智能循迹避障机器人论文设计打印.doc

word智能循迹避障机器人设计论文智能循迹避障机器人摘要：利用红外对管检测黑线与障碍物，并以STC89C52单片机为控制芯片控制机器人小车的速度与转向，从而实现自动循迹避障的功能。其中小车驱动由L298N驱动电路完成，速度由单片机输出的PWM波控制。关键词：智能；STC89C52单片机； L298N；红外对管1.机器人小车的构成它可以分为三大组成局部：传感器检测局部、执行局部、CPU。机器人要实现自动避障功能，还可以扩展循迹等功能，感知导引线和障碍物。可以实现小车自动识别路线，选择正确的行进路线，并检测到障碍物自动躲避。基于上述要求，传感检测局部考虑到小车一般不需要感知清晰的图像，只要求粗略感知即可，所以可以舍弃昂贵的CCD传感器而考虑使用价廉物美的红外反射式传感器来充当。智能小车的执行局部，是由直流电机来充当的，主要控制小车的行进方向和速度。单片机驱动直流电机由软件模拟PWM输出调制，需要占用单片机资源，难以准确调速，但单片机型号的选择余地较大。2.机器人小车功能机器人要实现自动导引功能和避障功能，要感知导引线和障碍物，感知导引线相当给机器人一个视觉功能。Stc89c52循迹红外对管时钟电路复位电路报警电路电机驱动避障红外对管图3.1 主板设计框图电机驱动一般采用H桥式驱动电路，L298N部集成了H桥式驱动电路，从而可以采用L298N电路来驱动电机。通过单片机给予L298N电路PWM信号来控制小车的速度，起停。其引脚图如3.2，驱动原理图如图3.3。图3.2 L298N引脚图图3.3 电机驱动电路小车循迹原理是小车在画有黑线的白纸 “路面上行驶，由于黑线和白纸对光线的反射系数不同，可根据接收到的反射光的强弱来判断“道路黑线。笔者在该模块中利用了简单、应用也比拟普遍的检测方法红外探测法。红外探测法，即利用红外线在不同颜色的物理外表具有不同的反射性质的特点。在小车行驶过程中不断地向地面发射红外光，当红外光遇到白色地面时发生漫发射，反射光被装在小车上的接收管接收；如果遇到黑线如此红外光被吸收，如此小车上的接收管接收不到信号，再通过LM324作比拟器来采集上下电平，从而实现信号的检测。避障亦是此原理。电路图如图3.4。市面上有很多红外传感器，在这里我选用TCRT5000型光电对管。本模块主要是对采集信号进展分析，同时给出PWM波控制电机速度，起停。以与再检测到障碍报警等作用。其电路图如图5。图3.5 主控电路启动循迹是否检测到停止线停止是否检测到障碍NY避障YN序框图：void goahead()s1=1;s2=0;s3=1;s4=0;void goback()s1=0;s2=1;s3=0;s4=1;void turnleft()s3=1;s4=0;void 开始前进扫描I/O口，是否检测到黑线Y左边 右边左转右转Nturnright()s1=1;s2=0;void stop()en1=0;en2=0;模块循迹框图：循迹程序：void xunji()if(left_red=1)&(right_red=1)en1=1;en2=1;goahead();delay(150);en1=0;en2=0;delay(50);else if(left_red=0)&(right_red=1)en1=0;en2=1; P0_0=!P0_0;turnleft();delay(150);en1=1;en2=0;delay(50);else if(left_red=1)&(right_red=0)en1=1;en2=0;P0_1=!P0_1;turnright();delay(150);en1=0;开始后退一点，报警后退左转前进右转Y左转是否检测到障碍前进Nen2=1;delay(50);elsestop();避障模块避障框图：避障程序：void bizhang()en1=1;en2=1;goback();mid_red=0;baojing();goback();for(i=0;i<8;i+)en1=1;en2=1;delay(150);en1=0;en2=0;delay(50);stop();delay(10);turnleft();for(i=0;i<11;i+)en1=0;en2=1;delay(130); en2=0;delay(50);stop();delay(10);goahead();for(i=0;i<22;i+)en1=1;en2=1;delay(130);en1=0;en2=0; delay(50);stop();delay(10);turnright();for(i=0;i<18;i+)en1=1;en2=0;delay(130);en1=0;delay(50);xun: if(left_red=1)&(right_red=0)loop: turnleft();en1=0;en2=1;delay(30);turnright();en1=1;delay(50);en1=0;delay(50);en2=0;delay(50);if(left_red=1)&(right_red=1);else goto loop;elseen1=1;en2=1;goahead();delay(80);en1=0;en2=0;delay(50);goto xun;参考文献：1-200.2王东锋，王会良，董冠强.单片机C语言应用100例M.：145-300.3韩毅，天.基于HCS12单片机的智能寻迹模型车的设计与实现J.学术期刊，2008，2918：1535-1955.4王晓明.电动机的单片机控制J.学术期刊，2002，1315：1322-1755.9 / 9