智能小车测速模块

智能车测速模块设计（实用资料）(可以直接使用，可编辑欢迎下载）智能车测速模块设计测速模块设计2.2 速度检测方案小车的实际行驶速度是小车速度控制的控制输入量，准确实时的测量小车的速度才能实现小车的速度控制，即纵向控制。

常用的测速方案有以下几种：方案一：光电测速传感器原理是传感器开孔圆盘的转轴与转轴相连接，光源的光通过开孔盘的孔和缝隙反射到光敏元件上，开孔盘随旋转体转一周，光敏元件上照到光的次数等于盘上的开孔数，从而测出旋转体旋转速度。

灵敏度较高，但容易受外界光源影响。

方案二：测速发电机原理是将旋转机械能转化成电信号，适合于测量速度较高的旋转物体的速度。

采用电磁感应的原理。

但市场上测速发电机应用于低压市场的比较少，而且都比较重，不适用于模型车，并且要将侧速发电机安装到电动车上需要对电动车模型进行较大改动，由于其质量较重，可能会严重影响电动车的机动性能，除非自制。

优点是测速准确、稳定、快速，可以直接由AD 转换器读入单片机测得当前速度值。

图2-3 测速发电机方案三：霍尔传感器其工作原理是：利用霍尔开关元件测转速，内部具有稳压电路、霍尔电势发生器、放大器、施密特触发器和输出电路，其输出电平和TTL电平兼容。

在待测旋转体的转轴上装上一个圆盘，在圆盘上装上若干对小磁钢，小磁钢愈多分辨率越高。

霍尔开关固定在小磁钢附近，当旋转体以角速度M 旋转时，每当一个小磁钢转过霍尔开关，霍尔开关便输出一个脉冲，计算出单位时间的脉冲数，即可确定旋转体的速度。

方案选择论证：光电测速传感器受外界光源影响很大，不适合运动性物体的测速；测速发电机体积重量较大，不便于小车上安装；集成化霍尔开关传感器具有灵敏可靠、体积小巧、无触点、无磨损、使用寿命长、功耗低以及不怕尘土、油污、湿热等优点，综合小车运动环境和重量轻的要求，我们使用了霍尔传感器来进行速度检测。

我们在后轮上贴了N 个磁铁，轮子每转1/N 圈，霍尔元件就会输出一个脉冲，只要测量每两个脉冲之间的时间就可以知道当前车速。

第1章绪论1.1 课题背景目前，在企业生产技术不断提高、对自动化技术要求不断加深的环境下，智能车辆以及在智能车辆基础上开发出来的产品已成为自动化物流运输、柔性生产组织等系统的关键设备。

世界上许多国家都在积极进行智能车辆的研究和开发设计。

智能车辆也叫无人车辆，是一个集环境感知、规划决策和多等级辅助驾驶等功能于一体的综合系统。

它具有道路障碍自动识别、自动报警、自动制动、自动保持安全距离、车速和巡航控制等功能。

智能车辆的主要特点是在复杂的道路情况下，能自动地操纵和驾驶车辆绕开障碍物并沿着预定的道路(轨迹)行进。

智能车辆在原有车辆系统的基础上增加了一些智能化技术设备:1)计算机处理系统，主要完成对来自摄像机所获取的图像的预处理、增强、分析、识别等工作。

2)摄像机，用来获得道路图像信息。

3)传感器设备，车速传感器用来获得当前车速，障碍物传感器用来获得前方、侧方、后方障碍物等信息。

智能车辆作为移动机器人的一个重要分支正得到越来越多的关注。

1.2 国内外发展现状及趋势智能化作为现代社会的新产物，是以后的发展方向，他可以按照预先设定的模式在一个特定的环境里自动的运作，无需人为管理，便可以完成预期所要达到的或是更高的目标。

同遥控小车不同，遥控小车需要人为控制转向、启停和进退，比较先进的遥控车还能控制其速度，而智能小车，则可以通过计算机编程来实现其对行驶方向、启停以及速度的控制，无需人工干预，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，它集中地运用了计算机、传感、信息、通信、导航、人工智能及自动控制等技术，是典型的高新技术综合体。

国外智能车辆的研究历史较长。

它的发展历程大体可以分成三个阶段：第一阶段 20世纪50年代是智能车辆研究的初始阶段。

1954年美国Barrett Electronics 公司研究开发了世界上第一台自主引导车系统AGVS（Automated Guided Vehicle System）。

基于单片机的多功能智能小车设计论文(摘要（关键词：智能车单片机金属感应器霍尔元件 1602LCD）智能作为现代的新发明，是以后的发展方向，他可以按照预先设定的模式在一个环境里自动的运作，不需要人为的管理，可应用于科学勘探等等的用途。

智能电动车就是其中的一个体现。

本次设计的简易智能电动车，采用AT89S52单片机作为小车的检测和控制核心；采用金属感应器TL-Q5MC来检测路上感应到的铁片，从而把反馈到的信号送单片机，使单片机按照预定的工作模式控制小车在各区域按预定的速度行驶，并且单片机选择的工作模式不同也可控制小车顺着S形铁片行驶；采用霍尔元件A44E检测小车行驶速度；采用1602LCD实时显示小车行驶的时间，小车停止行驶后，轮流显示小车行驶时间、行驶距离、平均速度以及各速度区行驶的时间。

本设计结构简单，较容易实现，但具有高度的智能化、人性化，一定程度体现了智能。

目录1 设计任务 (3)1.1 要求 (3)2 方案比较与选择 (4)2.1路面检测模块 (4)2.2 LCD显示模块 (5)2.3测速模块 (5)2.4控速模块 (6)2.5模式选择模块 (7)3 程序框图 (7)4 系统的具体设计与实现 (9)4.1路面检测模块 (9)4.2 LCD显示模块 (9)4.3测速模块 (9)4.4控速模块 (9)4.5复位电路模块 (9)4.6模式选择模块 (9)5 最小系统图 (10)6 最终PCB板图 (12)7 系统程序 (13)8 致谢 (46)9 参考文献 (47)10 附录 (48)1. 设计任务：设计并制作了一个智能电动车，其行驶路线满足所需的要求。

1.1 要求：1.1.1 基本要求：（1）分区控制：如（图1）所示：（图1）车辆从起跑线出发（出发前，车体不得超出起跑线）。

在第一个路程C~D区（3～6米）以低速行驶，通过时间不低于10s；第二个路程D～E区（2米）以高速行驶，通过时间不得多于4秒；第三个路程E~F区（3～6米）以低速行驶，通过时间不低于10s。

关键词：智能小车；控制系统；设计和实现1智能小车控制系统概述智能小车控制系统是一个综合、复杂的系统，其既有多种技术，也含有嵌入式的软件设备和硬件设备、图像识别、自动控制和电力传动、机械结构等技术知识，智能小车的控制系统主要是围绕嵌入式控制系统进行的，将其作为操控的中心，并借助计算机系统，最终完成自动造作和控制的过程[1]。

智能小车的控制系统流程图见图1所示。

2智能小车的设计和实现2.1智能小车的硬件设计硬件设计是保证智能小车平稳运行的必要条件，它关系着控制系统的精度和稳定性，因此在设计时需要用在模块化设计思想，该研究是通过采取硬件系统K60芯片作为核心控制器，并通过图像采集模块和电机、舵机驱动模块、测速模块、电源模块等组成硬件设计系统图，见图2。

首先，电源电路设计，该设计时智能小车的动力来源，为小车运行提供不断的电力，一般采取7.3V、容量为2000mAh的可充电型的镍铬电池作为电源，但是其不能直接为控制器传输电力，需要在转变电路后才可以进行传输。

转变电路可以保证控制器直接对电池内的电压进行调节，保证不同模块可以正常工作和运行，智能小车主要是依靠控制电力和电机驱动进行转变的。

其次是K60最小系统板，在设计时需要将K60的管脚部分做成最小系统的单独电路板，这样可以简化电路板的设计，促使调试更加顺利，K60系统板主要由K60芯片、复位电路、时钟电路、JTAG下载电路、电源滤波电路组成。

再其次是电机驱动电路，该电路是在集成芯片的驱动下进行的，可以为控制器更其他模块提供较大的电流最终集成电机驱动芯片，但是要特别注意这部分因为在电机驱动过程中有较大的分功率，会导致小车在进行调试时因为过大的电流导致小车电路发生堵塞现象，而使小车电路被烧毁，因此需要设计者避免这种现象，可以将驱动电路做成驱动板[2]。

最后是舵机接口电路。

在智能小车设计中，舵机主要保证小车可以顺利转向，因此舵机的运行电压、转向动作、转向速度都是需要考虑的因素，一般选择舵机时主要选择Futaba3010，选择供电电压为6V。

基于Cortex—M3内核的智能循迹小车设计方案系统以Cortex-M3为内核的STM32作为中央处理器，用激光传感器探测路径实时控制电机速度，结合PID算法控制舵机转向。

实践证明，智能循迹车能自主寻找线路以2m/s的速度稳定运行。

标签：Cortex-M3；PID算法；激光传感器；智能循迹车1 引言智能车辆作为智能交通系统的关键技术之一，它体现了车辆工程、人工智能、自动控制及计算机技术于一体的综合技术。

是未来汽车的发展趋势[1]。

本系统以激光传感器采集路径信息，霍尔元件所读取的脉冲数中央处理器STM32-103RBT6计算车体与赛道中心偏差、入弯时曲线偏差角度和智能车实时车速；并完成舵机转角和控制输出驱动分配，使智能车稳定在赛道运行。

为更好完成人机交互系统设置矩阵键盘，LCD液晶显示和蓝牙无线通信模块。

2 系统整体框架智能车采用HSP无限94185作为智能车机械结构的主体部分，由路径采集部分，电机和驱动部分，稳压部分，舵机部分，人机接口部分和中央处理器部分组成，系统框图如图（1）所示。

为了让各个模块能够正常的工作系统分别有3.3V 稳压电路和5V稳压电路。

系统路径检测部分是用激光传感器，传感器将检测到的信号给中央处理器，测速模块所测得脉冲同时也传送给中央处理器，经过中央处理器分析处理会做出相应的响应。

CPU会向舵机发送相应的指令同时也控制电机的转速把相应的指令发送给驱动模块。

为了更好控制与校正系统使系统更加稳定，系统会把PID各参数显示到TFTLCD液晶显示屏上，并且矩阵键盘各个按键对系统的各个参数进行调节。

为了能更好的监控到系统的运动状态系统还可以通过无线通信模块将信息发给PC机，PC机也可以对系统的各参数进行调节控制，从而更好的实时对智能车进行控制。

3 系统硬件结构3.1 人机接口部分人机接口部分主要包括：矩阵键盘模块、LCD显示模块和HC-05无线蓝牙通信模块。

矩阵键盘的各个按键有其特定的功能可以改变智能循迹车的速度，舵机打舵的角度，舵机、电机PID各个参数的大小还可以根据赛道不同的情况选择不同的程序。

基于单片机的智能灭火小车设计摘要：如今，我国正处于经济迅猛发展的时期，人民的生活水平得到普遍提高，居住环境和生活环境也不断的改善，但同时，我国的消防安全隐患仍是个巨大的问题。

每年，我国的火灾事故频频出现，尤其是发生了重大火灾时，消防工作人员自身在抢救时也面临着生命的危险，甚至有时候根本无法达到目的地进行灭火抢救。

如何能在高效灭火的同时保障消防员的生命安全，是我们当今所考虑的问题，于是，当代人们想出了智能灭火小车，由机器代替人们进行一些不可完成的工作，同时也能减少生命和财产的损失。

关键词：智能灭火小车；MX1508；STC89C52引言基于单片机的智能灭火小车设计的研究背景，源于对火灾扑救效率和安全性的需求和对智能科技的追求。

通过单片机技术的应用，可以实现智能灭火小车的自主导航、实时感知、智能控制等功能，提高灭火效率和消防安全，同时也为智能科技的发展提供了基础和支撑。

本次设计的研究旨在设计一个基于单片机的智能灭火小车，能够实现火源的检测并且自动寻迹前往进行灭火。

并结合了蓝牙模块，可以实时向手机反馈小车的运转状况，也可以通过手机发送指令控制小车的运行。

1系统硬件介绍1.1单片机最小系统STC89C52单片机最小系统电路是一种基于STC89C52单片机的基本电路，包括STC89C52芯片、11.0592MHz晶振和复位电路。

晶振提供时钟信号，复位电路用于初始化单片机，为其提供稳定的工作环境，实现基本的操作和程序运行。

这个最小系统电路是STC89C52单片机开发和应用的基础。

1.2避障检测模块电路HC-SR04超声波检测模块是一种常用的超声波测距模块，包含超声波发射器和接收器。

它通过发射超声波脉冲并接收其回波来测量物体与模块之间的距离。

模块工作原理是通过发送一个短脉冲的超声波信号，然后计算从发射到接收回波的时间差来确定距离。

HC-SR04模块广泛应用于无人机、机器人、智能小车等领域，提供非接触式、精确的距离测量功能。

基于 stm32 单片机的智能小车控制摘要：进入21世纪以来，智能化已成为时下最热门的课题。

智能小车在日常生活、交通、军事等领域中发挥了独有作用，不仅断提高了人们的生活品质，而且还能够提升人们的服务效率、工作效率，成为了智能化研究的热门课题。

利用超声波传感器和SG90舵机组成超声波云台，以stm32单片机作为控制核心，对智能小车控制进行详细研究。

关键词：stm32单片机；智能小车；控制引言本文所设计的基于STM32F103的无线智能小车控制系统，其中以STM32F103单片机为控制核心，小车辅助避障模块为E18-D80NK光电传感器，使用超声波传感器和SG90舵机组成超声波云台，并将红外发射管、红外接收管和LM339电压比较器进行组合作为智能小车巡航传感器。

该小车在前进时能够检测一定范围内的障碍物距离，实现智能小车巡航、防摔等功能。

并且智能小车上安装GPS定位模块和无线模块，能够控制智能小车能够避开障碍自由行走。

GPS模块用于智能小车定位，无线模块能够使智能小车通过无线通信连接，与PC无线通信连接，将智能小车定位信息及障碍物距离信息显示到PC上，从而通过PC端控制智能小车的行走。

另外，为了驱动智能小车行走，并测量左右轮转速，直流电机驱动分别采用了TB6612FNG电机驱动模块和槽型光耦传感器、测速码盘，在PWM脉宽改变电机转速上，通过PID控制器实现小车调速功能。

一、基于STM32单片机的智能小车的硬件设计1.1主控芯片设计为了满足大多数嵌入式系统控制要求，采用STM32F103单机片，其性能优越且性价比较高。

1.2传感器设计避障系统传感器采用成本低、距盲区小及灵敏度高的HC-SR04超声波测距模块，该模块具有更好的抗干扰能力、可非接触测量0.02～4m的障碍物距离；巡航传感器选用模块价格便宜、体积较小的红外传感器，但该传感器多在没有强光的环境中使用，抗干扰能力较差，可控制小车巡航，防止摔倒；测速模块采用槽型光耦传感器和测速光电码盘组成测速系统，模块采用施密特触发器抖动触发脉冲，只要有非透明物体阻挡模块光电射槽，就可以触发模块输出5VTTL电压，触发脉冲稳定。

第1章绪论1.1课题背景目前，在企业生产技术不断提高、对自动化技术要求不断加深的环境下，智能车辆以及在智能车辆基础上开发出来的产品已成为自动化物流运输、柔性生产组织等系统的关键设备。

世界上许多国家都在积极进行智能车辆的研究和开发设计。

智能车辆也叫无人车辆，是一个集环境感知、规划决策和多等级辅助驾驶等功能于一体的综合系统。

它具有道路障碍自动识别、自动报警、自动制动、自动保持安全距离、车速和巡航控制等功能。

智能车辆的主要特点是在复杂的道路情况下，能自动地操纵和驾驶车辆绕开障碍物并沿着预定的道路（轨迹）行进。

智能车辆在原有车辆系统的基础上增加了一些智能化技术设备：1）计算机处理系统，主要完成对来自摄像机所获取的图像的预处理、增强、分析、识别等工作。

2）摄像机，用来获得道路图像信息。

3）传感器设备，车速传感器用来获得当前车速，障碍物传感器用来获得前方、侧方、后方障碍物等信息。

智能车辆作为移动机器人的一个重要分支正得到越来越多的关注。

1.2国内外发展现状及趋势智能化作为现代社会的新产物，是以后的发展方向，他可以按照预先设定的模式在一个特定的环境里自动的运作，无需人为管理，便可以完成预期所要达到的或是更高的目标。

同遥控小车不同，遥控小车需要人为控制转向、启停和进退，比较先进的遥控车还能控制其速度，而智能小车，则可以通过计算机编程来实现其对行驶方向、启停以及速度的控制，无需人工干预，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，它集中地运用了计算机、传感、信息、通信、导航、人工智能及自动控制等技术，是典型的高新技术综合体。

国外智能车辆的研究历史较长。

它的发展历程大体可以分成三个阶段：第一阶段20世纪50年代是智能车辆研究的初始阶段。

1954年美国Barrett Electronics公司研究开发了世界上第一台自主引导车系统AGVS （Automated Guided Vehicle System）。

x循迹小车+电路+程序部门： xxx时间： xxx制作人：xxx整理范文，仅供参考，可下载自行修改摘要<关键词：智能车 AT89S52 单片机金属感应器霍尔元件1602LCD）智能作为现代的新发明，是以后的发展方向，他可以按照预先设定的模式在一个环境里自动的运作，不需要人为的管理，可应用于科学勘探等等的用途。

智能电动车就是其中的一个体现。

本次设计的简易智能电动车，采用AT89S52单片机作为小车的检测和控制核心；采用金属感应器TL-Q5MC来检测路上感应到的铁片，从而把反馈到的信号送单片机，使单片机按照预定的工作模式控制小车在各区域按预定的速度行驶，并且单片机选择的工作模式不同也可控制小车顺着S形铁片行驶；采用霍尔元件A44E检测小车行驶速度；采用1602LCD实时显示小车行驶的时间，小车停止行驶后，轮流显示小车行驶时间、行驶距离、平均速度以及各速度区行驶的时间。

本设计结构简单，较容易实现，但具有高度的智能化、人性化，一定程度体现了智能。

b5E2RGbCAP目录1 设计任务 (3)1.1 要求 (3)2 方案比较与选择 (4)2.1路面检测模块 (4)2.2 LCD显示模块 (5)2.3测速模块 (5)2.4控速模块 (6)2.5模式选择模块 (7)3 程序框图 (7)4 系统的具体设计与实现 (9)4.1路面检测模块 (9)4.2 LCD显示模块 (9)4.3测速模块 (9)4.4控速模块 (9)4.5复位电路模块 (9)4.6模式选择模块 (9)5 最小系统图 (10)6 最终PCB板图 (12)7 系统程序 (13)8 致谢 (46)9 参考文献 (47)10 附录 (48)1. 设计任务：设计并制作了一个智能电动车，其行驶路线满足所需的要求。

1.1 要求：1.1.1 基本要求：<1）分区控制：如<图1）所示：<图1）车辆从起跑线出发<出发前，车体不得超出起跑线）。

KD-20 GPS车速测量模块使用说明KD-20 GPS车速测量模块选用国际知名公司的GPS接收核心板,并配置了主频达100MHz的高速单片机将其GPS速度信息转化为频率脉冲，用PCM系列数据采集器中独特的等精度测速计数电路实现了速度和距离的精确测量。

KD-20 GPS车速测量模块可以完美替代传统接地式五轮仪或非接触光电车速传感器，原数据采集器的电路可以不改动或简单改动。

一、技术指标1. 20Hz原始GPS输出2. 3.3V有源天线3. 供电电源7-12V，功耗约3W4. 速度精度0.03m/s（0.1km/h）5. 速度脉冲输出（1）频率范围：35Hz-25kHz（2）脉冲当量：4mm/脉冲（3）测速范围：0.5-360km/h（4）速度-频率变换精度：优于0.025%（0.1km/h）（5）速度-频率变换分辨率：优于0.0016Hz（0.00003km/h）二、接线与使用1.后面板KD-20GPS车速测量模块的后面板如图1所示。

后面板上装有4芯电源/信号输出插座，通过该插座，与数据采集器的车速端口相连。

2.前面板KD-20GPS车速测量模块的后面板如图2所示。

前面板上装有GPS天线插孔，用于连接高增益专用测量天线。

注意：试验时，天线应该至于驾驶室顶部上方，不应该至于驾驶室内或其它部位，否则，会影响GPS接收机的稳定工作。

GPS天线连接线缆较细，切忌生拉硬拽，防止损坏！（1） 电源指示灯：绿色，用于指示GPS车速测量模块是否上电；（2） GPS卫星锁定指示灯：红色，当卫星接收机锁定4颗以上GPS卫星时，该指示灯点亮，频率速度脉冲信号输出有效；（3） GPS差分锁定指示灯：红色，当卫星接收机锁定GPS差分卫星时，该指示灯点亮；（4） DGPS锁定指示灯：红色，当卫星接收机工作于差分状态时，该指示灯点亮。

注意：正式试验前，至少应保证GPS卫星锁定指示灯稳定亮起，否则，所测量的速度是无效的。

（5） 运行指示灯：蓝色，当GPS测速模块启动后亮起，有速度脉冲输出时，闪烁，闪烁频率与车速成正比。

毕业设计（论文）设计（论文）题目：基于单片机的智能小车学院名称：电子与信息工程学院专业：电子与信息工程班级：电信092班姓名：\ 学号\指导教师：\ 职称\基于单片机的智能小车摘要智能车辆是目前世界车辆研究领域的热点和汽车工业新的增长点。

未来的车辆也一定是智能化的车辆。

所以，智能化的车辆是未来人们生活重要的载体。

因此有必要对智能车辆进行研究。

研制一种智能，高效的智能小车控制系统具有重要的实际意义和科学理论价值。

本文设计了一个能自动循迹的智能小车控制系统。

以STC89C52单片机为控制核心，利用反射式光电传感器检测黑线实现小车循迹，利用超声波传感器检测道路上的障碍并提示，利用LCD1602显示小车的速度和路程。

能实现小车自动根据地面黑线前进倒退、转向行驶，超声波测距提示障碍物，LCD1602实时显示小车的速度和行驶的路程，具有高度的智能化，达到设计目标。

关键词：智能小车,STC89C52单片机,超声波传感器,LCD1602目录摘要..................................................................................... 错误！未定义书签。

ABSTRACT .......................................................................................... 错误！未定义书签。

目录....................................................................................... 错误！未定义书签。

第1章绪论................................................................................. 错误！未定义书签。

摘要随着自动控制技术的迅速发展，自动化技术已广泛应用于国计民生的各行各业。

智能汽车就是自动化技术发展的重要成果之一。

本文介绍了智能小车的研究设计背景与现状及其各个工作模块的工作原理、硬件及软件设计。

本设计中的自动循迹模块采用光电传感器循迹方法，选用RPR220型红外一体式发射接收管作为光电传感器，通过三组光电传感器识别小车的运行姿态。

避障模块利用超声波测距传感器，超声波发射部分的换能器选用TCT40-16T，接收部分选用TCT40-16R，在小车的左前右分别安装一组测距传感器实现避障功能。

设计遥控模块对小车进行启停及加减速控制，通过光电编码实现对小车的测速功能。

设计显示模块从而实时了解小车的运行状态。

选用包含Ｈ桥的L298Ｎ模块，利用PWM驱动小车行驶。

关键字：循迹，避障，遥控，显示，测速，PWM驱动ABSTRACTWith the rapid development of automatic control technology, automation technology has been widely used in various industries of the national economy and the people’s livelihood. Smart car is one of the important results of the development of automation technology. This article describes the design background and current situation of the intelligent car and the working principle, hardware and software design of the car’s modules.The automatic tracking of this design uses photoelectric sensor tracking method, and we choose RPR220 as the photoelectric sensor, which integrate the infrared transmitting and receiving tubes, three sets of photoelectric sensor distinguish the car’s running posture. Obstacle avoidance module utilizes ultrasonic distance sensor. We choose TCT40-16T as the emitting portion of the ultrasonic transducer and TCT40-16R as the receiving portion. Three distance measuring sensors are respectively fixed on the front, left and right of the car to achieve the obstacle avoidance function. Design remote control to control the start，stop，acceleration and deceleration of the car, and we utilize the optical-electricity encoder to realize the car’s speed measuring function. Design the display module to know the real-time of the car. Choose the L298N module which contains the H-bridge and utilize the PWM to drive the intelligent car running.KEYWORDS:tracking, obstacle avoidance, remote control, display, speed measurement, PWM driving目录摘要(中文) (1)摘要(外文) (2)1 绪论 (1)1.1 设计背景与意义 (1)1.2 当前国内外的研究设计现状及成果 (2)1.2.1 国外研究现状及成果 (2)1.2.2 我国研究现状及成果 (3)1.3 本设计的内容及结构 (4)1.3.1 设计内容 (4)1.3.2 本文结构 (5)2 智能小车控制系统的设计原理 (7)2.1、智能小车自动循迹原理 (7)2.1.1 小车循迹原理 (7)2.1.2 光电传感器工作原理 (8)2.1.3 光电传感器的常用类型 (9)2.2 超声波测距避障原理 (9)2.3 智能小车测速原理 (12)2.3.1直流电机测速 (12)2.3.2 光电码盘测速 (14)2.4 智能小车遥控原理 (15)2.4.1 红外遥控的实现模块 (15)2.4.2 红外遥控的工作原理 (15)2.5 智能小车的电机驱动电路工作原理 (16)3 智能小车控制系统的硬件电路图设计 (17)3.1 智能小车的电源模块设计 (17)3.2 智能小车自动循迹的硬件电路设计 (18)3.2.1 循迹传感器选择 (18)3.2.2 循迹电路图设计 (19)3.3 智能小车超声波测距的硬件电路设计 (20)3.3.1 超声波发射部分的硬件电路设计 (20)3.3.2 超声波接收部分的硬件电路设计 (20)3.4 智能小车数码显示的硬件电路设计 (21)3.4.1 LED数码显示器的结构与显示段码 (21)3.4.2 LED数码显示器的显示方法 (23)3.4.3 数码显示的硬件设计 (23)3.5 智能小车遥控的硬件电路设计 (24)3.5.1 智能小车的遥控发射模块硬件设计 (24)3.5.2 智能小车的遥控接收模块硬件设计 (25)3.6 智能小车电机驱动的硬件电路设计 (26)3.6.1 智能小车的电机驱动芯片选择 (26)3.6.2 智能小车的电机驱动电路的设计 (27)3.7 智能小车整体的硬件电路设计 (27)4 智能小车控制系统的软件设计 (29)4.1 主程序设计 (29)4.2 自动循迹模块程序设计 (30)4.3 测距避障模块程序设计 (2)4.4 数码显示模块程序设计 (3)4.5 编码测速模块程序设计 (4)4.6 红外遥控模块程序设计 (5)总结............................................... 错误！未定义书签。

基于FPGA控制的智能小车的设计李毓川【摘要】为了设计能实现具有避障、循迹、遥控和测速功能的智能小车,利用Cyclone 2类型的FPGA作为控制核心,采用模块化的设计思路,使用红外对管、超声波传感器、蓝牙模块和霍尔元件实现小车的相关运动功能;分别设计了智能小车的硬件电路和软件程序;在软件编程中结合实际车辆运行情况,创新性的提出了一种智能小车的循迹方式,巧妙处理了转弯半径过小的循迹问题,并在实际现场调试测定了相关的控制参数,如小车转弯时的“倒车时间T”;经过现场的系统测试,设计的智能小车运行平稳,性能优良.【期刊名称】《计算机测量与控制》【年(卷),期】2018(026)007【总页数】5页(P52-56)【关键词】FPGA;智能小车;控制系统;循迹;避障【作者】李毓川【作者单位】清华大学自动化系,北京100084【正文语种】中文【中图分类】TP290 引言智能小车是轮式移动机器人研究领域的一项重要内容，也是陆地自主行驶车辆(autonomous ground vehicle，AGV)的一种，在社会生活的各个领域中，有广泛的应用前景[1-4]。

智能小车一般由行走部件和控制部件组成。

控制部件是智能小车的核心，根据小车要实现的不同运动功能，控制部件可以采用相应的各种控制芯片。

小车的控制芯片的类型多种多样，单片机是其中应用最为广泛的一种。

而FPGA作为控制芯片中的重要一类，也被广泛使用。

尤其在遇到需要控制多种输入输出元件时，由于单片机本身并不能与外设直接相接，所以，每当增加外设时，单片机的驱动电路就需要进行很大的改动。

而由于FPGA提供许多的管脚和接口，就使得FPGA外接外设相对更加方便。

同时，FPGA使用硬件描述语言进行编程，硬件描述语言在信号的逻辑处理和输入输出上更加通俗易懂。

总之，FPGA凭借相较单片机更好的定制性，更快的烧录速度和更简洁的编程从而被广泛的认可和应用。

本文设计了一台基于FPGA控制的智能小车， FPGA使用Cyclone 2类型的主控芯片，这种芯片功能强大，功耗较低。

内蒙古科技大学智能仪表综合训练设计说明书题目：智能小车测速系统设计学生姓名：学号：专业：测控技术与仪器班级：2009-1 指导教师：孙采鹰讲师摘要近年来，随着我国经济建设的高速发展，机动车辆拥有量也在急剧增长，交通事故也日益增多，车辆超速成为了越来越严重的问题。

而我国生产的汽车、摩托车电机转速测量系统大多使用动圈式模拟测速。

这种测量系统存在精度差、过载能力弱等缺点。

本次的智能仪表综合训练的主要任务是设计一个智能小车，要求实现小车能够直走、通过光电传感器进行测速、通过PWM 电路模块进行调速以及通过LCD1602 液晶模块进行脉冲、速度、PWM 的占空比三个参数的显示。

控制板的设计以8 位的STC89C52 单片机为控制核心，驱动板则以L289N 驱动芯片为核心，应用光电传感器和LCD 液晶模块，成功的实现了小车的测速、调速和显示功能这三大功能。

课题完成了光电传感器、单片机、控制板、驱动板选择，采购接口电路的设计和连接以传感器和电路的安装位置和方式的安排，并完成了整个硬件的安装工作。

除此之外，还对整个控制软件进行设计和程序的编制以及程序的调试，并最终完成了软件和硬件的融合，基本实现了智能小车要求实现的预期的功能。

关键词：智能小车；光电传感器；驱动芯片；LCD 液晶模块；单片机I 目录第一章绪论 1 1.1 问题的提出 1 1.2 设计思路2第二章方案论证 3 2.1 控制核心的选择及其简介3 2.1.1 STC89C52RC单片机简介4 2.1.2 小车控制板简介7 2.2 小车驱动方式选择10 2.3 光电测速模块11 2.4 LCD1602 显示模块12第三章系统硬件设计16 3.1 车体结构及其驱动电路16 3.2 测速模块的设计18 3.3 PWM调速模块的设计21 3.3.1 PWM硬件电路的设计22 3.3.2 PWM电路的使用方式及连线23第四章系统软件的设计25 4.1 主程序的设计25 4.2 测速模块程序的设计26 4.3 PWM调速模块程序的设计28 4.4 LCD1602 液晶显示程序的设计28总结30参考文献31附录1 原理图32附录 2 源程序35附录 3 实物图41 II 第一章绪论1.1 问题的提出当今世界，科学技术日新月异。

智能避障循迹小车摘要：小车设计用的是51单片机开发板作为控制模块，采用的是舵机+超声波的云台模块来检测与障碍物的距离，在小车前进的时候会通过超声波不断测距，当前方障碍在小车设定的报警距离范围内，也就是说当小车马上撞到障碍物的时侯，小车就会停止前进，通过舵机带动超声波模块左右转动并测量小车左前方和右前方的障碍距离，从而智能识别小车要避障的方向，从而达到智能规划路线进行避障的效果。

测速模块，不仅能实现自主避障，而且也可以进行人工控制，通过红外遥控器可以实现遥控小车的目的。

关键词：XB-2S51单片机；红外遥控；测速；超声波避障引言：随着社会的发展，智能化越来越受到人们的关注。

本设计通过模拟小车的自动行驶及避障功能，来实现智能化。

在此设计中，用XB-2S51单片机作为主控芯片，处理接收到的各种信号，并作出相应的反馈:用红外对管来进行黑线检测，从而达到循迹和避障的目的:通过编写的程序，保证了电机的左右转动，从而达到小车设计时预定的目标。

由于小车在设计过程中，采用了模块化的设计思路，所以在进行调试时非常方便。

我们可以分别对每一个功能部分来进行调试，驱动部分调试时，只要给电机向前或者向后的信号，就可以调试出其功能。

循迹部分调试时，只要通过检测到黑线，判断是否泓黑线行驶，即可以调试出。

在进行避障调试中，我们可以把障碍物放在小车前方，然后看小车两个轮子的转向。

这种模块化的设计思想不仅简化了设计过程，而且对我们以后的设计也会有一定启发。

智能小车的研究、开发和应用涉及传感技术、电气技术、电气控制技术、智能控制等学科,智能控制技术是一门跨科学的综合性技术，当代研究+分活跃，应用日益广泛的领域。

众所周知机器人技术的发展是一个国家高科技水平和工业自动化程度的重要标志和体现。

因此日前世界各国都在开展对机器人技术的研究。

机器人由于有很高的灵活性、可以帮助人们提高生产率、改进产晶质量等优点，在世界各地的生产生活领域得到了广泛的应用。

课程设计说明书题目：基于单片机‎的测速装置‎学院（系）：年级专业：学号：学生姓名：指导教师：教师职称：目录目录.............................. 错误！未定义书签。

燕山大学课‎程设计（论文）任务书.......... 错误！未定义书签。

摘要................................. 错误！未定义书签。

前言.................................. 错误！未定义书签。

一、STM32‎相关知识介‎绍................. 错误！未定义书签。

1.1 STM32‎介绍....................... 错误！未定义书签。

1.2 固件库在S‎T M32中‎的作用 .......... 错误！未定义书签。

二、智能小车介‎绍....................... 错误！未定义书签。

2.1智能小车‎整体简介................. 错误！未定义书签。

2.2 4路红外线‎探测系统............... 错误！未定义书签。

2.3 PWM测速‎原理及模块‎............... 错误！未定义书签。

2.4 L298驱‎动模块 ................... 错误！未定义书签。

三、程序设计 ......................... 错误！未定义书签。

3.1 外设的初始‎化和设置步‎骤 .......... 错误！未定义书签。

3.2 设计流程和‎思路.................. 错误！未定义书签。

四、心得体会 .......................... 错误！未定义书签。

五、参考资料 .......................... 错误！未定义书签。

六、程序附录 .......................... 错误！未定义书签。

燕山大学课‎程设计（论文）任务书院（系）：电气工程学‎院基层教学单‎位：自动化系学号学生姓名专业（班级）设计题目基于单片机‎的测速装置‎设计技术参数1掌握PW‎M电机调速‎原理；2掌握红外‎测速原理；3合理设置‎电机控制周‎期。