毕业论文：智能车控制系统设计文档下载39页

中间黑线即为跑道中央黑线，在小车车头和车尾的正中心即路面黑线处布局了三个传感器前面个，后面两个，用来判断小车是否处于弯道状态当在定时间内三个传感器都检测到黑线则小车处于直道上，且尾部传感器可方便地判断偏离较大前部传感器完全冲出黑线的情况，进步防止小车冲出跑道。

车头前部在黑线外围共有十二个传感器，呈对称分布传感器间隔遵循由中间至外围由密到疏的排布器进行数据处理，其能否正常工作直接影响着小车对路面的判断以及小车下步的行动，因而其布局的合理性与有效性对小车稳定而又快速的行驶起着至关重要的作用。

我们认为在传感器的布局中，要解决两个问题信息检测的精确度和信息检测的前瞻性。

寻迹传感器的布局常见的有以下几种方案方案字形布局反射式光电传感器在小车前方字形简单排布。

在字形中传感器的间隔有均匀布局和非均匀布局两种方式，均匀布局不利于弯道信息的准确采集，通常采取的是非均匀布局。

考虑到弧度信息采集的连贯性，非均匀布局的理论依据是等角度分布原则，即先确定合适的定点，从顶点依次等角度画射线，射线与传感器水平线相交的位置即为传感器的位置。

在字形中传感器的间隔有均匀布局和非均匀布局两种方式，均匀布局不利于弯道信息的准寻迹传感器的布局常见的有以下几种方案方案字形布局反射式光电传感器在小车前方字形简单排布。

部分内容简介采集外部路面的信息并将其送入微控制器进行数据处理，其能否正常工作直接影响着小车对路面的判断以及小车下步的行动，因而其布局的合理性与有效性对小车稳定而又快速的行驶起着至关重要的作用。

我们认为在传感器的布局中，要解决两个问题信息检测的精确度和信息检测的前瞻性。

寻迹传感器的布局常见的有以下几种方案方案字形布局反射式光电传感器在小车前方字形简单排布。

在字形中传感器的间隔有均匀布局和非均匀布局两种方式，均匀布局不利于弯道信息的准确采集，通常采取的是非均匀布局。

考虑到弧度信息采集的连贯性，非均匀布局的理论依据是等角度分布原则，即先确定合适的定点，从顶点依次等角度画射线，射线与传感器水平线相交的位置即为传感器的位置。

这种方案信息检测相对连贯，准确，使控制程序算法简单，小车运行连贯，稳定。

方案二形布局传感器呈形排布。

这种方案的优点在于拓宽了边沿传感器的检测范围，更适合于小车快速行进中的弯道检测，但相对字形布局来说，形布局不利毕业设计于信息检测的稳定，易于产生振荡，不利于小车行驶的稳定。

方案三活动式传感器布局前面两种方案都是固定的布局方式，使传感器对赛道有定的依赖。

在这个方案中，传感器的位置是可以在定范围内灵活排布的。

这种方案的布局思路是传感器在安装板上的位置是可调的，先将传感器排布成为矩形点阵，根据不同的赛道情况而灵活地作出调整，就可以设计出不同的布局方式而适应不同的赛道。

这样对不同赛道有更强的适应性。

但这种方案可调性大，临时调节较难，其次机械设计中体积较大，增加了小车的重量，不利于加减速。

在我们的方案选择中，我们采用的是上述第种方案与第二种方案的结合，通过比较，我们对第第二种方案进行综合，扬长避短，优势互补。

由于本次比赛的赛道相关参数已知，而且赛道只有直道和弯倒两种，可以在测试中对赛道进行模拟，赛道变化不大，因此没有采取第三种方案。

传感器布局图如图所示前部传感器尾部传感器图传感器布局示意图毕业设计如图所示，整个传感器布局呈喷泉状。

中间黑线即为跑道中央黑线，在小车车头和车尾的正中心即路面黑线处布局了三个传感器前面个，后面两个，用来判断小车是否处于弯道状态当在定时间内三个传感器都检测到黑线则小车处于直道上，且尾部传感器可方便地判断偏离较大前部传感器完全冲出黑线的情况，进步防止小车冲出跑道。

车头前部在黑线外围共有十二个传感器，呈对称分布传感器间隔遵循由中间至外围由密到疏的排布方式，中间四个在同条水平线上，最外三个传感器呈圆弧状向内分布。

在这种布局中，我们采用的是等角度非均匀排布原则见方案，靠近中间的个传感器用于进步判断小车是否处于弯道状态以及小车偏离的程度，适合于小车跑大圆弧和消除小车行进中的左右振荡现象。

而边缘四个传感器则主要用感知小车大距离偏离黑线适合于小车在小圆弧上的高速行进。

边缘四个传感器呈圆弧状向内排布，扩大了传感器的检测范围。

系统电路板的固定及连接共用到三块外接电路板，所有电路板都制作成印制板。

分别为传感器主板，传感器尾板，车身主板包括，调试电路，电源电路，测速传感器其详细情况见下表表电路板信息表板名规格长宽安装位置车身主板车头最前言传感器主板车身中央靠后传感器尾板两后轮之间电路设计传感器电路设计本项目中，选用的是红外对管作为传感元件。

是个四端口元件，包括了只红外发射管和红外接收管，用塑料外壳将对管封装起来，如毕业设计图所示传感器详细资料见附录。

传感器电路如图所示图单对红外传感器电路图作为发射管的限流电阻，若阻值过大，则发射管功率会大幅降低，所起其阻值在欧之间可以根据需要选择。

的阻值要综合考虑确定。

其基本工作原理是通过，来确定输出信号的门限值，当发射管压降高于上的压降时，由于运放的饱和特性，输出电压为当低于上的电压时，输出电压为。

是个滤波电容，可以过滤尖峰干扰。

当小车在白色地面行驶时，装在车下的红外发射管发射红外线信号，经白色反射后，被接收管接收，旦接收管接收到信号，那么图中光敏三极管将导通，比较器输出为低电平当小车行驶到黑色引导线时，红外线信号被黑色吸收后，光敏三极管截止，比较器输出高电平，从而实现了通过红外线检测信号的功能。

将检测到的信号送到单片机口，当口检测到的信号为高电平时，表明红外光被地上的黑色引导线吸收了，表明小车处在黑色的引导线上同理，当口检测到的信号为低电平时，表明小车行驶在白色地面上。

测速传感器的设计测速传感器安装于小车右后轮附近，我们在小车的靠近车轮的轴上贴圈白色的胶带，再在白色胶带上贴上几条黑色的标记，这样就可用反射式红外传感器检测黑线，通过计数的方式来测量小车的速度。

测速传感器的电路设计同路面检测传感器的设计相同，都采用来进行信息采集见图，在车轮轴上作好黑色标记，通过对黑色标志的记数可得小毕业设计车车轮转过周所用的时间，通过公式进行计算即可得到小车当前的运行速度。

电源管理模块智能车系统根据各部件正常工作的需要，对配发的标准车模用蓄电池进行电压调节。

其中，单片机系统设计，速度变量，数值越大，速度越慢，毕业设计毕业设计控制字规则毕业设计显示开显示清屏显示光标移动设置，延时函数延时函数毕业设计延时函数延时函数清屏，程序结束附录系统原理图及配件清单飞思卡尔智能小车元器件清单名称型号数量单价总价单孔通用板块插针排排插座个排线线米排线接插套件同上套红外对管对对普通对管对运算放大器个精密电位器个个稳压管个个可调稳压管个坦电容个毕业设计单孔通用板块插针排排插座个排线线米排线接插套件同上套红外对管对对普通对管对运算放大器个精密电位器个个稳压管个个可调稳压管个坦电容个单孔通用板块插针排排第章引言第二章智能小车设计分析设计要求总体设计方案论证传感器设计方案控制算法设计方案第三章智能小车硬件设计机械设计车模结构特点寻迹传感器布局系统电路板的固定及连接电路设计传感器电路设计测速传感器的设计电源管理模块驱动模块调试模块第四章智能小车软件设计总体流程图控制算法舵机方向控制算法速度控制算法第五章开发流程单片机资源划分编译环境下载调试第六章开发总结与心得开发与调试过程开发中遇到的几个典型问题电源管理问题微分误差的问题电机电磁干扰的问题总结与展望参考文献附录研究论文，附录程序清单附录红外传感器参数说明，附录配件清单毕业设计第章引言智能小车以飞思卡尔位微控制为控制器，采用多传感器进行信息采集，运用反射式红外传感器设计路径检测模块和速度监测模块。

同时，采用技术，控制舵机的转向和电机转速。

系统还扩展了液晶显示屏和键盘模块作为人机操作界面，以便于智能小车的相关参数调整。

此外，寻迹算法结合防抱死系统技术，使我们的小车能在曲折的赛道上畅通无阻。

本设计以智能小车的设计为主线，包括小车的构架设计软硬件设计，以及控制算法研究等，分为六章。