基于ATmega128的小车控制系统设计毕业设计开题报告

辽宁技术大学 本科毕业设计（论文）开 题 报 告 题 目 基于ATmega128的小车控制系统设计 指 导 教 师 院（系、部） 电控学院 专 业 班 级 学 号 姓 名 日 期 2014年3月18日 教务处印制一、选题的目的、意义和研究现状目的随着电子技术、计算机技术、智能控制技术的飞速发展，产品的智能化和小型化越来越成为人们关注的热点。各种智能小车在智能化玩具中占了很大的比例。近年来，传统玩具的市场逐步缩水，高科技智能化的电子类玩具则逐步成为市场的主流。因此，智能化小车的研究是非常有意义的，具有很大潜在市场价值的。意义智能小车，也被称之为轮式机器人。我们知道，机器人技术的发展是一个国家高科技水平和工业自动化程度的重要标志和体现。机器人由于具有高度的灵活性、可以帮助人们提高生产率、改进产品质量和改善劳动条件等优点，在世界各地的生产生活领域得到了广泛的应用。智能小车正是模仿机器人的一种尝试。它是一种以汽车电子为背景，涵盖控制，模式识别，电子、电气、单片机、机械等多学科的科技创新性设计，一般主要由路径识别、速度采集、角度控制以及车速控制等模块组成。这种智能小车能够自动搜寻前进路线，还能爬坡；感知前方的障碍物，并自动寻找前进方向，避开障碍物；加入相关声光讯号后，更能体现出智能化和人性化的一面。研究现状在我国，各大学也在广泛的开展智能小车的研究，清华大学汽车研究所是国内最早成立的主要从事智能汽车及智能交通的研究单位之一，在主动避撞、车载微机、汽车导航等领域有广泛而深入的研究。吉林大学在1992年就开始了智能小车的研究，其中自主研发的图像识别自动引导小车为我国提供了一种新型的自动引导车辆系统。为我国生产组织模式向柔性或半柔性生产组织转化提供了有意义的技术支撑和关键设备。2006年，我国开始举办“飞思卡尔”全国智能小车竞赛，该赛事是由教育部高等学校自动化专业教学指导委员会主办，在飞思卡尔半导体公司资助下举办的。目前，智能小车的研究呈现出新的特点。首先，随着计算机硬件技术的提高，硬件结构由最初的专用板卡或芯片逐渐向通用板卡或芯片过渡，为了提高运算速度，出现了专用的运算指令。其次，在控制系统方面，随着网络的发展和传输速度的提高，出现了基于网络传输信号控制的智能小车，而不再是以往一成不变的“单机式”控制模式。二、研究方案及预期结果1. 整体设计可以分为如下几个模块：1.1 控制系统模块：控制核心采用AVR系列中的ATmega16单片机，起着控制小车所有运行状态的作用。1.2 检测避障模块：本模块是通过超声波传感器实现，利用传感器检测道路上的障碍，控制小车的自动避障。1.3 电机驱动模块：电机驱动采用PWM方式进行电机的降压调速控制，鉴于本设计中小车的位置控制不要求十分精确，所以直流电机即可满足小车的要求。1.4 显示模块：小车的速度通过液晶屏来显示本设计采用的是12232液晶显示电路。1.5 循迹模块：该模块主要利用光电对管来检测小车赛道上的黑线。当光电对管内的发光二极管发出光，照在黑线上和偏离黑线时光的反射程度不一样，从而接收端输出的电平不一样。单片机通过检测电平的变化，控制小车就沿着黑线所设定的的轨迹行驶。ATMega128超声波避障模块循迹模块液晶显示模块电源模块驱动模块DS1302模块 2. 预期结果：本设计的电动小车具有自动循迹、避障、液晶显示功能。三、研究进度第5周：收集资料及撰写开题报告第6周：单片机型号、液晶选择第7周：电源、驱动模块设计第8-10周：循迹、超声波、趋光、金属检测模块设计第11周：液晶显示模块设计第12-14周：主程序和各模块程序设计第15周：优化硬件电路及程序第16周：整理完善毕业设计论文、准备毕业答辩四、主要参考文献1 马潮.AVR单片机嵌入式系统原理与应用实践M.北京:北京航空航天大学出版社,2011.8.1.2 刘伟.传感器原理及其适用技术M.北京:电子工业出版社,2006.3.3 董涛,刘进英,蒋苏.基于单片机的智能小车设计J.计算机测量与控制,2009,17(2):37-39.4 朱宜斌,胡学龙.自主式循迹机器人小车设计J.国外电子测量技术,2006,25(7):40-42.5 陈志强.基于单片机系统的红外遥控器应用J.现代电子技术,2004(3):46-48.6 韩毅,杨天.基于HCS12单片机的智能寻迹模型车的设计与实现J.学术期刊,2008,29(18):1535-1955.7 王晓明.电动机的单片机控制J.学术期刊,2002,13(15):1322-1755.8WU Hongxing,CHENG Shukang,CUI Shumei.A Controller of Brushless DC Motor for ElectricVehicleJ. IEEE Transactions on Magnetics, 2005,1(1):10-20.9T.W.Vanedk，Fuzzy Controller for a Autonomous BoatJ