基于单片机的智能循迹测速小车系统及自循迹智能小车技术方案

本实用新型专利技术公开了一种基于单片机的智能循迹测速小车系统，包括控制器；电机驱动模块，所述电机驱动模块与控制器电连接；直流电机，所述直流电机与所述电机驱动模块电连接；光电码盘装置，所述光电码盘装置设于所述直流电机的输出轴上，并与所述控制器信号连接；红外线反射传感器，所述红外线反射传感器与所述控制器电连接；键盘调速模块，所述键盘调速模块与所述控制器电连接；用于显示车速和路程的显示模块，所述显示模块与所述控制器电连接。本实用新型专利技术稳定性好，可靠性佳，操作使用方便，设计新颖，实用性强，易于推广应用。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及智能小车
，尤其涉及一种基于单片机的智能循迹测速小车系统及自循迹智能小车。
技术介绍
自循迹智能小车是当前研究的热门方向，通过计算机编程可以让其按照预先设定的路线运动，运动过程中不需要人为的干预，是一个集规划决策，环境感知，自动行驶等功能于一体的智能系统，广泛应用于工业，医疗，生活等领域。无人自动驾驶汽车一直是当前的热门研究，人们希望拥有一台能够自主适应各种复杂路况和能沿着指定轨迹，安全，稳定行驶的智能车辆。随着计算机和信息技术的快速发展，汽车工业取得了重大的进步，汽车智能化的发展将有效解决汽车数量多，交通状况拥挤，交通事故频发等一系列的交通问题；另外,在特殊环境中用于消防、照明和医学领域的智能小车也引起了各界广泛的兴趣。车辆智能化是汽车工业今后的发展趋势,也是人们对安全性、智能化要求越来越高的汽车工业的发展方向。本设计将围绕智能小车这一主题，设计一种基于STC89C52单片机为主控芯片的具有循迹功能的智能小车。自循迹智能小车，同时也属于轮式机器人，能够胜任许多人们由于环境恶劣而无法完成的工作。早在二十世纪五十年代就被开发出来充当智能型搬运机器人，装备上如光学，电磁或其他各类自动导引装置，可以沿着预选设定的引导路径行驶，实现了无需驾驶员操作，高效，快速地将货物或物料自动从起始点运送到目的地。目前，智能小车系统成为世界各国发展智能交通的主要研究内容，这也是今后汽车工业发展的主要目标，随着生产工艺的提高和自动化技术的发展，智能小车已经在不同领域成功解决过了一个个现实问题。如应用在工业部门中，拥有比人类更好的可靠性，而且价钱低廉，替代人类在恶劣的环境中工作，既提高了工作效率，又有效避免有害物质对人体的伤害；应用在军事上，可以替代人员执行侦察任务，避免人员伤亡；应用在生活中，帮助人们完成清扫家具，控制家具，控制家电等日常活动。目前，智能车辆已经实现了能够在具有一定标记的道路上为驾驶人员提供辅助驾驶功能，一些机构和国家甚至已经实现了全程无人驾驶，这些自主导航的智能车辆都是通过特定的标识完成对当前路况的判断，模仿人为车辆驾驶。在我国对智能车的研究十分重视，“飞思卡尔”杯智能车便是专门为鼓励大学生研究智能小车而设立的重要赛事，于2006年在清华大学首次举办，当时全国共有57所高校的112支队伍参赛，均是国内知名高校。国防科技大学和中国一汽集团联合研发了CITAVT型自主导航车，现在已经开发到了第四代，该智能车曾在长沙市绕城公路上成功进行了最高车速可达75.6km/h的自主试验，并具备了超车的功能，远远领先国内同行，其技术水平早已达到世界先进水平。再者是国外对智能小车的研究，走得最远和技术最高端的当属美国，在2004，2005年他们曾先后举办过两届“机器车挑战大赛”，全程约合227公里，路况是否崎岖，赛事要求是看哪一辆无人驾驶汽车能够在10小时内最快地跑完全部路程，15支队伍参加，遗憾的是竟无一辆车跑完全程的15%，时隔一年，2005年那次，斯坦福大学的“斯坦利”车队仅用了6小时53分58秒跑完全程，速度高达19.1英里/小时，获得了冠军的荣誉。1995年，美国高速公路系统联盟成立，主要的研究方向为智能车辆，并且能够投放到实际生产中去。德国联邦国防大学与奔驰公司进行合开发的第二代智能车辆，此智能小车实现了智能超车。交通拥挤情况下车辆自动驾驶采用低速自动驾驶。自循迹智能小车分类，在很早之前人们就对自循迹智能小车展开了研究，从最初的专利技术到现在可以说已经有了50多年的历史，随着种类变得越来越多样化，其应用领域在不断地扩大，不过总得来说可以概括为以下的三种类型：（1）激光式，小车上安装有可旋转的激光扫描，通过激光扫描器发射激光束，然后接受由四周定位标志发射回的激光束，控制电路对反馈到的信息进行处理，然后控制小车按制定轨迹行驶。（2）电磁感应式，当高频电流通过导线，此时电线的周围就会有电磁场流动，电磁感式就是通过在地面上沿预定路劲埋地线的方式引导小车行驶，把两个对称电磁感应传感器安装到循迹小车上。他们收到的电磁信号差异可以反映的自循迹智能小车偏离程度路径的程度。在目前商业用途的智能循迹汽车中，特别是大型和中型小车，绝大多数都采用电磁感应导航。（3）视觉式，此类智能小车配备了CCD摄像机，是当前正迅速发展并且技术较为成熟的，传感器和车载电脑，对周围的图像信息进行采集，然后提取图像信息的特征点与内置的环境图像数据库进行比较，以对当前的位置进行确认并且分析车辆周围图像信息从而对行驶的下一步进行判断。这种自循迹智能小车并不需要设置任何的人工物理路径，所以在理论上具有灵活性，在计算机存储，处理和图像采集技术快发发展的今天，这种自循迹智能小车的实用性越来越强。自循迹智能小车的应用：自循迹智能小车相比于传统的运输设备来说，其可靠性更高，性能更强，适用范围更广，可以适应各种艰苦的环境。可以广泛运用到仓储业，危险场所特种行业，制造业等各种行业，如在仓储业中据不完全统计，目前世界上有超过了2100个厂家把大约2万多台不同类型的智能循迹汽车应用到实际用途，为自己的仓库服务；工业生产的制造业中，流水线生产工人将被自循迹智能小车取代，可以进行快速，精准，灵活地完成材料的运送任务，大大提高了生产的灵活性和效率；在军事方面，可以把自循迹智能小车用于战场的侦察和排雷等高危工种，有效提高了工作效率和减少了人员的伤亡。现有的自循迹智能小车效率较低，该问题亟待解决。
技术实现思路
本技术的目的在于克服上述现有技术之不足而提供一种基于单片机的智能循迹测速小车系统及自循迹智能小车，本技术设计了一款运行速度稳定，循迹精度高的智能小车。小车核心芯片采用STC89C52，直流电机的驱动选用L298N模块，光电传感器结合光电编码盘在运动中会产生脉冲，单片机对脉冲进行采集然后处理得出当前的速度，路程并显示到LCD1602液晶模块上；小车利用红外传感器检测循迹轨道，实现了小车的自主循迹功能；实验结果表明，该智能小车各硬件模块组合合理，整体性能优良，运行效率高，控制精度高，可以准确实现循迹，测速，测距等功能，具有一定的抗干扰能力。为实现上述目的，本技术提供一种基于单片机的智能循迹测速小车系统，包括：控制器；电机驱动模块，所述电机驱动模块与控制器电连接；直流电机，所述直流电机与所述电机驱动模块电连接；光电码盘装置，所述光电码盘装置设于所述直流电机的输出轴上，并与所述控制器信号连接；红外线反射传感器，所述红外线反射传感器与所述控制器电连接；键盘调速模块，所述键盘调速模块与所述控制器电连接；用于显示车速和路程的显示模块，所述显示模块与所述控制器电连接。优选的，所述控制器是STC89C52单片机。优选的，所述显示模块是LCD1602。优选的，所述控制器还与所述晶振电路、复位电路电连接。优选的，所述直流电机还与轮胎驱动连接。本技术还提供一种自循迹智能小车，包括：车架；所述车架的前方分别设有左轮和右轮；所述车架的后方设有万向轮；还设有电机、与电机相连的电机驱动模块；还包括有单片机；所述车架的前方还设有三个红外线反射传感器，所述红外线反射传感器分别与所述单片机相连；所述车架的底部设有一储水罐，所述储水罐上设有一水阀。优选的，所述水阀是电磁阀本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于单片机的智能循迹测速小车系统，其特征在于，包括：控制器；电机驱动模块，所述电机驱动模块与控制器电连接；直流电机，所述直流电机与所述电机驱动模块电连接；光电码盘装置，所述光电码盘装置设于所述直流电机的输出轴上，并与所述控制器信号连接；红外线反射传感器，所述红外线反射传感器与所述控制器电连接；键盘调速模块，所述键盘调速模块与所述控制器电连接；用于显示车速和路程的显示模块，所述显示模块与所述控制器电连接。

【技术特征摘要】
1.一种基于单片机的智能循迹测速小车系统，其特征在于，包括：控制器；电机驱动模块，所述电机驱动模块与控制器电连接；直流电机，所述直流电机与所述电机驱动模块电连接；光电码盘装置，所述光电码盘装置设于所述直流电机的输出轴上，并与所述控制器信号连接；红外线反射传感器，所述红外线反射传感器与所述控制器电连接；键盘调速模块，所述键盘调速模块与所述控制器电连接；用于显示车速和路程的显示模块，所述显示模块与所述控制器电连接。2.根据权利要求1所述的基于单片机的智能循迹测速小车系统，其特征在于，所述控制器是STC89C52单片机。3.根据权利要求1所述的基于单片机的智能循迹测速小车系统，其特征在于，所述显示模块是LCD1602。4.根据权利要求1所述的基于单片机的智能循迹测速小车系统，其特征在于，所述控制器还与晶振电路、复位...

【专利技术属性】
技术研发人员：柯文德，谢志浩，
申请(专利权)人：广东石油化工学院，
类型：新型
国别省市：广东;44