51单片机的跟踪小车设计(附件)【字数：13779】
摘 要 在人类慢慢的历史长河中，科学在不断的进步，生活档次越来越高，生活条件越来越好，发展的前景向智能这个势头发展，科学家在这方面的研究也是更上一层楼，对特定目标的跟踪是本文研究的重点，它在人们的实际生活中有诸多用处。本文研究的使用超声波定位科技与自动控制知识相结合方法来完成对特定目标的跟踪能力，本系统是用跟处理器STC15F2K60S2单片机，携带装置系统使用ATmega15作为次要的控制器。车子使用超声波定位技术对特定对象的定位，特定对象的现实方位用三边计算法得到，从而得到车子与特定对象的距离，并和先前的方位来对比，主控制器通过偏差驱动电机转动，从而完成对目标的跟踪。
目 录
第一章 绪论 1
1.1引言 1
1.2国内发展状况 1
1.3国外发展状况 1
1.4课题研究的意义 2
1.5课题主要研究内容 2
第二章 自动跟踪小车的硬件系统设计 3
2.1自动跟踪系统的硬件总体组成系统 3
2.2自动跟随小车的结构 5
2.3中央控制器设计 6
2.4电源模块设计 8
2.5检测模块设计 9
2.5.1超声波简介 10
2.5.2超声波测距原理 10
2.5.3超声波定位原理 11
2.5.4 超声波定位系统的定位算法 12
2.6电机驱动模块设计 12
2.6.1 电机选择 12
2.6.2 电机驱动选择 12
2.6.4 PWM调速技术 14
第三章 自动跟踪小车控制系统软件设计 15
3.1 系统软件程序设计 15
3.1.1 小车系统程序设计 15
3.1.2目标携带装置系统程序设计 17
3.1.3 无线通讯工作流程 17
3.2超声波软件设计 19
3.2.1超声波测距程序设计方案 19
3.2.2超声波测距显示程序设计 20
3.2.3超声波数据采集电路软件流程 20
致 谢 22
参考 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: *351916072*
文献 23
第一章 绪论
1.1引言
当今智能跟踪小车的情况与发展前景，明白它的主要科技重心生产能力在如今的公司步步提高，正在以飞快的速度发展，自动控制技术正在朝着更高的水平发展，基于当前高度发达的自动化水平，公司发展的重要途径体现在智能交通的科研与应用。在一个综合传感，驾驭，自动操作，智能运用这些方面的的多刚能小车。自动绕开障碍物是它的主要功能之一，除此之外，它还可以自己控制停车和保持与其他物体的有效路程，同时能够检查出自己的速度和自己控制刹车。智能跟踪小车和普通的小车相提并论而言，具有如下优势：1）小车上的对图像采集的摄像设备的前期处理、强化、判断、检测等功能都是由计算机的运用能力来完成的。2）要获得路面上的情况信息的摄像功能3）智能车辆的车速要通过传感器设备来获得，智能小车附近的障碍物要通过障碍物传感器来获得。智能小车的发展前景，随着社会的需要，正在步入一个全新的阶段。我们小时候玩的遥控赛车都是需要我们自己来驾驭它的前进与后退，它的所有动作都需要我们自己来把握，所以说这并不是所谓的智能化。我们这次研究的自动跟踪小车比起当年我们玩的遥控赛车相比，具有更高的技术难度，小车可以独立完成一些任务，它可以跟着特定的对象进行跟踪，在运行的过程中，随着传感器得到的信息，小车便会相应的做出适应的动作，可以达到自动跟踪的目的。所以研发这种智能化技术， 主要可以帮助科学勘探和自动跟踪等功能。
1.2国内发展状况
在最近的几十年，自动跟踪小车的发展上了一个新的档次，但是现在在我国仍然有很大问题，知识局限于有轨跟随，比如在工厂机车的生产和拍戏时的拍摄车，并没有实际针对旅馆、超市、飞机场等大种场合，或个人家庭产品。自动跟随运输系统是一种超声波定位和综合运用单片机模块，并能对特定目标实时跟踪的服务车。在不同场合下，设置最合适的行驶速度和跟踪距离，使用跟随技术和超声波定位技术，可实现对移动目标的精确跟随，便于携带物品，解放双手。我国在智能小车方面的发展比起发达国家，还是有一定的差距，当我们向发达国家学习之后，他们的丰富知识和研究成果极大的对我们产生了影响，在智能运输方面的研究，我们正在不断努力，朝着一个更好，更快，更实际，更经济的方向发展。
1.3国外发展状况
关于国外的智能小车的研究状况可以追溯到20世纪50年代。二十世纪六十年代，国外一家科技公司开发了世界上第一台自动控制的智能小车。由于当时的水平限制，此车智能在固定的路线上行驶，还没有达到完全智能的状态，而这在历史的长河中，却是伟大的一步。在二十世纪九十年代，国外很多国家慢慢开始将紫东阁控制技术运用到一些领域，这也说明了人们在运用科学到实际的开始，对人们的生活有了很大的帮助。二十世纪末，国外一所知名大学在智能小车的运用，对小车识别周围图像的采集方面，小车能够自主控制方面有了一定的科学果实，这标志着智能车辆即将进入我们的日常生活之中。
1.4课题研究的意义
目前，许多国家的重点大学的理工学院都在致力于智能化与自动化系统的研究，国内外有许许多多关于智能机器人的竞赛，这其中就包括了智能机器人，智能小车的设计与研究。人们在智能方面的兴趣从未降低，尤其是在交通运输方面，智能机器人是智能中一个永远不会过时话题，其实交通运输方面只是机器人中的某一种而已，智能小车是用传感器、控制器和处理器三个重要部分构成，我的论文所采用的便是STC15F2K60S2单片机和红外感应等功能。L293芯片控制的直流电机执行运动模块都是目前比较先进的器件，通过以C语言为基础的程序编写可实现智能跟踪，智能循迹避障，智能停泊等功能。在我们的实际生活中，智能化已经普及到各个方面，如公司生产产品，历史研究，社会应用等方面，使我们在各个方面都能感受到智能化带来的便利，也希望可以以越来越快的速度发展，对于写这篇结业论文，我可以学到非常多的东西，智能小车的硬件设计和软件应用，都需要我认真研究，从中我受益匪浅，本科期间学习了这么多的专业知识，也可以在这次学习当中充分得到展示。将实践与理论统一结合起来，进一步熟悉自动控制系统。
1.5课题主要研究内容
目 录
第一章 绪论 1
1.1引言 1
1.2国内发展状况 1
1.3国外发展状况 1
1.4课题研究的意义 2
1.5课题主要研究内容 2
第二章 自动跟踪小车的硬件系统设计 3
2.1自动跟踪系统的硬件总体组成系统 3
2.2自动跟随小车的结构 5
2.3中央控制器设计 6
2.4电源模块设计 8
2.5检测模块设计 9
2.5.1超声波简介 10
2.5.2超声波测距原理 10
2.5.3超声波定位原理 11
2.5.4 超声波定位系统的定位算法 12
2.6电机驱动模块设计 12
2.6.1 电机选择 12
2.6.2 电机驱动选择 12
2.6.4 PWM调速技术 14
第三章 自动跟踪小车控制系统软件设计 15
3.1 系统软件程序设计 15
3.1.1 小车系统程序设计 15
3.1.2目标携带装置系统程序设计 17
3.1.3 无线通讯工作流程 17
3.2超声波软件设计 19
3.2.1超声波测距程序设计方案 19
3.2.2超声波测距显示程序设计 20
3.2.3超声波数据采集电路软件流程 20
致 谢 22
参考 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: *351916072*
文献 23
第一章 绪论
1.1引言
当今智能跟踪小车的情况与发展前景，明白它的主要科技重心生产能力在如今的公司步步提高，正在以飞快的速度发展，自动控制技术正在朝着更高的水平发展，基于当前高度发达的自动化水平，公司发展的重要途径体现在智能交通的科研与应用。在一个综合传感，驾驭，自动操作，智能运用这些方面的的多刚能小车。自动绕开障碍物是它的主要功能之一，除此之外，它还可以自己控制停车和保持与其他物体的有效路程，同时能够检查出自己的速度和自己控制刹车。智能跟踪小车和普通的小车相提并论而言，具有如下优势：1）小车上的对图像采集的摄像设备的前期处理、强化、判断、检测等功能都是由计算机的运用能力来完成的。2）要获得路面上的情况信息的摄像功能3）智能车辆的车速要通过传感器设备来获得，智能小车附近的障碍物要通过障碍物传感器来获得。智能小车的发展前景，随着社会的需要，正在步入一个全新的阶段。我们小时候玩的遥控赛车都是需要我们自己来驾驭它的前进与后退，它的所有动作都需要我们自己来把握，所以说这并不是所谓的智能化。我们这次研究的自动跟踪小车比起当年我们玩的遥控赛车相比，具有更高的技术难度，小车可以独立完成一些任务，它可以跟着特定的对象进行跟踪，在运行的过程中，随着传感器得到的信息，小车便会相应的做出适应的动作，可以达到自动跟踪的目的。所以研发这种智能化技术， 主要可以帮助科学勘探和自动跟踪等功能。
1.2国内发展状况
在最近的几十年，自动跟踪小车的发展上了一个新的档次，但是现在在我国仍然有很大问题，知识局限于有轨跟随，比如在工厂机车的生产和拍戏时的拍摄车，并没有实际针对旅馆、超市、飞机场等大种场合，或个人家庭产品。自动跟随运输系统是一种超声波定位和综合运用单片机模块，并能对特定目标实时跟踪的服务车。在不同场合下，设置最合适的行驶速度和跟踪距离，使用跟随技术和超声波定位技术，可实现对移动目标的精确跟随，便于携带物品，解放双手。我国在智能小车方面的发展比起发达国家，还是有一定的差距，当我们向发达国家学习之后，他们的丰富知识和研究成果极大的对我们产生了影响，在智能运输方面的研究，我们正在不断努力，朝着一个更好，更快，更实际，更经济的方向发展。
1.3国外发展状况
关于国外的智能小车的研究状况可以追溯到20世纪50年代。二十世纪六十年代，国外一家科技公司开发了世界上第一台自动控制的智能小车。由于当时的水平限制，此车智能在固定的路线上行驶，还没有达到完全智能的状态，而这在历史的长河中，却是伟大的一步。在二十世纪九十年代，国外很多国家慢慢开始将紫东阁控制技术运用到一些领域，这也说明了人们在运用科学到实际的开始，对人们的生活有了很大的帮助。二十世纪末，国外一所知名大学在智能小车的运用，对小车识别周围图像的采集方面，小车能够自主控制方面有了一定的科学果实，这标志着智能车辆即将进入我们的日常生活之中。
1.4课题研究的意义
目前，许多国家的重点大学的理工学院都在致力于智能化与自动化系统的研究，国内外有许许多多关于智能机器人的竞赛，这其中就包括了智能机器人，智能小车的设计与研究。人们在智能方面的兴趣从未降低，尤其是在交通运输方面，智能机器人是智能中一个永远不会过时话题，其实交通运输方面只是机器人中的某一种而已，智能小车是用传感器、控制器和处理器三个重要部分构成，我的论文所采用的便是STC15F2K60S2单片机和红外感应等功能。L293芯片控制的直流电机执行运动模块都是目前比较先进的器件，通过以C语言为基础的程序编写可实现智能跟踪，智能循迹避障，智能停泊等功能。在我们的实际生活中，智能化已经普及到各个方面，如公司生产产品，历史研究，社会应用等方面，使我们在各个方面都能感受到智能化带来的便利，也希望可以以越来越快的速度发展，对于写这篇结业论文，我可以学到非常多的东西，智能小车的硬件设计和软件应用，都需要我认真研究，从中我受益匪浅，本科期间学习了这么多的专业知识，也可以在这次学习当中充分得到展示。将实践与理论统一结合起来，进一步熟悉自动控制系统。
1.5课题主要研究内容
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