单片机课程设计--超声波避障小车

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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：超声波避障小车 院 系：电气工程及自动化学院 班 级：XXXXXXX 设 计 者：XXX 学 号：XXXXXXXXXX 指导教师： 设计时间：2013.09.02.-2013.09.11 课程设计任务书课程设计任务书 姓 名： 院 （系） ：电气工程及自动化学院 专 业：光电信息工程 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，35mA

2、 最大 3. 工作频率：40KHz 4. 最大探测距离：3m 5. 最小探测距离：2 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 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，了解小车循迹原理； 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

3、.62013.9.9：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： 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 开题报告开题报告 一一. .立项依据立项依据 1.11.1 课题课题目的目的 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 掌握软件和硬件调试的基本技巧与方法 提高器件说明书以

4、及时序过程的阅读、理解能力 1.1.2 2 立项目的立项目的 （1）设计一辆利用超声波传感器来实现避障功能的小车，使小车对其运动方向受到的阻 碍作出各种躲避障碍的动作。 （2）进一步学习单片机原理及其应用，了解超声波传感器的工作原理。 1.31.3 立项意义立项意义 在当今社会，汽车成为了越来越普遍，人们不可缺少的交通工具。但汽车的不断增 加，随之而来就是越来越多的交通事故。交通事故成为了现在越来越严重的安全隐患。 所以随着汽车工业的快速发展，我们必须加强对汽车安全性能的考虑。所以，智能汽车 概念应运而生，他既是汽车产业的机遇也是汽车产业的挑战。汽车的智能化必将是未来 汽车产业发展的趋势，在这

5、样的背景下，我们开展了基于超声波的智能小车的避障研究。 超声波作为智能车避障的一种重要手段，以其避障实现方便，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，未来汽车的智能化是汽车 产业发展必然的，在这种情况下研究超声波在智能车避障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。 二二课题设计课题设计 2.12.1 设计要求设计要求 （1）在车前方没有障碍物时，小车沿直线向前走。 （2）在车前方有障碍物时，小车能避开障碍物，避障方法如下： 先向

6、左边转 90 度，如果前面没有障碍物，再沿直线向前走； 如果前面仍有障碍物，则向右转 180 度，如果前面没有障碍物，则直线行走； 如果前面仍有障碍物，则向右 90 度，然后直线行走 2.22.2 设计原理设计原理 该智能车系统可分为四个主要模块：传感器避障模块，单片机主控核心模块，电机 驱动模块，USB 下载模块。鉴于电机驱动模块、USB 下载模块已经由实验室直接提供了， 我们对于传感器避障模块和单片机主控核心模块进行了讨论。 （1）传感器避障模块。智能车避障系统中的传感器一般分为接触型和非接触型两种， 接触型相对比较简单。 这里我们使用了超声波传感器进行测量， 也即非接触型传感器。 超 声波是一种振动频率高于声波的机械波，由换能晶片在电压的激励下发生震动产生的， 在碰到杂质