超聲波避障小車結(jié)題報(bào)告

1、Harbin Institute of Technology課程設(shè)計(jì)說明書（論文）設(shè)計(jì)題目： 超聲波避障小車 院 系：電氣學(xué)院自動化測試與控制系 班 級： 設(shè) 計(jì) 者： 學(xué) 號： 指導(dǎo)教師： 周慶東 設(shè)計(jì)時間： 9.29.13 哈爾濱工業(yè)大學(xué)課程設(shè)計(jì)考核表題目：超聲波避障小車學(xué)生姓名： 班級： 學(xué)號：實(shí)驗(yàn)部分考核考核內(nèi)容分值得分基本設(shè)計(jì)任務(wù)的完成情況40附加設(shè)計(jì)任務(wù)的完成情況10對教師提問的回答情況10總結(jié)報(bào)告評分評分內(nèi)容分值得分內(nèi)容完整、字?jǐn)?shù)達(dá)標(biāo)20層次清晰、重點(diǎn)突出、分析透徹10書寫規(guī)范、文字流暢5有獨(dú)特見解、有一定的創(chuàng)新5總成績： 指導(dǎo)教師簽字：結(jié)題報(bào)告1課題完成情況本超聲波避障小車的設(shè)

2、計(jì)基于單片機(jī)原理和傳感器原理，以51單片機(jī)為主控芯片，采用直流電機(jī)為驅(qū)動元件，通過軟件編程制作了一整套結(jié)構(gòu)完整，功能模塊化，反應(yīng)較為靈敏的超聲波避障小車。經(jīng)過對該避障小車的避障測試實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果證明該避障小車能夠很好的按照預(yù)期完成避障動作，并且能夠快速運(yùn)動靈敏避障，效果良好，運(yùn)行穩(wěn)定性較好。預(yù)期的目標(biāo)都能夠?qū)崿F(xiàn)：（1）在車前方?jīng)]有障礙物時，小車沿直線向前走。（2）在車前方有障礙物時，小車能避開障礙物，避障方法如下：先向左邊轉(zhuǎn)90度，如果前面沒有障礙物，再沿直線向前走；如果前面仍有障礙物，則向右轉(zhuǎn)180度，如果前面沒有障礙物，則沿直線向前行走；如果前面仍有障礙物，則向右90度，然后直線行。但是該

3、超聲波避障小車還存在著許多的不足，比如說只能對正前方一定角度內(nèi)進(jìn)行探測，使用的是一路超聲波而不是多路超聲波探測，并且為了簡化，默認(rèn)的只是向同一個方向轉(zhuǎn)彎等，這些都是有待進(jìn)一步發(fā)展和提高的。2 所遇問題及解決方案首先，我們對硬件的原理不夠明白，在此之前超聲波傳感器并沒有接觸使用過，課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書上介紹的并不詳細(xì)，我們利用課后時間查了更加詳細(xì)的資料，對其做了近一步的了解。其次，在燒寫完程序，通電之后，小車不停地旋轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)次序與設(shè)計(jì)的避障旋轉(zhuǎn)次序一致，說明子函數(shù)“getx（）”返回的Dis 的值一直小于10. 出現(xiàn)這個結(jié)果的問題是子函數(shù)“getx（）”里面的子函數(shù)delay_nus(1)，因?yàn)閐el

4、ay_nus(1)的實(shí)現(xiàn)的延時時間實(shí)際上不是1us，因?yàn)閐elay_nus()函數(shù)里面有這樣的語句“i=i/10”，這樣實(shí)際上i就等于0；為了解決這個問題我們重新編寫了一個延時函數(shù)delay_nus1(1)，結(jié)果小車正常運(yùn)行。小車再次通電之后，小車在避障功能上完全滿足要求，但是前進(jìn)時，小車卻每行進(jìn)兩三厘米就停頓一下，然后再行進(jìn)兩三厘米就停頓。出現(xiàn)這個問題的原因是程序每循環(huán)一次時都應(yīng)該初始化Sig，我們在程序中加上了“delay_nus(20000);Sig=0;” 結(jié)果小車正常運(yùn)行3 心得體會通過這次的項(xiàng)目實(shí)訓(xùn)，我學(xué)習(xí)到了很多的電子知識，提高了我對于陌生硬件的學(xué)習(xí)能力。超聲波傳感器在此之前我沒

5、有接觸過，對我來說非常的陌生，從一無所知慢慢查資料到能夠熟練應(yīng)用，讓我知道了面對新的硬件應(yīng)該怎么學(xué)習(xí)，在以后的工作學(xué)習(xí)中，我一定會遇到非常多的不熟悉的硬件，我相信，通過不斷地鍛煉積累，學(xué)習(xí)能力會進(jìn)一步提高。 這次實(shí)訓(xùn)同時還加強(qiáng)了我實(shí)踐動手能力，特別培養(yǎng)了出現(xiàn)問題、分析問題、解決問題的能力，我相信這些能力的提高對我以后在從事任何工作都將會有極大的幫助。這次的項(xiàng)目實(shí)訓(xùn)讓我感觸最深的是：作為電子愛好者，電子制作中不管遇到什么問題和困境都要有一顆平靜的心和堅(jiān)持不懈的精神，一顆浮躁的心是不會到達(dá)成功的彼岸。這次課程設(shè)計(jì)，給我更多的是一種模塊化的思想，將系統(tǒng)按我們所需的功能和系統(tǒng)所能提供的功能進(jìn)行模塊化的

6、分類，將會使我們的工作變得一目了然，非常清晰。比如說這次我選的避障小車，可以分成超聲波測速模塊，電機(jī)驅(qū)動模塊，單片機(jī)核心模塊三個，三個部分各司其職，無論從硬件上還是軟件上，都能夠比較清晰地將他們的功能區(qū)分開，從而有利于硬件的連接和程序的編寫。對于這次程序的編寫，我就是分塊編寫，按模塊調(diào)試，從而避免了許多錯誤。從以后工作來看，這種模塊化處理問題的方式將會更加的有用，在公司和以后得科研項(xiàng)目中，系統(tǒng)一定是越來越復(fù)雜，不可能一個人完成所有的任務(wù)，一定是一個團(tuán)隊(duì)來做這些系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，所以模塊化之后，能夠?qū)⑷蝿?wù)分配給每個人，最后大家還能夠很好的綜合到一起，大大的縮短了開發(fā)周期。最后，感謝胡老師這么多天對我們

7、的幫助，每次遇到問題時，老師都耐性的幫我解答問題，正是老師一次有一次的講解才讓我堅(jiān)持下來。老師耐心細(xì)致的講解也讓我學(xué)到了很多課堂上沒有學(xué)到的知識在此，感謝指導(dǎo)老師盡心的指導(dǎo)。4 參考文獻(xiàn)1 袁新娜，與紅英編著.超聲波傳感器在智能小車避障系統(tǒng)中的應(yīng)用.A中北大學(xué) (2009)08-0085-042 邵貝貝. 單片機(jī)嵌入式應(yīng)用的在線開發(fā)方法M北京清華大學(xué)出社20043 王曉明. 電動機(jī)的單片機(jī)控制M北京. 北京航空航天大學(xué)出版社2002 4 臧杰，閻巖. 汽車構(gòu)造M. 北京. 機(jī)械工業(yè)出版社2005 5 安鵬，馬偉S12單片機(jī)模塊應(yīng)用及程序調(diào)試J. 電子產(chǎn)品世界. 2006第211期 162-16

8、36 童詩白，華成英模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)M北京. 高等教育出版社2000 7 沈長生常用電子元器件使用一讀通M北京. 人民郵電出版社2004 8 宗光華機(jī)器人的創(chuàng)意設(shè)計(jì)與實(shí)踐M北京. 北京航空航天大學(xué)出社2004 9 張偉等Protel DXP高級應(yīng)用M北京. 人民郵電出版社2002 10 張文春. 汽車?yán)碚揗北京機(jī)械工業(yè)出版社2005 11 江海波，王卓然，耿德根編著.深入淺出AVR單片機(jī).中國電力出版社，2008.12邵貝貝. 嵌入式實(shí)時操作系統(tǒng)LCOS-(第2版)M. 北京清華大學(xué)出版社2004附錄：#include<reg51.h>#include<intrins.h&g

9、t;sbit Sin=P15; /超聲波模塊控制端口sbit right=P10; /右輪控制信號sbit left=P11; /左輪控制信號unsigned int Dis,Time;unsigned char LTime,HTime;void IO_init(void) EA=1;ET0=1;TMOD=0x11;/將T0定時器/計(jì)數(shù)器設(shè)置為16位計(jì)數(shù)模式TH0=0x00; /初始值為0TL0=0x00;TR0=0; /不開始計(jì)數(shù)void delay_nus(unsigned int i) /延時函數(shù) i=i/10; while(-i);void delay_5us() /短時間延時函數(shù)，為

10、SIN高電平準(zhǔn)備 _nop_();void getx(unsigned char a) /測距函數(shù) TH0=TL0=0; /初始值設(shè)置為0if(a)Sin=0; /Sin置0Sin=1; /Sin置1，并且延時一段時間，提供一個測距的觸發(fā)脈沖delay_5us();Sin=0; /Sin重新置0while(Sin);while(!Sin);/SIN信號從低電平變?yōu)楦唠娖剑藭r跳出該循環(huán)TR0置1，開始計(jì)數(shù)TR0=1;while(Sin); /SIN信號從高電平變?yōu)榈碗娖剑藭r跳出該循環(huán)TR0置0，停止計(jì)數(shù)TR0=0;LTime=TL0;HTime=TH0;Time=HTime*256+LTim

11、e; /將高8位乘以256加上低8位得到總值Dis=Time/(2*29); /計(jì)算出所差距離void Forward_fast(void) /快速前進(jìn) left=1;delay_nus(1700);left=0;delay_nus(20000); right=1; delay_nus(1300);right=0;delay_nus(20000); void Forward_slow(void) /慢速前進(jìn) left=1;delay_nus(1580); /減小左電機(jī)的高電平時間，增加右電機(jī)的高電平時間,減小速度left=0;delay_nus(20000); right=1; delay_n

12、us(1420);right=0;delay_nus(20000); void Left_90(void) /左轉(zhuǎn)90度 unsigned int i=0; while(i<20) i+; left=1;delay_nus(1300); /令左、右兩輪均順時針轉(zhuǎn)動left=0;delay_nus(20000); right=1; delay_nus(1300);right=0;delay_nus(20000); void Right_180() unsigned int i=0; while(i<38) i+; left=1; /令左、右兩輪均逆時針轉(zhuǎn)動delay_nus(1700

13、);left=0;delay_nus(20000); right=1; delay_nus(1700);right=0;delay_nus(20000); void Right_90() /令左、右兩輪均逆時針轉(zhuǎn)動 unsigned int i=0; while(i<20) i+; left=1;delay_nus(1700);left=0;delay_nus(20000); right=1; delay_nus(1700);right=0;delay_nus(20000); void main() /主程序IO_init(); /初始化while(1) getx(1); /測距if(Dis>=50) /如果距離大于50 Forward_fast();/快速前進(jìn)else if(Dis>=10&&Dis<50) /如果距離在10與50之內(nèi)Forward_slow(); /慢速前進(jìn)else /否