设置自动换挡。综合考虑，我们采用方案三。示意图如下主控模块作为单片机原理与接口技术课程的，我们直接选用了课程主要介绍的，公司的单片机作为主控模块。是高性能低功耗的位微处理器，具有先进的结构，内部集成两个具有预分频器和比较器功能的位定时器计数器和个具有预分频器比较功能和捕捉功能的位定时器计数器。可通过对进行程序烧写及仿真。内置晶振，使用方便。在设计开发过程中我们使用课程设计提供的开发板进行程序调试和下载，配车使用时直接将拔出插入我们小车系统电路板底座中。示意图如下逻辑模块在探测模块和单片机中断接口之间按键与单片机中断接口之间，需要经过电平的逻辑处理进行连接。主要涉及到个三输入或非门和个二输入与门。这两个逻辑关系我们直接选用系列的集成芯片实现。由于三输入或非门在市场上很难购买到，我们采用了两个二输入或非门和个二输入与门完成了三输入或非门。由于我们采用的四二输入与门四二输入或非门均为四二输入的，各提供四个二输入与门和四个二输入或非门，我们用各用片芯片即可实现所需逻辑功能。示意图如下探测模块方案使用超声波探测器超声波探测器探测距离远，测距方便。但由于声波衍射现象较严重，且波包散面太大，易造成障碍物的判断。同时，超声波探测具有几厘米甚至几十厘米的盲区，这对于我们的避障小车是个致命的限制。故我们放弃了这方案。方案二使用光电对管探测光电对关价格低廉，性能稳定，但探测距离过近般不超过，使得小车必须制动迅速。而我们由于采用普通直流电机作为原动力，制动距离至少需要。因此我们放弃了这方案。方案三使用视频采集处理装置进行探测使用实时采集小车前进路线上的图像并进行实时传输及处理，这是最精确的障碍物信息采集方案，可以对障碍物进行精确定位和测距。但是使用视频采集会大大增加小车成本和设计开发难度，而且考虑到我们小车行进转弯的精确度并未达到视频处理的精度，因而使用视频采集在实际应用中是个很大的浪费，所以我们放弃了这方案。方案四使用光电开关进行障碍物信息采集使用三只光电开关，分别探测正前方，前右侧，前左侧障碍物信息，在特殊地形如障碍物密集地形可将正前方的光电开关移置后方进行探测。光电开关平均有效探测距离可调，且抗外界背景光干扰能力强，可在日光下正常工作理论上应避免日光和强光源的直接照射。我们小车换档调速后的最大制动距离不超过，般在左右，因而探测距离满足我们的小车需求。综上考虑，我们选用方案四。示意图如下电机驱动模块方案使用分立原件搭建电机驱动电路使用分立原件搭建电机驱动电路造价低廉，在大规模生产中使用广泛。但分立原件桥电路工作性能不够稳定，较易出现硬件上的故障，故我们放弃了这方案。方案二使用芯片驱动电机是个具有高电压大电流的全桥驱动芯片，输出电压最高可达，可以直接通过电源来调节输出电压可以直接用单片机的口提供信号，而且带有使能端，方便调速，电路简单，性能稳定，使用比较方便。芯片可以驱动两个二相电机，也可以驱动个四相电机，正好符合我们小车两个二相电机的驱动要求。综合考虑，我们采用芯片驱动小车电机。控制示意图如下最终方案如下使用干电池组对系统供电，改造玩具电动车作为小车底座，采用作为主控芯片，采用光电开关进行障碍物探测，使用驱动直流电机。逻辑关系处理使用系列芯片完成。三单元模块设计各单元模块功能介绍及电路设计自动避障小车系统的整体电路原理图如下直流电源降压经过测量，般四节新南孚电池串联带负载后可提供电压。经过二极管稳压至后给逻辑器件供电并给系统提供高电平标准。主控芯片使用的接电机驱动芯片的，实现对电机驱动芯片的控制，进而控制电机的转动。使用的接经过电平转换的探测器信号线，实现对障碍物信息的采集。使用的接受按键信号，实现对小车行进过程中速度的控制。由于我们小车电机电源没有经过稳压，随着电池电量的消耗，电机电池组的电压逐渐降低，因而小车速度会发生变化。我们就可以通过按键对速度进行提前设定，使得即使电池组电量变化，小车也能按预定速度行进。使用的接收中断信息。在软件部分我们可以看到，随着程序的不断完善，最终我们,动作历史记录函数,电机控制程序防止车被卡住的倒车程序创新作品自动避障小车作者郭姗姗邢思蓬指导教师王元昔作品介绍在科学探索和紧急抢险中经常会遇到对些危险或人类不能直接到达的地域的探测，这些就需要用机器人来完成。而机器人在复杂地形中行进时自动避障是项必不可少也是最基本的功能。因此，自动避障系统的研发就应运而生。自动避障小车就是基于这系统开发而成的。随着科技的发展，对于未知空间和人类所不能直接到达的地域的探索逐步成为热门，这就使机器人的自动避障有了重大的意义。自动避障小车就是自动避障机器人中的类。自动避障小车可以作为地域探索机器人和紧急抢险机器人的运动系统，让机器人在行进中自动避过障碍物。作品主要分为个模块车体框架电源及稳压模块主控模块红外探测模块电机驱动模块。其中主控模块是系统的核心部分，系统由单片机通过口控制各个模块。其中红外探测模块是实现小车避障的关键部分，当小车探测到左侧有障碍物时，会先止行，然后后退右转，之后直行直到再次遇到障碍物时做出相应的反应。当小车探测到右侧有障碍物时会，会做出与左侧相反的动作。而红外探测障碍物的距离可以通过调节电位器的大小改变，方便灵活。技术关键是车体框架的设计实现和红外避障模块的设计，技术难点是单片机的编程来实现预期的功能。创新感言通过两周的自主创新实验我们受益匪浅，这是次理论与实践相结合的好机会，通过自主创新实验可以把自己的想法变成现实。应用在大学期间所学习的理论知识，自己亲自动手制作，不仅提高了动手能力而且可以将所学的知识加深印象。在制作过程中不可能帆风顺，肯定要遇到这样和那样的问题和困难，这就需要靠我们自己去解决。例如在我们制作自动避障小车的过程中，避障模块是靠红外发射接收来实现的。但是在我们调试过程中发现，我们设计的电路功率过大，使得红外发射接收装置始终能探测到信号，这时我们就考虑修改电路使它探测的距离缩短达到我们最初的设计要求，最终修改电路成功。在解决问题的过程中我们通过自己思考又学到了许多知识，这在学习理论知识时是很难遇到的。所谓自主创新是指通过拥有自主知识产权的独特的核心技术以及在此基础上实现新产品的价值的过程。现在创新两个字扩展到了社会的方方面面，为了适应社会发展，我们当代大学生更要加强自身素质，提高动手动脑的创新能力，创新可以在前人已有研究的基础上提出自己的新想法，并付诸实践。我们选择制作自动避障小车就是考虑到它的应用前景广阔，不仅可以应用于宇宙探索中，还可以运用到汽车安全模式中，如果避障系统能够安装在拐杖中，还可以替盲人导行等。如此广泛的应用范围是很有开发价值的。这次创新实验培养了我们的创新意识，而且还让我们意识到团队合作的重要性。通过亲自体验产品制作，熟悉了产品从研发到制成的整个过程，对以后工作有很大帮助。这种能亲自设计制作的机会真的不多，所以我们很感谢工程训练中心能够开设这门课，让我们亲自体验理论变实践的过程。在创新过程中我们对不懂的知识翻阅了大量的资料文献，这也是对我们现有的知识的扩充。而且我们制作的自动避障小车还需要设计机械部分，这种跨学科的实践也是很有意义的。与虚拟仪器与虚拟仪器致力于提供最优质的和技术服务，最全的技术资料，最好的开发板方案。你现在看到的是山东大学物理与微电子学院的课程设计名单列表，课程设计是山东大学推经教学改革的进程之。本页作品级年单片机课程的课程设计成果展示。你现在的位置与虚拟仪器与虚拟仪器学生课程设计成果展示专题论坛课程设计作品自动避障小车组员常凯刘旭巩靖前言设计背景在科学探索和紧急抢险中经常会遇到对与些危险或人类不能直接到达的地域的探测，这些就需要用机器人来完成。而在机器人在复杂地形中行进时自动避障是项必不可少也是最基本的功能。因此，自动避障系统的研发就应运而生。我们的自动避障小车就是基于这系统开发而成的。意义随着科技的发展，对于未知空间和人类所不能直接到达的地域的探索逐步成为热门，这就使机器人的自动避障有了重大的意义。我们的自动避障小车就是自动避障机器人中的类。自动避障小车可以作为地域探索机器人和紧急抢险机器人的运动系统，让机器人在行进中自动避过障碍物。成员情况本组三位成员均为级基地班学生，都选修过数字电路课程。二总体方案设计设计要求小车从无障碍地区启动前进，感应前进路线上的障碍物后，根据障碍物的位置选择下步行进方向。并可通过两个按键对小车进行控速。小车自动避障的原理小车车头处装有三个光电开关，中间个光电开关对向正前方，两侧的光电开关向两边各分开度，如右图所示。小车在行进过程中由光电开关向前方发射出红外线，当红外线遇到障碍物时发生漫反射，反射光被光电开关接收。小车根据三个光电开关接受信号的情况来判断前方障碍物的分布并做出相应的动作。光电开关的平均探测距离为。模块方案比较及论证根据设计要求，我们的自动避障小车主要由六个模块构成车体框架电源及稳压模块主控模块逻辑模块探测模块电机驱动模块组成。各模块分述如下车体框架在设计车体框架时，我们有两套起始方案，自己制作和直接购买玩具电动车。方案自己设计制作车架自己制作小车底盘，用两个直流减速电机作为主动轮，利用两电机的转速差完成直行左转右转左后转右后转倒车等动作。减速电机扭矩大，转速较慢，易于控制和调速，符合避障小车的要求。而且自己制作小车框架，可以根据电路板及传感器安装需求设计空间，使得车体美观紧凑。但自己制作小车设计制作周期较长，且费用较高，因而我们放弃这方案。方案二购买玩具电动车玩具电动车价格低廉，有完整的驱动传动和控制单元，其中传动装置是我们所需的，缩短了开发周期。但玩具电动车采用普通直流电机驱动，带负载能力差，调速方面对程序要求较高。同时，玩具电动