代码收藏家 【特纳斯电子】基于单片机的循迹避障小车设计说明书
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编号：
T4172204C-LW
设计摘要：
本设计基于单片机的循迹避障系统，旨在实现多项功能，提供便捷、安全和智能化的移动体验。系统主要包括遥控操作、避障功能、循迹导航以及LCD显示屏显示状态与数据等。首先，通过遥控器可以实现小车的前进、后退、左转、右转、加速、减速和停止等功能。遥控器作为操控工具，让用户可以轻松地控制小车的移动方向和速度。其次，当小车前进时，如果检测到前方有人或障碍物存在，系统会自动减速并发出提示音，以提醒用户注意。同时，系统还能够自动避开障碍物，确保小车行驶的安全性和稳定性。这种智能的避障功能有效地减少了用户的操控负担，并提高了小车的自主性和安全性。此外，该系统还具备循迹导航功能，即小车能够沿着黑线进行自动导航。通过在底盘上安装光电传感器，系统可以实时检测黑线的位置，调整小车的行进方向，从而实现精准的循迹导航。这使得小车在复杂的路况下能够准确地遵循预定的路径，实现自动化导航功能。最后，系统通过LCD显示屏展示相关运行状态参数和工作方式。用户可以清晰地了解小车的当前状态，包括速度、路程等数据的实时显示。这样的信息反馈使用户能够更好地掌握小车的运行情况，有效提升了操作体验和控制精度。
总之，本设计基于单片机的循迹避障系统综合了遥控操作、避障功能、循迹导航以及LCD显示等多项功能。通过智能化的控制和感知技术，该系统为用户提供了便捷、安全和智能化的移动体验。在智能小车领域，该系统具有广泛的应用前景，可为用户带来更高效、智能的移动解决方案。
关键词：单片机；自动导航；自动控制；避障
字数：10000+
内容预览：
摘 要
ABSTRACT
1 引 言
1.1 选题背景及实际意义
1.2 国内外研究现状
1.3 课题主要内容
2 系统设计方案
2.1 系统整体方案
2.2 单片机的选择
2.3 电源方案的选择
2.4 显示方案的选择
3系统设计与分析
3.1 整体系统设计分析
3.2 主控电路设计
3.2.1 STC89C52单片机
3.2.2 晶振电路和复位电路
3.3 液晶屏显示模块
4 系统程序设计
4.1 编程软件介绍
4.2 主程序流程设计
4.3 按键函数流程设计
4.4 显示函数流程设计
4.5 处理函数流程设计
5 实物调试
5.1 电路焊接总图
5.2 蓝牙控制
5.3 避障模式测试
5.4 循迹模式测试
6 仿真调试
6.1仿真总体设计
6.2 蓝牙控制测试
6.3避障模式
6.4循迹模式
结 论
参考文献
致 谢
附 件
1 引 言
1.1 选题背景及实际意义
随着智能化、自动化技术的飞速发展，各类机器人和自动化设备逐渐走进人们的日常生活和生产领域。尤其是在工业、物流、家居和娱乐等行业，自动导航、避障与循迹技术已经成为其中的核心技术之一。基于单片机的循迹避障系统为该领域提供了一种低成本、高效可靠的解决方案。遥控功能：在许多实际应用场景中，用户可能需要远程控制设备的运动。通过集成遥控功能，可以确保设备在复杂环境中灵活、及时地响应用户的指令，大大提高了操作的便捷性。自动避障功能：对于移动机器人或者自动化设备来说，环境中的障碍物往往是无法避免的。自动避障功能确保了设备在行进中能够识别并绕过障碍物，从而避免潜在的损坏和危险。循迹功能：在工业生产线、物流分拣等领域，设备需要沿着预定的路径高效地工作。通过黑线循迹功能，设备可以准确、稳定地沿着路径前进，保证工作流程的连续性和稳定性。状态监控：通过LCD实时显示相关的运行状态和工作方式，用户可以迅速了解设备的工作状况，为故障排查和优化操作提供有力的支持。测速及数据显示：对于需要监控速度和路程的应用场景，如交通、运输等，此功能可以为用户提供实时、准确的数据支持，帮助他们更好地进行决策和管理。
综上所述，基于单片机的循迹避障系统不仅对于推动相关领域的技术创新具有重要意义，同时也对于满足现代社会对智能化、自动化设备的需求起到了至关重要的作用。
1.2 国内外研究现状
近年来，移动机器人领域在全球范围内得到了广泛的关注和深入的研究，特别是在遥控、自动避障、循迹技术以及数据监控和展示方面。遥控技术：国外研究机构和公司，如Boston Dynamics和iRobot等，已经开发出了一系列高度先进的遥控机器人。国内也有多家企业和研究院所针对遥控小车的研究，提供了多种解决方案来满足不同的应用需求。自动避障技术：在国际舞台上，LIDAR和计算机视觉结合的避障策略在自动驾驶车辆和无人机中得到了广泛应用。国内的科研机构和高校也在此领域进行了大量的研究，特别是在算法优化和传感器集成方面。循迹技术：黑线循迹技术在全球范围内已经得到了广泛的应用，尤其在工业自动化生产线和仓储物流中。国内外都有大量的研究文献和产品针对此技术进行了深入探讨和应用。LCD显示和数据监控：这方面的技术在国外已经非常成熟，尤其是在用户界面和数据可视化方面。国内的技术也在迅速发展，特别是在嵌入式系统和物联网应用中。测速和数据显示：测速技术在国外的运动分析和自动驾驶车辆中得到了广泛应用。国内也有不少研究团队和企业致力于此技术的研究和应用，特别是在速度反馈和控制策略上。
总体来看，基于单片机的循迹避障系统在国内外都受到了广泛关注。国外在某些领域已有深入的研究和丰富的应用经验，而国内在技术追赶和创新上也取得了很大的进展。
1.3 课题主要内容
本设计是基于单片机的循迹避障系统，主控为STC89C52单片机。显示屏为LCD12864,四个电机驱动，无线蓝牙模块，自动循迹模块，蜂鸣器报警模块，红外避障模块主要实现以下功能：
1.可遥控实现小车的前进、后退、左转、右转、加速、减速、停止等功能；
2.小车前进时遇到前方有人或者障碍物时，减速并发出提示音，并能自动避障；
3.小车运行时可自动实现黑线循迹功能；
4.通过LCD显示相关运行状态参数与工作方式。
5、可以测速，显示屏用来能够实时显示小车行驶的速度、路程等数据,
