基于单片机的智能寻迹系统设计

摘要

智能化作为现代文明的体现，更是以后全球的发展方向。有了智能的设备，我们就可以按照预先设定的内容在一个独立的环境里自动完成人们所希望完成的任务。智能寻迹就是其中的一种体现。在一些复杂空间的工作环境，固定流水生产装置工作会很不方便。
　　这时智能寻迹就可以得到很好应用。智能寻迹系统可以通过用户自定物体的活动轨迹线，寻迹器便可以根据事先划定的工作线，往返于各个工作台面之间。这样就可解决复杂空间环境下的生产装置布局问题。本文设计的智能寻迹系统采用硬件与软件相结合的办法实现。主要工作如下:
　　1.本系统采用STC89S52单片机作为小车的检测和控制核心。
　　2.采用红外传感器TCRT5000来检测路面上的黑色轨迹线，把信号反馈到单片机，单片机按照预定的工作模式控制小车自动跟踪轨迹线。
　　3.电机驱动采用L298N芯片，采用PWM波控制电机转速。
　　基于单片机的智能寻迹系统是智能控制的一种应用，在复杂空间的工作环境下有很大的应用前景。

目录

声明

摘要

第1章 绪论

1．1 课题研究背景及意义

1．2 本文的主要工作

第2章 系统方案

2．1 系统的功能与原理

2．1．1 系统的功能

2．1．2 系统的原理

2．2 系统的设计方案

2．2．1 路面轨迹检测系统

2．2．2 信号处理系统

2．2．3 直流调速系统

第3章 元器件简介

3．1 STC89S52

3．2 TRCT5000红外传感器

3．3 LM324

3．4 L298N

第4章 硬件电路设计

4．1 路面轨迹检测电路

4．2 单片机最小系统

4．2．1 复位电路

4．2．2 晶振电路

4．3 最小系统电路

4．4 电机驱动电路

4．4．1 H桥式电机驱动电路示意图

4．4．2 电机驱动实际电路

4．5 电源电路

第5章 智能寻迹小车的控制策略研究

5．1 控制策略的概述

5．2 自动控制系统中PID控制与模糊控制的对比

5．2．1 自动控制系统中PID控制原理

5．2．2 PID控制系统的优缺点

5．2．3 自动控制系统中模糊控制基本原理

5．2．4 模糊控制的基本结构

5．2．5 模糊控制系统的优缺点

5．3 寻迹小车控制器模型的建立

5．4 PID算法反馈控制直流电机的软件设计

第6章 系统软件设计

6．1 软件流程

6．2 定义端口程序段

6．3 单片机工作状态初始化以及延时PWM控制程序

6．4 电机状态定义并调用延时程序

6．5 寻迹程序及路面抗干扰

6．6 调速的算法

第7章 系统仿真

7．1 软件仿真

7．2 硬件电路仿真

第8章 系统制作、调试与性能分析

8．1 智能寻迹小车的制作

8．2 智能寻迹小车的调试

8．3 性能分析

第9章 结论与展望

9．1 主要工作结论

9．2 下一步工作展望

参考文献

附录

致谢

攻读学位期间参加的科研项目和成果