摘 要

智能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。它集中的运用了计算机、传感、信息、通讯、导航、人工智能及自动控制等技术，它是典型的高新技术综合体。本文设计的简易智能小车系统就是这种综合体的一种尝试。文中所设计的简易智能循迹小车在传感器及多种芯片的配合下具有自动循迹的功能，可以说基本实现了简易小车的智能化。

小车利用 AT89C52为控制核心，通过红外发射和接收管对路面黑色轨迹进行检测，并将路面检测信号转换为能被单片机识别的数字信号。单片机对采集到的信号予以分析判断，及时控制直流电机不同的转动状态,通过小车的前进、 后退、左转、右转以调整小车的转向，并通过发光二极管指示不同的运动状态。整个系统的电路结构简单, 可靠性高。本系统设计的重点是控制直流电机使小车转弯及匀速正常行驶。

采用的技术主要有：（1）传感器的有效应用及新型芯片的采用；（2）通过编程来控制小车的速度及转向；（3）红外发射接收对管的使用。

关键词：51单片机；红外发射；直流电机；智能小车

Four Wheel Tracking Car Design

Abstract

Intelligent car is a collection of environmental perception, planning decision, automatic travel function in an integrated system. It focuses on the use of the computer, sensing, information, communication, navigation, artificial intelligence and automatic control technology, it is typical of high-tech complex. In this paper the design simple intelligent car system is the complex of a try. The design of simple intelligent followed in sensor and various kinds of car tracing of the chip with automatic follow with the function of the mark, can say basically achieved simple the intelligent of the car.

The small car use AT89C52 as control core, through the infrared emitting and receiving line for black trajectory road test, and the road test signal conversion can be single chip for identification of the digital signal. Single chip for the collected signal to the analysis judgment, dcmotor control in time the rotation of the different state, through the small car move forward, backward, left turn, turn right to modify the car turned, and through the leds indicate different motions. The whole system of the circuit structure is simple, high reliability. The system design is the focus of the dcmotor control to turn the car and uniform moving.

The technique to be used mainly has: (1)sensor effective application and the adoption of the new type of chip.(2) through the programming to control the speed of the car and steering;(3) infrared emission of the use of receiving tube.

Key Words：51 microcontroller; infrared transmitting; DC motor; intelligent car.

目 录

第一章 绪论

1.1 引言

1.2 课题的选题背景

1.3 本课题研究的目的及意义

1.4 国内外研究发展现状

1.4.1 国外发展状况

1.4.2 国内发展现状

1.5 课题主要研究内容及创新

1.5.1 主要研究内容

1.5.2 特色与创新

1.6 本章小结

第2章 智能小车的整体方案设计

2.1 总体设计及系统框图

2.2 系统各部分主要功能

2.3 智能车运行环境介绍

2.3.1 小车工作流程

2.3.2 环境介绍

2.3.3 设计说明

2.4 本章小结

第3章 系统硬件设计

3.1 主控系统设计

3.2 系统的工作流程、结构及功能

3.2.1 红外检测设计

3.2.2 检测放大器设计

3.3 驱动模块设计

3.4 稳压电源电路的设计

3.5 峰鸣器电路设计

3.6 舵机电路的设计

3.7 键盘和无线调试电路的设计

3.8 整机电路图

3.9 系统主板电路设计

3.10本章小结

第4章 软件设计

4.1 主程序流程及框图

4.2 模块子程序及框图

4.3 程序设计

4.3.1 循迹

4.3.2 避障

第5章 系统功能测试

5.1 测试步骤

5.2 测试结果

5.3 方案评价

第6章 结论与展望

6.1 工作与总结

6.2 研究与展望

致 谢

参考文献

第一章 绪论

1.1 引言

人们一直都想拥有一种能够自动驾驶，并且能够适应各种复杂路面情况和沿着指定道路（轨迹）运行的车辆。多年来，随着企业生产技术不断提髙，自动化技术不断加深，电子智能控制在汽车工业上的应用越来越普遍的大环境下，人们的这一梦想终于有望得到实现。现在，世界上许多国家都在对智能车辆进行研究和设计。

智能小车的研究是移动机器人的一个分支，是一项涉及到计算机技术，传感技术，通讯技术，自动控制技术，人工智能技术等相关技术的综合系统。当今的智能小车技术的发展主要有两个特点：第一，应用的领域不断扩大；第二，智能化程度越来越高。它的主要功能是能够自动识别路径，自动控制车速，自动转向等^[1]。智能小车是一个具有环境感知能力，规划决策能力和多级辅助驾驶能力的综合体，其主要特点是在复杂的道路情况下，能自动的驾驶车辆并沿着预定道路行驶，特别适用于在人类无法工作的环境中工作。作为智能交通系统(ITS) ^[2]中的一部分，智能小车技术已经渗透到社会各个领域成为该领域中的研究热点。