超聲波避障小車結(jié)題報(bào)告

1、Harbin Institute of Technology課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書（論文）設(shè)計(jì)題目： 超聲波避障小車 院 系：電氣學(xué)院自動(dòng)化測(cè)試與控制系 班 級(jí)： 設(shè) 計(jì) 者： 學(xué) 號(hào)： 指導(dǎo)教師： 周慶東 設(shè)計(jì)時(shí)間： 9.29.13 哈爾濱工業(yè)大學(xué)課程設(shè)計(jì)考核表題目：超聲波避障小車學(xué)生姓名： 班級(jí)： 學(xué)號(hào)：實(shí)驗(yàn)部分考核考核內(nèi)容分值得分基本設(shè)計(jì)任務(wù)的完成情況40附加設(shè)計(jì)任務(wù)的完成情況10對(duì)教師提問(wèn)的回答情況10總結(jié)報(bào)告評(píng)分評(píng)分內(nèi)容分值得分內(nèi)容完整、字?jǐn)?shù)達(dá)標(biāo)20層次清晰、重點(diǎn)突出、分析透徹10書寫規(guī)范、文字流暢5有獨(dú)特見(jiàn)解、有一定的創(chuàng)新5總成績(jī)： 指導(dǎo)教師簽字：結(jié)題報(bào)告1課題完成情況本超聲波避障小車的設(shè)

2、計(jì)基于單片機(jī)原理和傳感器原理，以51單片機(jī)為主控芯片，采用直流電機(jī)為驅(qū)動(dòng)元件，通過(guò)軟件編程制作了一整套結(jié)構(gòu)完整，功能模塊化，反應(yīng)較為靈敏的超聲波避障小車。經(jīng)過(guò)對(duì)該避障小車的避障測(cè)試實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果證明該避障小車能夠很好的按照預(yù)期完成避障動(dòng)作，并且能夠快速運(yùn)動(dòng)靈敏避障，效果良好，運(yùn)行穩(wěn)定性較好。預(yù)期的目標(biāo)都能夠?qū)崿F(xiàn)：（1）在車前方?jīng)]有障礙物時(shí)，小車沿直線向前走。（2）在車前方有障礙物時(shí)，小車能避開(kāi)障礙物，避障方法如下：先向左邊轉(zhuǎn)90度，如果前面沒(méi)有障礙物，再沿直線向前走；如果前面仍有障礙物，則向右轉(zhuǎn)180度，如果前面沒(méi)有障礙物，則沿直線向前行走；如果前面仍有障礙物，則向右90度，然后直線行。但是該

3、超聲波避障小車還存在著許多的不足，比如說(shuō)只能對(duì)正前方一定角度內(nèi)進(jìn)行探測(cè)，使用的是一路超聲波而不是多路超聲波探測(cè)，并且為了簡(jiǎn)化，默認(rèn)的只是向同一個(gè)方向轉(zhuǎn)彎等，這些都是有待進(jìn)一步發(fā)展和提高的。2 所遇問(wèn)題及解決方案首先，我們對(duì)硬件的原理不夠明白，在此之前超聲波傳感器并沒(méi)有接觸使用過(guò)，課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書上介紹的并不詳細(xì)，我們利用課后時(shí)間查了更加詳細(xì)的資料，對(duì)其做了近一步的了解。其次，在燒寫完程序，通電之后，小車不停地旋轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)次序與設(shè)計(jì)的避障旋轉(zhuǎn)次序一致，說(shuō)明子函數(shù)“getx（）”返回的Dis 的值一直小于10. 出現(xiàn)這個(gè)結(jié)果的問(wèn)題是子函數(shù)“getx（）”里面的子函數(shù)delay_nus(1)，因?yàn)閐el

4、ay_nus(1)的實(shí)現(xiàn)的延時(shí)時(shí)間實(shí)際上不是1us，因?yàn)閐elay_nus()函數(shù)里面有這樣的語(yǔ)句“i=i/10”，這樣實(shí)際上i就等于0；為了解決這個(gè)問(wèn)題我們重新編寫了一個(gè)延時(shí)函數(shù)delay_nus1(1)，結(jié)果小車正常運(yùn)行。小車再次通電之后，小車在避障功能上完全滿足要求，但是前進(jìn)時(shí)，小車卻每行進(jìn)兩三厘米就停頓一下，然后再行進(jìn)兩三厘米就停頓。出現(xiàn)這個(gè)問(wèn)題的原因是程序每循環(huán)一次時(shí)都應(yīng)該初始化Sig，我們?cè)诔绦蛑屑由狭恕癲elay_nus(20000);Sig=0;” 結(jié)果小車正常運(yùn)行3 心得體會(huì)通過(guò)這次的項(xiàng)目實(shí)訓(xùn)，我學(xué)習(xí)到了很多的電子知識(shí)，提高了我對(duì)于陌生硬件的學(xué)習(xí)能力。超聲波傳感器在此之前我沒(méi)

5、有接觸過(guò)，對(duì)我來(lái)說(shuō)非常的陌生，從一無(wú)所知慢慢查資料到能夠熟練應(yīng)用，讓我知道了面對(duì)新的硬件應(yīng)該怎么學(xué)習(xí)，在以后的工作學(xué)習(xí)中，我一定會(huì)遇到非常多的不熟悉的硬件，我相信，通過(guò)不斷地鍛煉積累，學(xué)習(xí)能力會(huì)進(jìn)一步提高。 這次實(shí)訓(xùn)同時(shí)還加強(qiáng)了我實(shí)踐動(dòng)手能力，特別培養(yǎng)了出現(xiàn)問(wèn)題、分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力，我相信這些能力的提高對(duì)我以后在從事任何工作都將會(huì)有極大的幫助。這次的項(xiàng)目實(shí)訓(xùn)讓我感觸最深的是：作為電子愛(ài)好者，電子制作中不管遇到什么問(wèn)題和困境都要有一顆平靜的心和堅(jiān)持不懈的精神，一顆浮躁的心是不會(huì)到達(dá)成功的彼岸。這次課程設(shè)計(jì)，給我更多的是一種模塊化的思想，將系統(tǒng)按我們所需的功能和系統(tǒng)所能提供的功能進(jìn)行模塊化的

6、分類，將會(huì)使我們的工作變得一目了然，非常清晰。比如說(shuō)這次我選的避障小車，可以分成超聲波測(cè)速模塊，電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊，單片機(jī)核心模塊三個(gè)，三個(gè)部分各司其職，無(wú)論從硬件上還是軟件上，都能夠比較清晰地將他們的功能區(qū)分開(kāi)，從而有利于硬件的連接和程序的編寫。對(duì)于這次程序的編寫，我就是分塊編寫，按模塊調(diào)試，從而避免了許多錯(cuò)誤。從以后工作來(lái)看，這種模塊化處理問(wèn)題的方式將會(huì)更加的有用，在公司和以后得科研項(xiàng)目中，系統(tǒng)一定是越來(lái)越復(fù)雜，不可能一個(gè)人完成所有的任務(wù)，一定是一個(gè)團(tuán)隊(duì)來(lái)做這些系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，所以模塊化之后，能夠?qū)⑷蝿?wù)分配給每個(gè)人，最后大家還能夠很好的綜合到一起，大大的縮短了開(kāi)發(fā)周期。最后，感謝胡老師這么多天對(duì)我們

7、的幫助，每次遇到問(wèn)題時(shí)，老師都耐性的幫我解答問(wèn)題，正是老師一次有一次的講解才讓我堅(jiān)持下來(lái)。老師耐心細(xì)致的講解也讓我學(xué)到了很多課堂上沒(méi)有學(xué)到的知識(shí)在此，感謝指導(dǎo)老師盡心的指導(dǎo)。4 參考文獻(xiàn)1 袁新娜，與紅英編著.超聲波傳感器在智能小車避障系統(tǒng)中的應(yīng)用.A中北大學(xué) (2009)08-0085-042 邵貝貝. 單片機(jī)嵌入式應(yīng)用的在線開(kāi)發(fā)方法M北京清華大學(xué)出社20043 王曉明. 電動(dòng)機(jī)的單片機(jī)控制M北京. 北京航空航天大學(xué)出版社2002 4 臧杰，閻巖. 汽車構(gòu)造M. 北京. 機(jī)械工業(yè)出版社2005 5 安鵬，馬偉S12單片機(jī)模塊應(yīng)用及程序調(diào)試J. 電子產(chǎn)品世界. 2006第211期 162-16

8、36 童詩(shī)白，華成英模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)M北京. 高等教育出版社2000 7 沈長(zhǎng)生常用電子元器件使用一讀通M北京. 人民郵電出版社2004 8 宗光華機(jī)器人的創(chuàng)意設(shè)計(jì)與實(shí)踐M北京. 北京航空航天大學(xué)出社2004 9 張偉等Protel DXP高級(jí)應(yīng)用M北京. 人民郵電出版社2002 10 張文春. 汽車?yán)碚揗北京機(jī)械工業(yè)出版社2005 11 江海波，王卓然，耿德根編著.深入淺出AVR單片機(jī).中國(guó)電力出版社，2008.12邵貝貝. 嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)LCOS-(第2版)M. 北京清華大學(xué)出版社2004附錄：#include<reg51.h>#include<intrins.h&g

9、t;sbit Sin=P15; /超聲波模塊控制端口sbit right=P10; /右輪控制信號(hào)sbit left=P11; /左輪控制信號(hào)unsigned int Dis,Time;unsigned char LTime,HTime;void IO_init(void) EA=1;ET0=1;TMOD=0x11;/將T0定時(shí)器/計(jì)數(shù)器設(shè)置為16位計(jì)數(shù)模式TH0=0x00; /初始值為0TL0=0x00;TR0=0; /不開(kāi)始計(jì)數(shù)void delay_nus(unsigned int i) /延時(shí)函數(shù) i=i/10; while(-i);void delay_5us() /短時(shí)間延時(shí)函數(shù)，為

10、SIN高電平準(zhǔn)備 _nop_();void getx(unsigned char a) /測(cè)距函數(shù) TH0=TL0=0; /初始值設(shè)置為0if(a)Sin=0; /Sin置0Sin=1; /Sin置1，并且延時(shí)一段時(shí)間，提供一個(gè)測(cè)距的觸發(fā)脈沖delay_5us();Sin=0; /Sin重新置0while(Sin);while(!Sin);/SIN信號(hào)從低電平變?yōu)楦唠娖?，此時(shí)跳出該循環(huán)TR0置1，開(kāi)始計(jì)數(shù)TR0=1;while(Sin); /SIN信號(hào)從高電平變?yōu)榈碗娖?，此時(shí)跳出該循環(huán)TR0置0，停止計(jì)數(shù)TR0=0;LTime=TL0;HTime=TH0;Time=HTime*256+LTim

11、e; /將高8位乘以256加上低8位得到總值Dis=Time/(2*29); /計(jì)算出所差距離void Forward_fast(void) /快速前進(jìn) left=1;delay_nus(1700);left=0;delay_nus(20000); right=1; delay_nus(1300);right=0;delay_nus(20000); void Forward_slow(void) /慢速前進(jìn) left=1;delay_nus(1580); /減小左電機(jī)的高電平時(shí)間，增加右電機(jī)的高電平時(shí)間,減小速度left=0;delay_nus(20000); right=1; delay_n

12、us(1420);right=0;delay_nus(20000); void Left_90(void) /左轉(zhuǎn)90度 unsigned int i=0; while(i<20) i+; left=1;delay_nus(1300); /令左、右兩輪均順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)left=0;delay_nus(20000); right=1; delay_nus(1300);right=0;delay_nus(20000); void Right_180() unsigned int i=0; while(i<38) i+; left=1; /令左、右兩輪均逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)delay_nus(1700

13、);left=0;delay_nus(20000); right=1; delay_nus(1700);right=0;delay_nus(20000); void Right_90() /令左、右兩輪均逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng) unsigned int i=0; while(i<20) i+; left=1;delay_nus(1700);left=0;delay_nus(20000); right=1; delay_nus(1700);right=0;delay_nus(20000); void main() /主程序IO_init(); /初始化while(1) getx(1); /測(cè)距if(Dis>=50) /如果距離大于50 Forward_fast();/快速前進(jìn)else if(Dis>=10&&Dis<50) /如果距離在10與50之內(nèi)Forward_slow(); /慢速前進(jìn)else /否