1、课课课课程程程程设设设设计计计计说说说说明明明明书书书书（论论论论文文文文） 设计题目： 教育机器人循迹 院 系： 电气学院 班 级： 设 计 者： 学 号： 指导教师： 设计时间： 8.279.10 课程设计任务书课程设计任务书 姓 名： 院 （系） ：电气学院自动测试与控制系 专 业：测控技术与仪器 班 号： 任务起至日期： 2013 年 9 月 2 日至 2013 年 9 月 13 日 课程设计题目： 超声波避障小车 已知技术参数和设计要求： 已知技术参数： 1. 工作电压：5v 2. 工作电流：30mA 典型，50mA 最大 3. 工作频率：38.5KHz 4. 最大探测距离：1.8
2、m 5. 最小探测距离：3 cm 6. 输入触发器：上升沿触发 7. 回波脉冲：正 TTL 高电平脉冲宽度 8. 下一次测量的延时：20 mS 设计要求： 实现小车自动避障任务，采用超声波模块实现小车避障功能。 工作量： 总工作时间为 10 天； 完成硬件电路的设计工作； 设计程序流程图并编写、调试程序； 硬件连接调试，完成设定的功能； 最后撰写开题报告和结题报告各一份。 工作计划安排： 1)2013.9.22013.9.3：任务布置、查阅资料，了解小车避障原理； 2)2013.9.42013.9.5：根据要实现的功能及采用的方法设计程序流程并编写程序； 3)2013.9.62013.9.9：
3、程序装载、调试运行各种拟实现的功能； 4)2013.9.102013.9.11：完成设定要实现的功能，撰写课程设计说明书； 5)2013.9.122013.9.13：完成硬件调试、验收。 同组设计者及分工： 自己独立完成： 完成硬件电路的设计工作； 设计程序流程图并编写、调试程序； 硬件连接调试，完成设定的功能； 撰写开题报告和结题报告各一份 指导教师签字_ 年 月 日 教研室主任意见： 教研室主任签字_ 年 月 日 * *注：此任务书由课程设计指导教师填写注：此任务书由课程设计指导教师填写 开题报告 1 绪论 课题目的课题目的 单片机是一门技术性、应用性很强的学科，实验课教学是它的一个极为重
4、要的 环节。不论理论学习还是实际应用，都离不开实验课教学。通过上学期单片机课程的学 习，我们基本掌握了 51 单片机的基本使用方法，本学期开学初，单片机课程设计给了我 们更大的挑战，课题的目的有以下几点。 进一步熟练掌握单片机的使用方法、提高程序的编写能力 掌握单片机系统外扩器件的连接与使用 对电子电路、电子元器件、印制电路板等方面的知识进一步加深认识 焊接技术、相关仪器设备的使用技能方面得到较全面的锻炼和提高 掌握软件和硬件调试的基本技巧与方法 项目研究背景及意义项目研究背景及意义 随着计算机技术、控制技术、信息技术的快速发展，工业的生产和管理进入了自动 化、信息化和智能化时代，智能化已经成
5、为时代发展的需要。在柔性自动化生产线、智 能仓储管理及物流配送等领域，当生产现场环境恶劣时，人工不能完成的任务如物料运 输和装卸等，可采用智能寻迹小车完成相应的任务。基于生产现场和日常生活的实际需 要，研究和开发智能小车寻迹系统具有十分重要的意义。该项目的研究可以应用于机车 头灯自动寻迹、工厂自动化、仓库管理、智能玩具和民用服务等领域，可提高劳动生产 效率，改善劳动环境。 红外线做为智能车寻迹的一种重要手段，以其寻迹实现方便，计算简单，易于做到 实时控制， 测量精度也能达到实用的要求， 在未来汽车智能化进程中必将得到广泛应用。 我国作为一个世界大国，在高科技领域也必须占据一席之地，未来汽车的智
6、能化是汽车 产业发展必然的，在这种情况下研究红外线在智能车寻迹上的应用具有深远意义，这将 对我国未来智能汽车的研究在世界高科技领域占据领先地位具有重要作用。 1.1 设计要求设计要求 采用超声波模块实现小车避障功能，实现小车自动避障任务。 2 主要设计内容及方案主要设计内容及方案 总体方案设计总体方案设计 系统采用 51 单片机作为核心控制单元用于智能车系统的控制,在超声波检测到障碍 物之后,主控芯片根据距离值控制直流电机的转动,在与障碍物距离较大的情况下，快速 前进，在与障碍物距离较小但还未到达临界转弯方向值的时候，慢速前进。在与障碍物 距离很近需要转向避障时，方案上将尝试进行转向，来进行避障。系统总体的设计方框 图如图 2-1 所示。 图 1.2 系统总体方框图 图错
