智能小车实验报告.docx

1、智能小车实验报告智能小车实验报告2018-2019学年第1学期 学院名称： 机械工程学院 专业班级： * 学生姓名： * 学 号： * 20* 年 * 月实验报告（一）小车结构介绍1、机械结构小车的总体布局应以尽量减少互相干扰为原则，兼顾美观整齐。基于这两点，通过调试，在小车底板下面只安放了两个直流电机，防止电机磁对电气信号的干扰。小车的后面安放电源，有利于电流的方向一致以较少对信号的影响。电机驱动紧挨着电源部分，同在小车的尾部，这样有利于大电流的直接输送，减少干扰。车头部分放置传感器，这样和别的电流通路基本隔离，有利于信号的稳定。单片机置于车的中央且用铜柱将其支起来，于电机、电源等干扰源远离

2、，很好地保证单片机的稳定可靠地运行。总体上，小车是由车身，电子系统，动力系统，地盘构成。其中车身部分由后翼板，后盖，车窗，车门，车灯，前挡风玻璃，前盖，前保险杠构成。其中车身部分由后翼板，后盖，车窗，车门，车灯，前挡风玻璃，前盖，前保险杠构成。底盘作用是支承、安装汽车发动机及其各部件，形成汽车的整体造型，并接受发动机的动力，使汽车产生运动，保证正常行驶。地盘还包括转向系统，车轮系统，传动系统。车轮系统：转向系统：电子系统是由红外发射，红外接收，蓝牙模块，蜂鸣器，电源系统，单片机控制器组成。动力系统：系统总体框架为：2、硬件系统单片机提供以下标准功能：8k?字节?Flash?闪速存储器，256?

3、字节内部?RAM，32?个?IO?口线，3?个?16?位定时计数器，一个?6?向量两级中断结构，一个全双工串行通信口，片内振荡器及时钟电路。同时，单片机可降至?0Hz?的静态逻辑操作，并支持两种软件可选的节电工作模式。空闲方式停止?CPU?的工作，但允许?RAM，定时计数器，串行通信口及中断系统继续工作。掉电方式保存?RAM?中的内容，但振荡器停止工作并禁止其它所有部件工作直到下一个硬件复位，单片机除了所有的定时计数器?0?和定时计数器?l?外，还增加了一个定时计数器?2。定时计数器2?的控制和状态位位于?T2CON?。T2MOD?，寄存器对（RCA02H、RCAP2L）是定时器?2?在?16

4、?位捕获方式或?16?位自动重装载方式下的捕获自动重装载寄存器。时钟电路（石英）：给予单片机时间参考的标准。电源电路：给予单片机电能的需要。复位电路：给予单片机重新启动的功能。硬件所实现的循迹功能：使用双电机驱动芯片经测试性能可以满足小车的电机控制要求，而且外围电路比较简单，稳定性较好，驱动能力够强，能够很好的保证两电机的同步。选用7805作为整个电源电路的核心，除供给电机的电源外，其次将12V电压转换为供整个单片机控制电路的5V电流。实验报告（二）传感器介绍（1）红外发射传感器红外循迹壁障传感器，是收发一体的传感器模块，可以自行发射、接收红外线。检测距离：230cm信号输出：数字信号0或1额

5、定工作电压：3.3V5V工作原理：该传感器模块具有一对红外线发射与接收管，发射管发射出一定频率的红外线，当检测方向遇到障碍物（反射面）时，红外线反射回来被接收管接收，经过比较器电路处理之后，绿色指示灯会亮起，同时信号输出接口输出数字信号（一个低电平信号），可通过电位器旋钮调节检测距离，有效距离范围 230cm，工作电压为3.3V-5V。检测距离可以通过电位器进行调节，顺时针调电位器，检测距离增加；逆时针调电位器，检测距离减少。传感器主动红外线反射探测,因此目标的反射率和形状是探测距离的关键。其中黑色探测距离最小,白色最大;小面积物体距离小,大面积距离大。（2）火焰传感器 火焰传感器利用红外线对

6、对火焰非常敏感的特点，使用特制的红外线接受管来检测火焰，然后把火焰的亮度转化为高低变化的电平信号，输入到中央处理器中，中央处理器根据信号的变化做出相应的程序处理。工作原理：1.模块接上3.35V电压，电源指示灯亮起；2. 将火焰传感器对准火焰，信号指示灯亮起，不对准或远离火焰，信号指示灯熄灭；3.DO端口与单片机的普通I/O口连接，通过高低电平就可以判断检测区域范围内火焰的有无；4、A0端口与单片机的AD端口连接，随着火焰信号的强弱变化，单片机AD端口得到的数据也发生变化；5、电位计可以调节检测的灵敏度；6、打火机测试火焰距离为80cm。火焰越大，测试距离越远；带信号指示灯：0，信号指示灯亮，

7、1，信号指示灯灭。火焰传感器使用中的常见问题：1、无论模块是否检测到火焰，信号指示灯都常亮或常灭？ 答：LM293比较器必须工作在其允许的线性工作区。如果不工作在该区 间就会导致信号无响应。如果出现常亮的情况，请逆时针调节可调电阻；如果常灭，请顺时针调节可调电阻。2、火焰传感器未检测到火焰，信号指示灯也出现亮灭变化？ 答：火焰传感器对波长在760纳米1100纳米范围内的光源也是很灵敏的，使用时避免这一波长段的光源。（3）激光传感器1.模块接上5V电压，激光管亮起；2. 根据检测距离的需要可以自由调整可调电位器的大小，逆时针调整，激光强度变弱，顺时针调整，激光强度变强，检测距离可以在1100cm

8、之间变化。3、未检测到障碍信号引脚输出高电平，检测到障碍信号引脚输出低电平。4、输出信号可以直接驱动继电器，和继电器模块组合可以构成大功率激光开关。5、激光光斑大小可以通过调节激光管自带的透镜调整。（4）超声波传感器第一步：采用单片机IO口触发模块trig（控制端）， 给至少10us的高电平信号。 第二步：触发trig端之后，模块自动发送8个40khz的方波，模块再自动检测是否有信号返回。 第三步：如果有信号返回，模块echo端输出一个高电平，高电平持续的时间就是超声波从发射到返回的时间。 第四步：单片机计算echo端高电平的时间，计算距离并显示。 测试距离=(高电平时间*声速(340M/S)

9、/2;使用注意事项:建议测量周期为60ms 以上，以防止发射信号对回响信号的影响实验报告（三）倒车入库1. 编程软件介绍本次使用蓝宙梯形图编程软件，编程操作简单，能在短时间内上手。条件选择功能介绍：功能模块介绍：控制模块介绍：2. 倒车入库程序介绍实验报告（四）循迹1流程图2程序解释整个程序由主程序，子程序，变量赋值组成。变量赋值：如图所示，对八个传感器所返回的值进行变量定义，分别为a1,a2,a3,a4,a5,a6,a7,a8;另外还有变量x，为中间值，设为200。子程序：如图，对电机前进速度及转向角度的分类分别为：1) 编号一，前进速度2002) 编号二，前进速度100，左转13度3) 编

10、号三，前进速度100，右转13度4) 编号四，前进速度130，左转3度5) 编号五，前进速度130，右转3度6) 编号六，前进速度150，左转9度7) 编号七，前进速度150，右转9度8) 编号八，对一个以上的传感器在黑线范围内的情况进行讨论，分为10种情况，其中两个传感器的情况分为四种情况：(1) 1，2传感器在黑线范围内，小车右转13度，速度100(2) 2，3传感器在黑线范围内，小车右转9度，速度150(3) 6，7传感器在黑线范围内，小车左转9度，速度150(4) 7，8传感器在黑线范围内，小车左转13度，速度100另外，三个传感器的情况分为四种：1) 1，2，3传感器在黑线范围内，小

11、车左转13度，速度1002) 2，3，4传感器在黑线范围内，小车左转9度，速度150 3) 6，7，8传感器在黑线范围内，小车右转13度，速度1004) 5，6，7传感器在黑线范围内，小车右转9度，速度150四个传感器分为两种情况：(1) 1，2，3，4传感器在黑线范围内，小车左转13度，速度100(2) 5，6，7，8传感器在黑线范围内，小车右转13度，速度100主程序：主程序对单个传感器的检测情况讨论，分为7种情况：1) 当3或4传感器在黑线里时，小车直行，速度为2002) 当1传感器在黑线范围内时，小车右转13度，速度1003) 当2传感器在黑线范围内时，小车右转9度，速度1504) 当

12、3传感器在黑线范围内时，小车右转3度，速度1305) 当6传感器在黑线范围内时，小车左转3度，速度1306) 当7传感器在黑线范围内时，小车左转9度，速度1507) 当8传感器在黑线范围内时，小车左转13度，速度100心得体会：本学期的智能小车课程，是一们理论与实践相结合的课程，且重在实践，检验了我们所学理论的扎实程度，深化了我们对理论知识的礼节，实现了感性认识到理性认识的飞跃。此过程非常有趣，在动手操作的同时又学习了检测、编程的相关知识。在小车制作的过程中，由于自身理论知识的欠缺和动手能力的不佳在工作中频频受阻，走了好多弯路，虽然在制作过程中不可避免地遇到很多问题，但是最后还是在老师以及同学的帮助下圆满解决了这些问题，实现了整个系统设计与最后调试，相关指标达到预期的要求，很好地完成了本次设计任务。通过此次的设计制作，使我们更加认识到了动手能力和理论知识的重要性，而理论与实践的结合更是重中之重。在以后的学习生活中，我们应该加强这方面的能力的培养和建设。