智能循跡避障小車控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)最終版模板

智能循跡避障小車控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)最終上海大學(xué)?年秋季學(xué)期研究生課程考試課程名稱：微機(jī)接口技術(shù)與數(shù)字控制課程編號(hào)：09Z077005論文題目:基于STC89C52單片機(jī)自動(dòng)避障循跡小車控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)研究生姓名:肖青峰、徐鵬、付高峰學(xué)號(hào):16721678論文評(píng)語(yǔ)：成績(jī):任課教師:沈林勇評(píng)閱日期：基于STC89C52單片機(jī)自動(dòng)避障循跡小車控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)肖青峰、徐鵬、付高峰上海大學(xué)機(jī)電工程與自動(dòng)化學(xué)院，上海72摘要：本設(shè)計(jì)是基于STC89C52單片機(jī)的自動(dòng)循跡避障小車的控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)。利用紅外對(duì)管檢測(cè)黑線與障礙物，并以STC89C52單片機(jī)為控制芯片控制電動(dòng)小汽車的速度及轉(zhuǎn)向，從而實(shí)現(xiàn)自動(dòng)循跡避障的功能。其中小車驅(qū)動(dòng)由L298N驅(qū)動(dòng)電路完成，速度由單片機(jī)輸出的PWM波控制。關(guān)鍵詞：循跡避障小車；STC89C52單片機(jī)；紅外對(duì)管；pwm調(diào)速1設(shè)計(jì)目標(biāo)和任務(wù)制定隨著社會(huì)水平提高與電子商務(wù)的快速發(fā)展，大型化集成化商品多元化的倉(cāng)儲(chǔ)集散中心應(yīng)運(yùn)而生。這些倉(cāng)庫(kù)一般面積巨大，（有的可達(dá)上萬(wàn)平方米，）而且物品種類繁多，倉(cāng)儲(chǔ)流量大，可是當(dāng)前大多數(shù)倉(cāng)儲(chǔ)中心依舊采用傳統(tǒng)的人工管理，工人管理工作繁瑣且工作效率低下，綜上所述，現(xiàn)代倉(cāng)儲(chǔ)業(yè)正面臨著發(fā)展瓶頸，制約著倉(cāng)儲(chǔ)行業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展。如果有一種智能倉(cāng)儲(chǔ)，使得我們能夠在實(shí)際的物流活動(dòng)中提高倉(cāng)儲(chǔ)的效率，減少倉(cāng)儲(chǔ)的人力資源成本和倉(cāng)庫(kù)的直接成本，解決絕對(duì)人力不能滿足大型物流中心運(yùn)作的情況，那么我們的倉(cāng)儲(chǔ)行業(yè)又能向前邁進(jìn)一個(gè)新階。因此，基于上訴當(dāng)前倉(cāng)管配貨工作的任務(wù)繁忙，減小倉(cāng)管員工作量，提高倉(cāng)儲(chǔ)管理工作效率，我們決定制作一智能避障循跡小車，用于倉(cāng)庫(kù)不同貨架間貨物的自動(dòng)配送。我們的小車能實(shí)現(xiàn)循跡移動(dòng)，在不同工作點(diǎn)之間穿梭。借助我們的小車，倉(cāng)管員只需輕松輸入目標(biāo)代碼，就能夠?qū)崿F(xiàn)將貨物自動(dòng)送達(dá)目標(biāo)貨架或者將不同貨架的貨物收集到配送點(diǎn)。同時(shí)為了避免小車在行進(jìn)過(guò)程中撞擊到人員、貨物或者貨架等障礙物，我們的小車具有自動(dòng)避障和自動(dòng)停車功能。2設(shè)計(jì)方案的擬定2.1整體系統(tǒng)設(shè)計(jì)該整個(gè)系統(tǒng)由控制模塊、光電傳感器檢測(cè)模塊、電源模塊、電機(jī)及驅(qū)動(dòng)模

塊等子模塊組成。如框圖所示:復(fù)位電路2.2控制模塊設(shè)計(jì)循跡檢測(cè)?！?.2控制模塊設(shè)計(jì)循跡檢測(cè)模—塊障礙物檢測(cè)—模塊針對(duì)本設(shè)計(jì)特點(diǎn)一一多開(kāi)關(guān)量輸入的復(fù)雜程序控制系統(tǒng)，需要擅長(zhǎng)處理多開(kāi)關(guān)量的標(biāo)準(zhǔn)單片機(jī)，而不能用精簡(jiǎn)I/O口和程序存儲(chǔ)器的小體積單片機(jī)，D/A、A/D功能也不必選用。根據(jù)這些分析，我選定了STC89C52單片機(jī)作為本設(shè)計(jì)的主控裝置，52單片機(jī)具有功能強(qiáng)大的位操作指令，I/O口均可按位尋址，并具有如下性能優(yōu)點(diǎn)：（1）微處理器該單片機(jī)中有一個(gè)8位的微處理器，與通用的微處理器基本相同，同樣包括了運(yùn)算器和控制器兩大部分，只是增加了面向控制的處理功能，不但可處理數(shù)據(jù)，還能夠進(jìn)行位變量的處理。（2）數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器片內(nèi)為128個(gè)字節(jié)，片外最多可外擴(kuò)至64k字節(jié)，用來(lái)存儲(chǔ)程序在運(yùn)行期間的工作變量、運(yùn)算的中間結(jié)果、數(shù)據(jù)暫存和緩沖、標(biāo)志位等，因此稱為數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器。（3）程序存儲(chǔ)器由于受集成度限制，片內(nèi)只讀存儲(chǔ)器一般容量較小，如果片內(nèi)的只讀存儲(chǔ)器的容量不夠，則需用擴(kuò)展片外的只讀存儲(chǔ)器，片外最多可外擴(kuò)至64k字節(jié)。（4）中斷系統(tǒng)具有5個(gè)中斷源，2級(jí)中斷優(yōu)先權(quán)。（5）定時(shí)器/計(jì)數(shù)器片內(nèi)有2個(gè)16位的定時(shí)器/計(jì)數(shù)器，具有四種工作方式。（6）串行口1個(gè)全雙工的串行口，具有四種工作方式?？捎脕?lái)進(jìn)行串行通訊，擴(kuò)展并行I/O口，甚至與多個(gè)單片機(jī)相連構(gòu)成多機(jī)系統(tǒng)，從而使單片機(jī)的功能更強(qiáng)且應(yīng)用更廣。（7）P0口、P1口、P2口、P3口為4個(gè)并行8位I/O口。（8）特殊功能寄存器共有21個(gè)，用于對(duì)片內(nèi)的個(gè)功能的部件進(jìn)行管理、控制、監(jiān)視。實(shí)際上是一些控制寄存器和狀態(tài)寄存器，是一個(gè)具有特殊功能的RAM區(qū)。由上可見(jiàn)，STC89C52單片機(jī)的硬件結(jié)構(gòu)具有功能部件種類全，功能強(qiáng)等特點(diǎn)。特別值得一提的是該單片機(jī)CPU中的位處理器，它實(shí)際上是一個(gè)完整的1位微計(jì)算機(jī)，這個(gè)一位微計(jì)算機(jī)有自己的CPU、位寄存器、I/O口和指令集。1位機(jī)在開(kāi)關(guān)決策、邏輯電路仿真、過(guò)程控制方面非常有效；而8位機(jī)在數(shù)據(jù)采集，運(yùn)算處理方面有明顯的長(zhǎng)處。對(duì)于本設(shè)計(jì)該單片機(jī)綽綽有余，更可貴的是52單片機(jī)價(jià)格非常低廉。

U5234113W7S1W11]:415161打29940U5234113W7S1W11]:415161打299402013P1.LUT2P1.L-T2EXPl.2Pl.3Pl.4Pl.5Pl.6Pl.7PjS.O'T^DP3.irrxrP3.2.'TNT0P3.3.I1NTLP3.4.-T0P3.5.-TLP3.6-y^P3.7J-RDPSEbI玲TvccGMDPO.0/ADUP0.1/AD1PO.2/AD2PO.3/AD3PO.4/AD4PO.5/AD5PO,6/ADSPO.-7/AD7P2.7/A1.5P2.6j'A14P2.J/A13P2.4JA12P2.3j'A11P2.2/A10P2.1/A9P2.0/A8EAALESTAL1XTAL23938373&35343332282726252423222T31301918STC89C^22.3光電傳感檢測(cè)模塊循跡方案設(shè)計(jì)：方案一：采用攝像頭循跡法：利用攝像頭對(duì)賽道提取信息，分有數(shù)字式和模擬式。方案二：紅外對(duì)管循跡法：利用黑白色對(duì)紅外線的吸收作用不同，其由發(fā)射管和接收管配對(duì)組成，發(fā)射管發(fā)射出紅外線，當(dāng)發(fā)射到黑色軌道時(shí)，被黑色軌道所吸收，當(dāng)發(fā)射到白色跑道外時(shí)，會(huì)發(fā)射回來(lái)，接收管接收到光線信號(hào)，產(chǎn)生一電