毕业设计--基于Arduino单片机的智能小车设计

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1、 毕毕 业业 设设 计计 毕业设计题目：毕业设计题目： 姓姓 名学名学 号号 ： 所在系所在系 （部） ：（部） ： 专专 业业 及班级：及班级： 指指 导导 教教 师：师： 完完 成成 日日 期：期： 第 2 页 中中 文文 摘摘 要要 智能车辆是集环境感知、规划决策、多等级辅助驾驶等功能于一体的综合系 统，是智能交通系统的一个重要组成部分。它在军事、民用、太空开发等领域有 着广泛的应用前景。随着电子工业的发展，智能技术广泛运用于各种领域，运用 于智能家居中的产品更是越来越受到人们的青睐。 本系统在硬件设计方面，以Arduino单片机为控制核心，以超声波传感器检 测前方障碍物，从而自动避障。

2、在软件方面，利用 C 语言进行编程，通过软件编 程来控制小车运转。根据家庭各种房间家具的布局不同而使用不同的路径，从而 使得家居中常用到的智能清扫小车智能化，人性化。该小车能自动避障，有一定 的实用价值。 关键词 ：单片机；智能清扫小车；自动避障 第 3 页 目录目录 第一章 绪论 1 1.1 选题背景 1 1.2 智能小车研究现状 2 1.3 课题主要内容 . 4 第二章 智能小车总体结构 5 2.1 方案综述 5 2.2 主控单元方案比较与选择 5 2.3 避障单元方案比较与选择 . 6 2.4 “小车”的必要的信息 . 7 第三章 智能小车的触觉、眼睛 8 3.1 智能小车内部检测原理

3、. 8 3.2 电机电流、电压检测 10 3.3 超声波测距 .11 第四章 智能小车的脚 23 4.1 轮系结构详述 . 23 4.2 直流电机 H 桥驱动电路 . 26 4.3 电机控制信号.28 第五章 智能小车的大脑 29 5.1 Arduino 单片机简介 29 5.2 Arduino 单片机引脚简介 . 30 5.3 Arduino 编程软件 . 33 第六章 智能小车控制流程及程序 35 6.1 控制流程 35 参考文献 36 致 谢 37 第 1 页 第一章第一章 绪论绪论 随着科技进步，现代工业技术发展越来越体现出机电一体化的特征。无论是 在金属加工、汽车技术、工业生产等等方

4、面，机器设备表现了所谓智能化、集成 化、小型化、高精度化的发展趋势。 1.1 选题背景 随着汽车工业的迅速发展，关于汽车的研究也就越来越受人关注。全国电子 大赛和省内电子大赛几乎每次都有智能小车这方面的题目， 全国各高校也都很重 视该题目的研究。可见其研究意义很大。本设计就是在这样的背景下提出的，指 导教师已经有充分的准备。本题目是结合科研项目而确定的设计类课题。设计的 智能电动小车应该能够实现适应能力，能自动避障，可以智能规划路径。 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。

5、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器速度。常见的模型小车，都属于这类遥控车；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。操作员可以通过修改智能小车的计算机程序来改变它的行驶方向。因 此，智能小车具有再编程的特性，是机器人的一种。 中国自 1978 年把“智能模拟”作为国家科学技术发展规划的主要研究课题， 开始着力研究智能化。 从概念的引进到实验室研究的实现， 再到现在高端领域 （航 天航空、军事、勘探等）的应用，这一过程为智能化的全面发展奠定基石。智能 化全面的发展是实现其对资源的合理充分利用， 以尽

6、可能少的投入得到最大的收 益，大大提高工业生产的效率，实现现有工业生产水平从自动化向智能化升级， 实现当今智能化发展由高端向大众普及。从先前的模拟电路设计，到数字电路设 计，再到现在的集成芯片的应用，各种能实现同样功能的元件越来越小为智能化 产物的生成奠定了良好的物质基础。 智能小车，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 第 2 页 技术，是典型的高新技术综合体。 1.2 智能小车研究现状 智能车辆作为智能交通系统的关键技术，是许多高新技术综合集成的载体。 智能车辆驾驶是一种通用性术语， 指全部或部分完成一项或多项驾驶任务的综合 车辆技术。 智能车辆的一个基本特征是在一定道路条件下实现全部或者部分的自 动驾驶功能，下面简单介绍一下国内外智能小车研究的发展情况。 1