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智能小车避障系统的设计与实现

作　者: 卢威
导　师: 吴毅强; 熊建国
学　校: 南昌大学
专　业: 电子与通信工程
关键词: 多传感器循迹避障小车避障电子技术
分类号: TP212
类　型: 硕士论文
年　份: 2012年
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引　用: 2次
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内容摘要

随着现代交通的发展及科学技术的提高,人们的生活水平也在发生重大的变化,同时私家小车的数量也在逐步增加,且小车技术也在日益提高,并越来越趋向于智能化。但伴随着的却是道路的拥挤与交通事故的频繁发生,这严重的影响了人的生命安全。有资料显示,导致追尾、相撞等此类交通事故发生的主要因为是两车之间的距离太近造成的。为了解决在两车距离问题上尽量避免或减少此类交通事故的发生,本课题提出了采用传感器技术还研究分析智能小车的避障系统。本文的目的是采用传感器来设计小车避障系统。首先在研究课题的国内外情况下,对小车避障系统的设计方案进行论证,其中主要对系统检测和电机驱动方面进行了详细的论证。同时对系统采用的单片机控制与整个系统各模块的方案进行了说明。其次,本文完成了对智能小车的主体部分,即硬件部分进行了详细的设计。硬件部分包括：系统主控制部分、驱动单元部分、小车躲避障碍物单元设计、显示单元设计、检测电路设计与电机控制电路设计等。再次,本文对避障系统的软件部分也进行了详细的阐述,在软件设计中,系统流程与算法设计是主体部分。最后,在完成软硬件设计后,对系统进行测试,其中主要是测试方法的应用与测试的结果的分析。本系统还根据小车行驶的环境特征,还实现小车的自动避障、快慢速行驶,以及自动停车,并可以自动记录时间、里程和速度,自动寻迹等功能。其主要就是为了使驾驶员能够安全躲避障碍物。

全文目录

摘要  3-4
Abstract  4-7
第1章绪论  7-10
  1.1 选题依据及研究意义  7
  1.2 国内外研究动态概述  7-8
  1.3 课题主要研究内容  8-10
第2章小车避障系统方案设计与论证  10-24
  2.1 系统方案设计  10-11
    2.1.1 方案选择  10-11
    2.1.2 系统整体方案  11
  2.2 检测系统论证  11-20
    2.2.1 循迹检测系统  12-16
    2.2.2 障碍物检测系统  16-17
    2.2.3 光源检测系统  17-19
    2.2.4 速度检测系统  19-20
  2.3 电机驱动系统  20-21
  2.4 单片机控制电路系统  21-22
  2.5 系统各模块的最终方案  22-24
第3章小车避障系统硬件设计  24-43
  3.1 主控制单元设计  24-25
  3.2 主控制部分  25-29
  3.3 驱动单元设计  29-31
    3.3.1 驱动原理  29-30
    3.3.2 驱动电路  30-31
  3.4 躲避障碍物单元设计  31-36
    3.4.1 避障传感器电路  31-35
    3.4.2 避障方法  35-36
  3.5 显示单元设计  36-37
    3.5.1 里程和时间显示  36-37
    3.5.2 液晶显示电路  37
  3.6 检测电路设计  37-39
  3.7 电机控制电路设计  39-40
  3.8 PWM调速实现  40-41
  3.9 舵机的方向控制实现  41-43
第4章小车避障系统软件设计  43-49
  4.1 系统控制流程  43-44
  4.2 算法设计  44-47
    4.2.1 循迹算法设计  44-45
    4.2.2 避障算法设计  45-46
    4.2.3 测速算法设计  46
    4.2.4 PID控制算法  46-47
  4.3 测距子程序  47-49
第5章系统调试及测试  49-52
  5.1 系统调试  49-50
    5.1.1 电路的调试  49
    5.1.2 超声波模块的调试过程  49-50
    5.1.3 电机PWM控制的调试  50
  5.2 系统测试  50-52
    5.2.1 测试方法  50-51
    5.2.2 测试结果与分析  51-52
第6章结论  52-53
致谢  53-54
参考文献  54-56
附录系统软件设计主要程序代码  56-68

智能小车避障系统的设计与实现

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