毕业论文（设计）_基于AVR单片机的车模无线运动控制系统设计的总体方案和实现方法.doc文档下载40页 ㊣ 精品文档 值得下载

行网上办公等等。

随着技术的进步，无线通信和无线网络将迅速地向我们日常生活中的各个方面扩展，不久的将来我们大部分的电子产品都将是无线并可随时在线的，个无线社会很快就将成为现实，并将深刻改变人们的生活方式。

智能小车，也就是轮式机器人，最适合在那些人类无法工作的环境中工作，该技术可以应用于无人驾驶机动车，无人生产线，仓库，服务机器人，航空航天等领域。

作为世纪自动化领域的重大成就，机器人已经和人类社会的生产生活密不可分。

因此为了实现对智能小车的精确控制，进步研究及完善其速度和方向的控制是非常有必要的。

本论文提出了种基于单片机的车模无线运动控制系统设计的总体方案和实现方法。

系统采用高速度低功效单片机和作为主控制芯片，无线收发模块。

车模采用四轮式结构，利用实现电机差分驱动，并结合控制算法以及直流电机调速实现方向速度的快速调整。

本系统集霍尔传感器无线通信转串口通信上位机控制于体，可以很方便地实现上位机对车模无线运动的控制。

关键词单片机无线通信调速车模五邑大学本科毕业设计五邑大学本科毕业设计摘要第章绪论课题研究的目的和意义国内外研究现状及分析本论文主要内容第章系统整体方案设计车模车体结构分析车模无线运动控制系统功能要求总体设计思路本章小结第章无线车模控制系统的硬件设计和实现硬件系统概述单片机芯片简介特性介绍特性介绍电源电路设计无线模块无线模块原理编解码芯片速度测量模块电机驱动模块转串口模块本章小结第章无线车模控制系统的软件设计和实现系统软件概述上位机软件开发环境介绍控件属性介绍上位机软件功能介绍车模无线运动主控制程序设计上位机指令发射部分车模运动控制部分本章小结总结五邑大学本科毕业设计参考文献致谢附录附录附录附录五邑大学本科毕业设计第章绪论智能车又称轮式机器人，俗称无人驾驶汽车。

它是个集环境感知规划决策自动驾驶等多种功能与体的综合控制系统。

智能车是移动机器人的种，本章将介绍与智能赛车相关的移动机器人和智能汽车的发展现状及目的和意义。

课题研究的目的和意义随着当代计算机技术控制理论能源技术等的快速发展，机器人技术在短短的几十年间发生了同新月异的变化。

机器人作为人类世纪最伟大的发明之，其技术的发展代表着人类技术发展的最前沿，并将对人类社会的生产和生活带来深远的影响。

目前，高级形态的智能机器人已经在各行各业中占据了不可取代的地位。

机器人的诞生和机器人学的建立和发展是世纪自动控制最具说服力的成就，是世纪人类科学技术进步的重大成果。

机器人从爬行到学会两腿直立行走仅仅用了年，而人类的这过程则经历了上百万年。

现在全世界已经有超过万台机器人，销售额每年增长以上，机器人技术和工业得到了前所未有的飞速发展。

机器人已经能够使用工具，能看能听能说，并且开始能进行些决策和思考的智能行为，其应用也从传统的加工制造业逐渐扩展到军事海洋探测宇宙探索等领域，并开始进入家庭和服务行业。

美国的远程遥控机器人技术，在费卢杰巷战中，美军还使用了机器人侦察兵。

这些机器人侦察兵是由躲藏在安全地带的士兵，使用无线电遥控器操纵遥控而完成任务的。

它装备有遥控红外和同光摄像机，并具有良好的机动性，可以爬楼梯，即使被撞翻在地，也能够自动翻转过来，灵活地越过或绕过障碍物。

当接近爆炸装置地雷和建筑物内敌人隐藏处时，它可以隐蔽在边，将摄像机对准目标，将相关的战场信息传递给操纵员，操纵员通过头盔显示器接受信息。

这些机器人的出现和参战，大大减少了美军遭袭的概率。

现在无线遥控已被广泛地应用到日常生活中及工业中，电视机电冰箱视频监控系统电视演播系统电视会议系统微格教学系统工业智能控制等多种领域都有应用，极大地方便了用户的操作和使用。

在这个科技飞速发展时代，车辆已经越来越为我们熟悉，在很多人心目中，车已经从代步工具上升到兴趣爱好的地位。

二十世纪六十年代末至七十年代初，无线电爱好者自己组装的单通道无线电遥控设备开始运用于车辆模型，七十年代中期后，模型用无线电遥控设备逐步实现了商品化，质量稳定且性能日益完善。

现在车辆模型竞技赛作为种新型的高科技运动正在兴起。

所以在研究无线传感器原理的基础上，讨论车模运动控制是很有必要的。

国内外研究现状及分析智能小车是机器人学中的个重要分支。

早在世纪年代木期，斯坦福研究院的和等人就研制出了名为的自主移动机器人。

其目的是研究应用人工智能技术，在复杂环境下机器人系统的自主推理规划和控制。

与此同时，最早的操作式步行机器人也研制成功，从而开始了机器人步行机构方面的研究，以解五邑大学本科毕业设计决机器人在不平整地域内的运动问题，设计并研制出了多足步行机器人。

其中最著名的是名为的步行机器人。

世纪年代末，随着计算机的应用和传感技术的发展，移动机器人研究又出现了新的高潮，特别是在年代中期，设计和制造机器人的浪潮席卷全世界。

大批世界著名的公司开始研制移动机器人平台，这些移动机器人主要作为大学实验室及研究机构的移动机器人实验平台，从而促进了移动机器人学多种研究方向的出现。

世纪年代以来，以研制高水平的环境信息传感器和信息处理技术，高适应性的移动机器人控制技术真实环境下的规划技术为标志，开展了移动机器人更高层次的研究。

美国公司年生产的小型家用移动式服务机器人，它可牵引辆小型拖车在室内运送饮料信件等生活用品，或牵引吸尘器进行室内清洁工作。

采用双轮差动驱动方式，环境信息的获取采用地图输入方式，可跟踪声音信号，任务完成后能自动返回总站待命。

美国公司与工业公司年代初合作生产的地面吸尘机器人，它采用超声传感器检测障碍，并配有高精度激光导航系统。

的导航系统需要光码条来实现机器人定位，限制了其应用范围。

所示为公司设计的另外种清洁机器人，它不需要导引条码或定位路标，但需要操作者辅助其完成对清扫区域周遍的探测，因而其清扫区域限于简单的矩形区域。

目前，国内在远程遥控机器人技术也取得了很多发展，但是跟国外比还是有定的差距的。

中国工业机器人经过七五攻关计划九五攻关计划和计划的支持已经取得了较大进展，工业机器人市场也已经成熟，应用上已经遍及各行各业，但进口机器人占了绝大多数。

我国在些关键技术上有所突破，但还缺乏整体核心技术的突破，具有中国知识产权的工业机器人则很少。

目前我国机器人技术相当于国外发达国家世纪年代初的水平，特别是在制造工艺与装备方面，不能生产高精密高速与高效的关键部件。

我国目前取得较大进展的机器人技术有隧道掘进机器人相关技术工程机械智能化机器人相关技术装配自动化机器人相关技术。

现已开发出喷涂搬运包装激光加工检验真空自动导引车等工业机器人产品，主要应用于汽车摩托车工程机械家电等行业。

本论文研究的是基于单片机无线运动控制的智能小车，它属于两轮驱动的移动机器人。

本论文主要内容本论文研究的主要内容包括智能小车相关领域的研究现状。

本论文首先概要介绍了与智能小车相关的机器人智能车辆和国内外研究现状。

智能小车结构的安装调整与完成。

对智能小车车模进行了结构改造，完成了电机的选择及其安装，构建系统的整体方案。

控制系统的硬件设计与完成。

从单片机的选择开始，完成了电源模块设计无线收发模块速度测量模块驱动控制模块转串口模块等的设计。

控制系统软件的设计及实现。

从单片机的功能入手完成系统各个模块的设计，实现调整电机速度，接收上位机指令等功能。

五邑大学本科毕业设计第章系统整体方案设计车模车体结构分析智能小车的运动方式有轮式履带式和步行方式。

轮式和履带式小车适用于条件较好的路面，而步行小车则适于条件较差的路面。

为了适应各种路面的情况，也可采用轮腿履带并用。

本设计中的小车主要工作是在实验室内和路面条件较好的场合，所以采用轮式。

对轮式小车进行远程控制，就必须知道小车的结构原理，本节将阐述车模车体的基本结构特征。

四轮结构是轮式小车的基本移动结构，其结构比较简单，能够满足般的需要，所以应用较为广泛。

对于小车的车体部分，如图，它采用大致长方形的结构，主要由底盘两减速电机万向轮车轮霍尔传感器等部分组成。

在该结构中，前轮和后轮的万向轮，仅起支撑作用，左右两轮分别由两个减速电机驱动，而且旋转半径可以从零到无限大任意设定。

其旋转中心是在连接两驱动轴的直线上，所以旋转半径即使是，旋转中心也与车体的中心致。

鉴于该机构结构简单便于控制的优点，本论文所研究的移动机器人就采用这种四轮结构，前轮和后轮为万向轮，左右两轮由两个减速电动机分别驱动。

图车体结构示意图万向轮车轮减速电机霍尔传感器磁铁五邑大学本科毕业设计车模无线运动控制系统功能要求基于单片机的无线电机驱动控制，是利用单片机作为系统的主控制器。

首先在信号发射控制系统中，将上位机信号经转串口通信传输到微控制器处理，通过数字编码产生序列脉冲，经调频发送信号。

然后通过解调接收器将调频发送信号还原为序列脉冲，连接到电机驱动控制系统，通过其中的微控制芯片，根据指令信号执行相应的控制。

如调速控制制动控制等。

总体设计思路根据系统具体功能要求，可以对每个具体部分进行分析设计。

整个控制系统分为硬件电路设计和软件程序设计两部分。

硬件电路主要包括转串口模块无线收发模块电机驱动模块霍尔传感器测速模块以及单片机与各部分接口的处理部分，系统设计方案图如图。

图系统设计方案图整个系统可划分为无线收发电路部分电机驱动控制电路部分这两大部分。

无线收发电路采用遥控编码解码集成芯片为核心器件，它们是对带地址数据编码功能的无线遥控发射接收芯片。