大学活动策划书范文河南理工大学智能红外避障小车开题报告

2020年11月29日发(作者：康喜子)

河南理工大学本科毕业设计（论文）开题报告

题目名称

学生姓名

智能红外避障车设计

专业班级

学号

一、

选题的目的和意义：

选题目的：

人们在不断探讨、改造、认识自然地过程中，制造能 代替人劳动的机器一直是人

类的梦想。

它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。智能车就是其中的一个体现。智能

小车集环境感知、规划决策、自动行驶 等功能于一体的综合系统，是典型的高新技术

综合体。

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经成为自动化物流 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。

研究意义：

加深课堂上的学习

由于单片机教学例子有限，因此，单片机智能 车能综合学生

课堂上的知识来实践，

使学习者更好的了解单片机的发展。

通过此次的单片机寻轨车

制作，使学生从理论到实践，初步体会单片机项 目的设计、制作、调试和成功完成项

目的过程及困难，

以此学会用理论联 系实际。

通过对实践中出现的不足与学习来补充

教学上的盲点。

从理论转为实际运用智能汽车是一种高新技 术密集的新型汽车，

是在网络环境下

利用信息技术、

智能 控制技术、

自动控制、

模式识别、

传感器技术、

汽 车电子、

电气、

计算机和机械等多个学科的最新科技成果，

使汽车具有自动识别行驶道路、

自动驾驶

等先进功能

.

随着控制技术、计算机技术和信息技术的发展

,

智能车在工业生产 和日常

生活中已经扮演了非常重要的角色

.

近年来，智能 车在野外、道路、现代物流及柔性

制造系统中都有广泛运用，已成为人工智能领域研究和 发展的热点。

二、

国内外研究综述：

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< /p>

在一个特定的环境里自动运作，

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。智能小车，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，始于上世纪

50

年代。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

< p>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

（

Auto mated Guided

Vehicle System

）

。

第二阶段

从

80

年代中后期开始，世界主要发达国家对智能车辆开展了卓有成

效的研究。在欧洲，普罗 米修斯项目开始在这个领域的探索。在美洲，美国成立了国

家自动高速公路系统联盟

（

NAHSC

）

。

在亚洲，

< p>日本成立了高速公路先进巡航

/

辅助驾

驶研究会。< /p>

第三阶段

从

90

年代开始，智能车辆进入了深入、系统、大规模研究阶段。最

为突出的是，美国卡内基

.

梅隆大学（

Carnegie

Mellon University

）机器人研究所一共

完成了

Nav lab

系列的

10

台自主车

（

Na vlab1

—

Navlab10

）

的研究，

取得了显著的成就。

< /p>

相比于国外，

我国开展智能车辆技术方面的研究起步较晚，

而且大多 数研究处在

于针对某个单项技术研究的阶段。

虽然我国在智能车辆技术方 面的研究总体上落后于

发达国家，并且存在一定得技术差距，但是我们也取得了一系列的 成果，主要有：

（

1

）中国第一汽车集团公司和国防科技大学机电工程与自动化学院与

2003

年研

制成功我国第一辆自主驾驶轿车。

（

2

）南京理工大学 、北京理工大学、浙江大学、国防科技大学、清华大学等多所

院校联合研制了

< p>7B.8

军用室外自主车，该车装有彩色摄像机、激光雷达、陀螺惯导

定位等传感器。

可以预计，

我国飞速发展的经济实力将为智能车辆的研究提供一 个更加广阔的前

景。因此，对智能小车进行深入细致的研究，不但能加深课堂上学到的理 论知识，更

能将理论转化为实际运用，为将来打下坚实的基础。

三、

毕业设计（论文）所用的主要技术与方法：

本课题主要开发一个能自动循迹，

红外遥控，

超声波避障和红外避障的智能小车

控制系统。设计主要 以简易智能机器人为开发平台，选择芯片内存容量更大的

STC89C52RC

单片机为控制平台，

选择常见的电机模型车为机械平台，

通过细化设计

要求，

结合传感器技术和电机控制技术相关知识实现小车的各种功能。

设计完成以由

红外线对管的自动寻迹、红外线自动避障、超声波测距、红外线遥 控组成的硬件模块

结合软件设计组成多功能智能小车，共同实现小车的前进倒退、转向行 驶，自动根据

地面黑线寻迹导航，

检测障碍物或悬崖后停止，

< p>红外人工遥控等功能，

实现智能控制，

达到设计目标。

本设计以两直流电动机为主驱 动，

通过各类传感器件来采集各类信息，

送入主

控单元< /p>

STC89C52RC

单片机处理数据后完成相应动作，以达到自身控制。采用集成

性能更强的

L293D

作为电机驱动芯片，选用

48:1

的减速比，用码盘实测（

48:1

强磁

< p>
电机）

在

7.2V

充电电池供电情况下，

< p>行进速度大约是

0.65M/S

。

采用

STC 12C5A60S2

直插式芯片，如芯片使用过程中有损坏或是不小心加密，可轻松更换 芯片再使用。避

障和避悬崖采用红外光电开关来完成，

自动寻迹采用红外 发射管和接收管光电对管寻

迹传感器完成，

超声波避障采用超声波发射器 和接收器经锁相环电路检波完成，

最后

由控制单元处理数据后通过编程有 序合理的将各模块信号整合在一起并完成相应动

作，实现了智能控制，相当于简易机器人 。

根据设计的作 品要达到的效果，本系统以

STC89C52RC

为核心控制器，主要

< p>
由电源模块、电机驱动模块、寻迹模块、避障模块、超声波探测模块、红外线遥控模

块等构成。系统的结构框图如下：

寻迹模块

电机驱动

电源模块

红外接收头

遥控发射器

STC89C52RC

超声波探测模块

液晶显示模块

避障模块