基于arduino的智能小车的设计与实现【字数：8475】
摘 要此智能的避障技术由许多领的域可得到广泛的应用，可以避免于汽车或其他车辆间的碰撞，能降低人财损失。它在于智能机器人的领域，如清扫的机器人及由市场上所探索的机器人。本设计所研究了一种基于单片机智能的避障车。该设计是由红外遥控模块和红外循迹模块、超声波避障模块、电源的模块及电机所驱动模块的组成。软硬件所协同可实现的数据所采集于数据的处理。由检测的模块能采用于红外管采集的数据，主控的模块所控制器能采用于Arduino微控制器，可采集数据所传输给的微控制器可进行于处理，能判断出车辆的转向，使电机驱动的电路可获取信号的驱动四台电机所实现的汽车。驱动模块由BTN7960芯片组成，采用12864液晶显示；通过软硬件调试，基本完成了小车的智能避障、遥控、循迹功能，实现了预期的功能。
目 录
第一章 绪论 1
1.1选题背景及意义 1
1.2智能车辆的研究其现状 1
第二章 系统设计的内容与方案 3
2.1本次设计主要的内容 3
2.2此设计的方案 4
3.1Arduino单片机 5
3.2驱动模块 5
3.3电源模块 9
3.4红外的传感器其模块 9
3.5超声波模块 10
3.6红外循迹传感器 11
第四章 软件设计 13
4.1编程语言 13
4.2开发所使用的软件 13
4.3 各模块程序设计 13
第五章 调试 17
5.1软件调试 17
5.2成品的综合调试 18
5.3总结 19
结束语 21
致 谢 22
参考文献 23
附 录 24
第一章 绪论
1.1选题背景及意义
现在时代科技发展迅速。一些科学家的发明汽车能为了方便人们旅行，但也带来了很多的事故，因此其他人所研究的如何可避免的事故；使科学家所研究于开发的机器人等。这些都是对智能避障的技术所提出很大要求。因此可由智当先迫切需要智能避障技术在车辆出行中得到应用。
根据调查，中国的民用汽车数已达 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: *351916072*
到1.55亿辆，看比上年末所增长了12.4%左右，有3429234人在车祸中丧生。能使无数家庭的生活在其悲痛中。据统计，在2014年全年的道路交通所伤亡的事故约为16万起，其财产的损失近为8亿。所以对于智能的自动避障技术所提出更高要求。
随着现代科学技术发展，由很多的机器人所代替人类，比如扫地的机器人、军用探测机器人等等。其智能的避障为机器人所完成的任务不可缺少的功能。能使智能避障的技术所具有着广阔发展的前景。
由智能的避障技术可应用于广泛，使各个的领域所发挥了关键的作用。此应用在交通的领域，能减少其交通事故于人员伤亡所发生，由无人所驾驶的方向上可具有良好其应用前景。在此智能的机器人其领域上，有智能避障的技术为必不可少的。这项的技术为智能的机器人基本其功能。可利用于智能避障的技术，为机器人能代替其人类所完成了许多很简单而重复任务，能代替于人类可到达人类所无法能到达的区域，可探索了未知人类的世界，或可代替其人类在处理高风险任务。
在智能避障的技术所研究及发展可促进于人类为许多的领域发展，所具有着其重要研究的意义。
1.2智能车辆的研究其现状
自20世纪50年代初以来,世界上第一个自动海湾车辆系统(AOV)是由北美的巴雷特电子公司开发的。1974年,其瑞典沃尔沃卡尔马汽车厂与Sehiinder Digitron合作,开发了具有车身载荷的汽车可操纵车辆
国内移动机器人的起步比较晚,但是发展并不比国外慢。比如在我国的物流上就有智能分拣机器人,就是一种能够分辨物件种类,自动送往指定区域的移动机器人。还有无人智能消防车,消防队员只需在远处使用遥控箱就能遥控小车进行灭火。而且可以通过小车的摄像机查看火灾现场状况,寻找被困人员,降低消防队员的危险。2017年七月,由中国第一汽车集团公司和国防大学联合开发的,中国第一个成功的独立驾驶汽车问世,该车在稳定的行驶状态下时速可达每小时130公里,而且还具有超车功能,整体技术指标和性能的先进程度让整个世界惊叹。清华大学及北京理工大学其单位在开发智能的车辆。
智能汽车现在的发展是是互联网+的完美体现，如共享汽车、辅助驾驶、自动驾驶等。而智能汽车无外乎是更加便利于人的智能化汽车出行，如辅助驾驶就是现今其中最突出的体现，而未来无人驾驶将会成为主流，当然这个是要伴随着整个产业的升级，。这里要讲下汽车控制系统的两种形式：一、机械控制系统。顾名思义，机械及其辅助结构控制汽车启动、停止、加速、刹车等动作。其实现如今我们更多的还是以线控系统为主的汽车，这里很关键的一点就是CAN总线系统（目前汽车控制系统与终端设备的通讯交互方协议）。
既然了解了线控和机械控制两种控制系统，那我们就可以再加深的说智能汽车，智能汽车的概念提出来也是比较的早，大概在上世纪70年代左右吧，然而飞速发展还是在2010年前后的五年，而2015年后的成长速度几乎呈指数式的增长谷歌的无人驾驶系统、百度的无人驾驶系统的问世可以说已经在将无人驾驶推向市场，很关键的一点，目前中国部分城市部分路段已经开放无人驾驶汽车进行全天候实体路段测试（这个是有非常典型的中国式堵车潮的）。
第二章 系统设计的内容与方案
2.1本次设计主要的内容
任务的要求:一是在汽车行走时能检测出前方有没有物体阻挡，然后实现自动躲避。当没有阻挡物时，汽车原速行驶。检测到障碍物时，其车辆的减速并自动转向继续行驶，它能记录于障碍物的位置与汽车的运动。避障的主要元器件是超声波避障传感器，通过超声波传感器向前发射声波，障碍在20CM以内，小车则改变方向。另一个任务的要求，让小车实现自动循迹功能，在左右两侧传感器发送的信号不一致情况下，能由模块所进行于整体设计，这可表明汽车是有偏离黑丝带的倾向，并让小车能够顺着黑丝带进行移动从而实现巡航。其传感器向内部处理器发送的信号后，处理器了可以感应到传感器的信号，然后由驱动的模块可驱动两个电机所控制于车轮的速度。能为车轮的速度差，可由汽车左右所调节，可防止于汽车偏离黑丝带其追踪的任务。
目 录
第一章 绪论 1
1.1选题背景及意义 1
1.2智能车辆的研究其现状 1
第二章 系统设计的内容与方案 3
2.1本次设计主要的内容 3
2.2此设计的方案 4
3.1Arduino单片机 5
3.2驱动模块 5
3.3电源模块 9
3.4红外的传感器其模块 9
3.5超声波模块 10
3.6红外循迹传感器 11
第四章 软件设计 13
4.1编程语言 13
4.2开发所使用的软件 13
4.3 各模块程序设计 13
第五章 调试 17
5.1软件调试 17
5.2成品的综合调试 18
5.3总结 19
结束语 21
致 谢 22
参考文献 23
附 录 24
第一章 绪论
1.1选题背景及意义
现在时代科技发展迅速。一些科学家的发明汽车能为了方便人们旅行，但也带来了很多的事故，因此其他人所研究的如何可避免的事故；使科学家所研究于开发的机器人等。这些都是对智能避障的技术所提出很大要求。因此可由智当先迫切需要智能避障技术在车辆出行中得到应用。
根据调查，中国的民用汽车数已达 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: *351916072*
到1.55亿辆，看比上年末所增长了12.4%左右，有3429234人在车祸中丧生。能使无数家庭的生活在其悲痛中。据统计，在2014年全年的道路交通所伤亡的事故约为16万起，其财产的损失近为8亿。所以对于智能的自动避障技术所提出更高要求。
随着现代科学技术发展，由很多的机器人所代替人类，比如扫地的机器人、军用探测机器人等等。其智能的避障为机器人所完成的任务不可缺少的功能。能使智能避障的技术所具有着广阔发展的前景。
由智能的避障技术可应用于广泛，使各个的领域所发挥了关键的作用。此应用在交通的领域，能减少其交通事故于人员伤亡所发生，由无人所驾驶的方向上可具有良好其应用前景。在此智能的机器人其领域上，有智能避障的技术为必不可少的。这项的技术为智能的机器人基本其功能。可利用于智能避障的技术，为机器人能代替其人类所完成了许多很简单而重复任务，能代替于人类可到达人类所无法能到达的区域，可探索了未知人类的世界，或可代替其人类在处理高风险任务。
在智能避障的技术所研究及发展可促进于人类为许多的领域发展，所具有着其重要研究的意义。
1.2智能车辆的研究其现状
自20世纪50年代初以来,世界上第一个自动海湾车辆系统(AOV)是由北美的巴雷特电子公司开发的。1974年,其瑞典沃尔沃卡尔马汽车厂与Sehiinder Digitron合作,开发了具有车身载荷的汽车可操纵车辆
国内移动机器人的起步比较晚,但是发展并不比国外慢。比如在我国的物流上就有智能分拣机器人,就是一种能够分辨物件种类,自动送往指定区域的移动机器人。还有无人智能消防车,消防队员只需在远处使用遥控箱就能遥控小车进行灭火。而且可以通过小车的摄像机查看火灾现场状况,寻找被困人员,降低消防队员的危险。2017年七月,由中国第一汽车集团公司和国防大学联合开发的,中国第一个成功的独立驾驶汽车问世,该车在稳定的行驶状态下时速可达每小时130公里,而且还具有超车功能,整体技术指标和性能的先进程度让整个世界惊叹。清华大学及北京理工大学其单位在开发智能的车辆。
智能汽车现在的发展是是互联网+的完美体现，如共享汽车、辅助驾驶、自动驾驶等。而智能汽车无外乎是更加便利于人的智能化汽车出行，如辅助驾驶就是现今其中最突出的体现，而未来无人驾驶将会成为主流，当然这个是要伴随着整个产业的升级，。这里要讲下汽车控制系统的两种形式：一、机械控制系统。顾名思义，机械及其辅助结构控制汽车启动、停止、加速、刹车等动作。其实现如今我们更多的还是以线控系统为主的汽车，这里很关键的一点就是CAN总线系统（目前汽车控制系统与终端设备的通讯交互方协议）。
既然了解了线控和机械控制两种控制系统，那我们就可以再加深的说智能汽车，智能汽车的概念提出来也是比较的早，大概在上世纪70年代左右吧，然而飞速发展还是在2010年前后的五年，而2015年后的成长速度几乎呈指数式的增长谷歌的无人驾驶系统、百度的无人驾驶系统的问世可以说已经在将无人驾驶推向市场，很关键的一点，目前中国部分城市部分路段已经开放无人驾驶汽车进行全天候实体路段测试（这个是有非常典型的中国式堵车潮的）。
第二章 系统设计的内容与方案
2.1本次设计主要的内容
任务的要求:一是在汽车行走时能检测出前方有没有物体阻挡，然后实现自动躲避。当没有阻挡物时，汽车原速行驶。检测到障碍物时，其车辆的减速并自动转向继续行驶，它能记录于障碍物的位置与汽车的运动。避障的主要元器件是超声波避障传感器，通过超声波传感器向前发射声波，障碍在20CM以内，小车则改变方向。另一个任务的要求，让小车实现自动循迹功能，在左右两侧传感器发送的信号不一致情况下，能由模块所进行于整体设计，这可表明汽车是有偏离黑丝带的倾向，并让小车能够顺着黑丝带进行移动从而实现巡航。其传感器向内部处理器发送的信号后，处理器了可以感应到传感器的信号，然后由驱动的模块可驱动两个电机所控制于车轮的速度。能为车轮的速度差，可由汽车左右所调节，可防止于汽车偏离黑丝带其追踪的任务。
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