总字数:7709

目录

摘要

Abstract

第1章 绪论

1.1选题背景及实际意义

1.2国内外研究现状

第2章 系统设计方案

2.1 主要模块方案选择

2.1.1 主控芯片方案选择

2.1.2 避障模块方案选择

2.1.3 电机模块方案选择

2.2 整体设计方案

第3章 硬件设计

3.1主控模块电路

3.2蓝牙模块电路

3.3 循迹模块电路

3.4超声波避障模块电路

3.5驱动电机模块电路

3.6 舵机电路模块

第四章 系统程序设计

4.1 编程软件介绍

4.2 主程序流程设计

4.3 检测函数流程设计

4.4 处理函数流程设计

4.5 控制函数流程图

第五章 实物测试

5.1 整体实物焊接台

5.2 循迹模式实物测试

5.3 避障模式实物测试

第六章 结论

参考文献

致谢

附录

附录一:原理图

附录二:PCB

附录三:主程序

摘要

智能小车运动过程中会遇到各种障碍物,这势必会对行驶安全造成影响,能够提前是被,然后准确获取小车到障碍物之间的距离,对当前人们适宜智能小车进行物品的搬运具有较大的帮助,因此本文设计开发了一套基于Arduino的手机蓝牙小车。该设计实现通过蓝牙进行小车前进、后退、左移、右移的控制,并自动躲避障碍物,检测到前方有障碍物时,可以小车后移、左移或者右移,利用超声波实现智能小车行进中的实时测距,采用蓝牙4.0技术来完成无线通信的总体方案,然后从整体对软硬件进行了设计,包括功能、选材、布线等。

关键词:Arduino;蓝牙小车;避障模块;自动控制

Abstract

Smart car movement will encounter all sorts of obstacles in the process, it is bound to affect traffic safety, can be in advance, and then accurately get the car to the distance between the obstacles, to the current people carry items suitable for smart car has a great help, so this paper designed and developed a set of mobile phone bluetooth car based on the Arduino. The design implementation through the bluetooth car forward, backward, left, right of control, and automatically avoid obstacles, to detect obstacles ahead, can the car back, left or right, smart car marching in real-time using ultrasonic ranging, using bluetooth 4.0 to complete the overall scheme of the wireless communication technology, and then from the overall design of hardware and software, Include function, material selection, wiring, etc.

Key words: vegetable warehouse; Temperature detection; Humidity detection; The automatic control

第1章 绪论

1.1选题背景及实际意义

当前智能小车在很多的行业之中进行大量广泛的使用,并且起到较为重要的作用,对当前人们而言,智能小车不仅仅在军事上面起到特定的价值,在一些农业上,也起到较为重要的价值。当前小车的使用广泛使用在物品搬运、农作物种植及其军事作战之中,智能小车的使用,可以检测人们的工作量,且对当前车辆通行的安全性得到提高,减少当前交通的堵塞[1]

当前在大量的工作及其以下特殊的作业只用,都使用了智能小车,特别是在我国对于一些核污染或者一些对人体有害的化学物品的研究之中,使用智能小车代替工作,可以使得人们对这方面的研究更加的深入,检测的数据更加的准确,减少了这些具有危害人体的物品给人体造成伤害。当前也被用来一些军事化区域,通过控制小车行走,对敌军军情进行查看,并可以利用小车进行扫雷等操作[2]

因此设计一款具有自动避障工作的小车,通过采集周围环境的条件控制小车的运行,使得小车的控制朝着当前信息化的方便进行发展。使得小车通过多种传感器进行工作,适应不同的环境,并根据环境进行自动采取对应的措施,此次设计采用循迹和避障模块进行设计,也为今后国家在车辆自动驾驶方向提供一些具有参考价值和实际意义的参考资料,因此此次设计对小车自动避障和循迹具有一定的研究价值和实际意义。

1.2国内外研究现状

世界上第一台可以自动驾驶的小车是国外学者NilsNi-ssen和 CharlenRosen等研究小组通过6年坚持不解的努力研究而成,在1972年的时候,正式研究成功,且这台自动驾驶小车被命名为shakey[3]

到20实际的时候,没有就开始建设无人作战小车,也是全世界对智能小车研究的开端,且美国的研究学者Carnegie Mellon University 的 Bookstor通过研究,研发出采用人员视觉作为灵感设计的小车导航系统,使得采用图像或者视觉作为智能小车定位及其导航的开端[4]。到1977年的时候,美国的学者NASA研发出用于火星进行探测的智能小车的研制,该学者设计通过5台激光进行距离的检测,实现对周围环境的检测,可以实现对小车周围的障碍物的检测,并可以自动躲避障碍物进行行驶。

国外学者Remotec Andros F6A设计了一款军事智能机器人,该智能机器人可以实现按照用户指令对周围环境的有害物品,如炸弹、一些化学污染物进行检测,并可以使用在一些安保系统之中,该机器人可以爬楼梯等。

在2000年的时候,国外日本国家根据人体特性研发了一款机器人,且研发的而这款机器人也是当前世界机器人的最高水平的象征,这款机器人的高度为1。3m,体重为48kg,这款机器人运行速度较快,其时速为6000m/h,且在行走的过程之中,可以自动躲避障碍物。到2011年的时候,在一次展览会上,就展览了一款可以进行导盲的机器狗,可以给盲人进行导航,且这款单片机可以识别地面为平坦还是台阶,在平地和人一样,采用两只脚走路,需要上台阶,则采用4脚进行走路,该机修狗进行工作,主要利用该机器狗头部安装的3D图像及其距离的识别。

国内是20世纪79年代才开始对智能小车进行研究,当目前为止已经经过10多年的不断发展,当前我国的很多院校都在小车方便取得一定的进步,当前我国对智能小车的研究高校主要包括:清华大学、国防科技大学等[5]。且当前我国在智能小车的研究之中,当前研究主要是清华大学,当前主要研究的方向为无人驾驶车辆,当前国内的自动驾驶车辆,主要由国人进行研究,可以实现不同道路上行驶,主要通过在汽车上安装摄像头和雷达进行检测,然后通过数据的计算及其处理,使其可以实现自动驾驶的功能。到2013年的售后,我国的中科院和清华大学协同研究,研究出一款针对当前家用机器人,这款机器人可以实现自动行驶功能和人工交流功能,并可以照顾老人的功能。

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