智能感应小车的设计与实现

第1章绪论1.1研究背景和意义随着电子技术、计算机技术和制造技术的飞速发展，数码相机、DVD、洗衣机、汽车等消费类产品越来越呈现机电一体化、智能化、小型化等趋势。智能化作为现代社会的新产物，是以后的发展方向，它可以按照预先设定的模式在一个特定的环境里自动的运作，无需人为管理，便可以完成预期所要达到的或是更高的目标。智能小车，也称轮式机器人，是一种以汽车电子为背景，涵盖控制、模式识别、传感技术、电子、电气、计算机、机械等多科学的科技创意设计，通常主要由路径识别、速度采集、角度控制及车速控制等模块组成。一般而言，智能车系统要求小车在白色的场地上，通过控制小车的转向角和车速，使小车能自动地沿着一条任意给定的黑色带状引导线行驶。本次课题设计以此为背景，设计一种简易的运动小车，运用直流电机对小车进行速度和正反向的运动控制，通过单片机来控制直流电机的工作，从而实现对整个小车系统的运动控制。智能小车的研究、开发和应用涉及传感技术、电气技术、电气控制技术、智能控制等学科，智能控制技术是一门跨科学的综合性技术，当代研究十分活跃，应用日益广泛的领域。智能作为现代社会的新产物，是以后的发展方向，它可以按照预先设定的模块在一个特定的环境里自动的运行，可运用于科学勘探等用途，无需人为的管理，便可以完成预期所要达到的或者更高的目标。智能机器人正在代替人们完成这些任务，凡不宜有人直接承担的任务，均可由智能机器人代替，可以适应不同环境，不受温度、湿度等条件的影响，完成危险地段，人类无法介入等特殊情况下的任务，智能小车就是其中的一个体现。对于智能小车研究还可以从以下方向展开：在小车上装摄像头进行实时视频监控采集，通过无线传给远端的主机，主机可以发送命令给小车，执行相应的动作等等。还可以扩展其他的模块。就可以广泛的应用于科学研究、地址勘探、危险搜索、智能救援等。1.2课题研究方法和内容1.2.1研究方法智能感应小车的实现必需拥有能胜任的运动系统、可靠的导航系统、精确的感知能力。它必需具备自主性、交互性以及适应性。自主性是指智能感应小车能根据对路面黑线的检测根据规定的路线实现循迹行走；交互性是指小车与环境、小车与人之间获取信息、处理和理解并且执行命令；适应性是指小车可以通过感应器了解周围的环境，实现避障。该控制电路主要由一片单片机组成。STC89C52RC主要实现对路面黑线是检测，以纠正小车的行走方向；以及控制小车的匀速行驶。主要运用STC89C52RC的知识，模电的相关知识和了解红外传感器、超声波传感器、人体红外传感器的工作原理。1.2.2研究内容1.循迹行走的研究：对小车如何循迹进行介绍，由于小车是根据传感器来确定方向，所以行走的过程中选择的可能不是最佳路线，所以设计黑线通过循迹来规划小车的行走路线，让小车自主检测黑线执行循迹行走。2.红外感应避障的研究：小车通过超声波传感器/红外传感器探测障碍物，根据指令调整小车行进路径，避开障碍物后可以继续行走。3.蓝牙控制的研究：用电脑连接蓝牙，通过键盘控制小车的前进、后退、转弯行走。4.WIFI控制研究：小车上搭载WiFi模块，手机配网后通过微信无线遥控小车的运动。1.3论文结构安排本论文一共分为五个部分，具体内容安排如下：第1章：绪论。主要介绍智能感应小车的研究背景以及对其的开发意义和对系统的主要现实应用场景进行介绍。第2章：实现智能感应小车所需的相关技术，开发工具以及开发环境的介绍。第3章：智能感应小车的需求分析。根据用户需求和各个功能模块进行分析介绍。第4章：智能感应小车系统设计。介绍数据库的总体设计、硬件设计以及设计原则。确立关系模型，在此基础上确保系统功能的实现。第5章：智能感应小车系统的实现。介绍实现的功能、实现的方法、思路和所用技巧以及对应的技术工具和外接传感器模块等。第6章：智能感应小车的系统测试。详细介绍系统测试的目的和测试所需的设备以及环境搭建。对系统的测试流程、功能测试、非功能测试和测试总结的呈现。最后，对本课题进行总结。第2章智能感应小车的实现条件2.1相关技术1.蓝牙控制：支持设备短距离通信的无线电技术，在本实验中用作蓝牙遥控，实现手机与智能感应小车之间的无线信息交换。2.WIFI控制：无线遥控技术，根据传输的控制指令信号控制小车实现作业。3.红外感应避障：通过斯密特触发器缓冲，推动三极管和红外发光管来发射已经调制的红外线，控制小车车头左右红外发光管轮流发射信号，探测障碍物。4.超声波避障：超声波是一种高于20kHz的声波，并且指向性更强。声波在发射过程中遇到物体会反射，并且可以由已知的速度检测出于障碍物之间的距离，探测到物体后单片机会根据指令对小车行进做出合理调整，实现避障功能。5.红外循迹：循迹是指在地面探测黑线行走，由于地板对光线的反射系数不同，利用红外线在不同颜色的物体表面具有不同的反射性质特点，可以根据接收到的反射光的强弱来判断“道路”。单片机就是否收到反射回来的红外光为依据来确定黑线的位置，并且调整电机转向来改变小车的行进路径。2.2开发工具和开发环境KeilC51编译软件，用于编译调试代码，并且生成.hex文件STC-ISP程序烧录工具，用于将编译成功后的.hex文件烧录到单片机上Windows10系统障碍物地形，用于实现避障黑线地形布置，用于实现循迹行走第3章智能感应小车的需求分析3.1总体目标实现蓝牙控制、WIFI控制、循迹行走和避障功能，并且保障智能感应小车具备自主性、交互性和适应性。对用户的操作即时作出反应并且正常执行，特定地形能够实现自主避障行走，循迹行走等功能。3.2总体需求分析设计一种基于超声波感应避障和红外避障的小车移动平台，外接蓝牙和WIFI模块实现智能感应小车与人之间获取信息、处理和理解并且执行命令；借助超声波和红外模块，智能感应小车通过与环境之间的交互并且实现循迹、避障任务。3.3用户需求分析操作者：可以使用手机通过蓝牙连接智能感应小车从而操控小车的行为；可以通过WIFI连接使用手机进行远程操控；布置特定的黑线地形，小车根据黑线实现循迹行走；布置特定的障碍地形，小车检测障碍物后实现避障行走。图3.1智能感应小车系统用例图蓝牙控制模块用例规约如下：表3.1蓝牙模块控制用例用例编号用例名称蓝牙模块控制功能描述通过蓝牙连接操控智能小车执行者操作者前置条件蓝牙正常通电；小车接线正确；蓝牙控制程序烧录成功后置条件智能感应小车成功执行相关的动作涉众利益操作者基本路径1.手机蓝牙控制1.1为小车接上P7的六根线以及J3的两根线和两根电源线。1.2为小车插上蓝牙设备，蓝牙提示灯闪烁。1.3手机进入设置-蓝牙，添加蓝牙BT04-A，输入配对码1234，成功配对BT04-A。1.4打开蓝牙控制程序，点击打开蓝牙，点击搜索蓝牙设备后会自动获取已经配对的蓝牙设备，点击连接，会显示成功连接设备，蓝牙提示灯常亮，可正常操作。1.5使用软件正常控制小车的行动。扩展1.接线失败，重新按照接线图的引脚进行正确的接线。2.无法搜索到蓝牙设备，首先重新检查蓝牙模块的插入是否正确，如果蓝牙插入正确可以根据测压仪查看小车电池的电压是否在7.2V——8.2V之间，检查配对码是否输入错误。备注电源电压正常WIFI控制模块用例规约如下：表3.2WIFI控制模块用例用例编号用例名称WIFI控制模块功能描述通过WIFI连接操控智能小车执行者操作者前置条件WIFI正常通电；小车连线正确；WIFI程序烧录成功后置条件智能感应小车成功执行相关的动作涉众利益操作者基本路径1.正确为小车接线，P7的六根线以及J3的两根线和两根电源线。2.烧录WIFI控制程序。3.用电脑配置一个2.4G的热点，用手机连接该2.4G热点。4.长按WIFI模块上的G键5秒，待WIFI指示灯闪烁即可。5.进入微信小程序连接2.4G的热点，配置设备并且绑定设备，成功后进入当前设备。6.实现对智能感应小车的控制。扩展1.接线失败，重新按照接线图的引脚进行正确的接线。2.长按G键后WIFI不闪烁，重启开关再重复操作即可。3.无法添加2.4G热点时，检查网络试试，或者直接用手机开热点连接（大部分手机热点为2.4G，具体需看手机本身的配置）4.如果在配置过程中显示连接失败，但是WIFI指示灯由闪烁变为熄灭，则此时已经是配网成功，可以点击“跳过此步骤”进行下一步操作。备注电源电压正常循迹行走模块用例规约如下：表3.3循迹行走模块用例用例编号用例名称避障模块功能描述通过红外/超声波检测地形后实现避障行走执行者智能感应小车前置条件小车连线正确；避障程序烧录成功后置条件智能感应小车成功避开障碍物行走涉众利益操作者基本路径1.正确为小车接线，P7的六根线，J3的两根线，P4的四根线以及两根电源线。2.烧录循迹程序。3.布置好黑线地形，调节红外信号指示灯，使的小车探测到黑线时可以循迹行走。4.保持电池电压正常。5.小车成功循迹行走。扩展1.接线失败，重新按照接线图的引脚进行正确的接线。2.探测黑线时要调节信号灯在探测其他颜色是不亮，探测到黑线时亮中间两个感应灯，这样就可以实现循迹。3.程序成功烧录并且正确调节红外信号灯后小车任然无法实现循迹行走，检查电压检测器，确保电压保持在7.2V到8.2V之间，若电压不够充满电在重复以上操作即可。备注电源电压正常避障模块用例规约如下：表3.4避障模块用例用例编号用例名称避障模块功能描述通过超声波/红外感应实现避障执行者智能感应小车前置条件小车连线正确；循迹程序烧录成功;红外感应调节正常后置条件智能感应小车成功躲开障碍物行走涉众利益操作者基本路径1.红外感应避障1.1正确为小车接线，P7的六根线，J3的两根线，P4的四根线以及两根电源线。1.2将小车的红外感应灯对着墙壁，旋转调节螺旋进行感应灯调节，避免太近距离地与障碍物接触。1.3烧录红外感应避障程序。1.4保持电池电压正常。1.5按下K4按键。1.6小车成功实现避障行走超声波避障2.1正确为小车接线，P7的六根线，J3的两根线，P4的四根线、两根电源线、超声波模块接在J2上并且装上LCD1602液晶屏。2.2在J2处装上超声波模块。2.3烧录超声波避障程序。2.4保持电池电压正常。2.5按下K4按键。2.6小车成功实现避障行走。扩展1.接线失败，重新按照接线图的引脚进行正确的接线。2.程序成功烧录并且正确调节红外信号灯后小车任然无法实现避障行走，继续调节红外感应灯。3.程序成功烧录并且正确外接超声波模块，仍然无法实现避障行走，检查电压检测器，确保电压保持在7.2V到8.2V之间，若电压不够充满电在重复以上操作即可；若还是不行则产生波模块有故障。备注电源电压正常3.4功能性需求分析本系统反应了智能感应小车与人之间、智能感应小车与环境之间的关系。具体的功能模块图如下：图3.2智能感应小车系统功能模块图本系统的主要功能模块如下：蓝牙控制模块：可以通过蓝牙连接智能感应小车从而操控小车的行为。WIFI控制模块：可以通过WIFI连接使用手机进行远程操控。避障模块：通过超声波/红外传感器检测当前小车所处环境，可以在设定的安全通过距离内向前行驶，在检测到障碍物时按照设定的旋转角度，由单片机控制舵机更改行驶方向实现转弯，并且进一步判断前方有无障碍物，无障碍物的情况下再次判定前方通道是否大于最小的行驶距离，以此实现避障功能。循迹模块：通过红外探头检测地形，探测到黑线可以根据黑线的轨迹行走。

智能感应小车的系统设计4.1总体设计图4.1系统总体框架图根据上图可以看出本系统主要有六大板块，分别是蓝牙控制模块、WIFI控制模块、超声波避障模块、红外感应模块、电机驱动模块以及电源模块。本系统采用STC89C52RC单片机作为核心控制单元用于智能车系统的控制，智能感应小车车头正中间的超声波传感器检测前方障碍物，用于判断是否需要转弯，车体左右两边各有一个红外避障头，用于检测跑道两边的墙，防止小车碰到墙壁。本实验是为了实现超声波避障、红外避障、循迹行进、蓝牙控制和WIFI控制等功能，从而为一些危险作业甚至是人类无法探寻的区域进行探测并能且回馈数据。4.2硬件设计智能感应小车的尺寸：表4.1智能小车尺寸长宽高19cm15.5cm8cm图4.2智能感应小车整体外形本系统硬件组成分为两部分：1.小车底板车头的左右各分有一个红外避障可调节电阻、红外避障探头、红外感应信号灯、轨迹探头、循迹探头和车轮，并且安装一个测压器用于测量电池电压，避免损坏电池烧坏芯片。车底安装一个电池盒、一个万向轮和两个强磁碳刷减速步进电机。图4.3小车底板外形图4.4底板原理图2.单片机开发板蓝牙/WIFI模块接口、32位I/O口、USB程序下载接口、电机驱动模块、红外发射管、蜂鸣器等等。图4.551单片机开发板4.2.1主控制模块本系统采用STC89C52RC单片机作为系统的核心模块来控制小车的行为轨迹，以此来实现所有预期功能。智能感应小车的重点在于小车通过对环境的探测实现自主控制，而此芯片功耗较低并且具有高性能的CMOS8位微控制器，同时具备8K字节系统可编程Flash存储器，操作简单快捷更能适应我们系统。并且其内带4K字节EEPROM存储空间，可直接用串口下载程序，更能方便我们进行调试和编程实现指令。图4.6STC89C52RC芯片4.2.2电源模块采用两节LC1450001300mAh3.7V的电池作为电源为小车供电。在多次测试是发现此电池可以满足小车的正常运行，并且电池更容易更换和充电，更方便我们的操作和调试。4.2.3电机模块为了实现低速行驶时可以保持高转矩特性和瞬时过载耐磨性，而选用了两个强磁碳刷减速步进电机。步进电机是将电脉冲信号转变为角位移或线位移的开环控制元件。在非超载的情况下，电机的转速、停止的位置只取决于脉冲信号的频率和脉冲数，而不受负载变化的影响，即给电机加一个脉冲信号，电机则转过一个步距角。这一线性关系的存在，加上步进电机只有周期性的误差而无累积误差等特点。使得在速度、位置等控制领域用步进电机来控制变的非常的简单。图4.7电机模块原理图4.4流程图设计4.4.1蓝牙控制模块流程1.手机蓝牙控制1.1为小车接上P7的六根线以及J3的两根线和两根电源线。1.2为小车插上蓝牙设备，蓝牙提示灯闪烁。1.3手机进入设置-蓝牙，添加蓝牙BT04-A，输入配对码1234，成功配对BT04-A。1.4打开蓝牙控制程序，点击打开蓝牙，点击搜索蓝牙设备后会自动获取已经配对的蓝牙设备，点击连接，会显示成功连接设备，蓝牙提示灯常亮，可正常操作。1.5使用软件正常控制小车的行动。图4.8手机蓝牙控制流程图4.4.2WIFI控制模块流程1.正确为小车接线，P7的六根线以及J3的两根线和两根电源线。2.烧录WIFI控制程序。3.用电脑配置一个2.4G的热点，用手机连接该2.4G热点。4.长按WIFI模块上的G键5秒，待WIFI指示灯闪烁即可。5.进入微信小程序连接2.4G的热点，配置设备并且绑定设备，成功后进入当前设备。6.实现对智能感应机器人的控制。图4.9WIFI控制模块流程图4.4.3循迹行走模块流程1.正确为小车接线，P7的六根线，J3的两根线，P4的四根线以及两根电源线。2.烧录循迹程序。3.布置好黑线地形，调节红外信号指示灯，使的小车探测到黑线时可以循迹行走。4.保持电池电压正常。5.小车成功循迹行走。图4.10循迹行走模块流程图4.4.4避障模块流程1.红外感应避障1.1正确为小车接线，P7的六根线，J3的两根线，P4的四根线以及两根电源线。1.2将小车的红外感应灯对着墙壁，旋转调节螺旋进行感应灯调节，避免太近距离地与障碍物接触。1.3烧录红外感应避障程序。1.4保持电池电压正常。1.5按下K4按键。1.6小车成功实现避障行走。图4.11红外避障模块流程图2.超声波避障2.1正确为小车接线，P7的六根线，J3的两根线，P4的四根线以及两根电源线。2.2在J2处装上超声波模块。2.3烧录超声波避障程序。2.4保持电池电压正常。2.5按下K4按键。2.6小车成功实现避障行走。图4.12超声波避障模块流程图

智能感应小车系统实现本章将从系统代码开发角度详细论述智能感应小车蓝牙控制、WIFI控制、循迹行走和避障等模块的具体实现过程。蓝牙控制模块的实现蓝牙控制模块需要外接蓝牙设备并且为小车接上P7的六根线以及J3的两根线和两根电源线，再通过手机连接小车的蓝牙后通过APP实现对小车的控制。包括小车前进、后退、左右旋转、鸣笛等功能。APP界面：图5.1蓝牙控制app所用工具：Keil5、STC-ISP(V6.85)所用控件：蓝牙模块和超声波模块核心代码：主函数：图5.2蓝牙控制主函数WIFI控制模块的实现WIFI模块控制需要将P7的六根线以及J3的两根线和两根电源线接好，再通过手机连接电脑开放的2.4G网络添加小车的WIFI设备，最后进入控制台实现远程操控小车前后左右行驶、左摇、右摇、鸣笛等操作。控制台界面：图5.3控制台页面所用工具：Keil5、STC-ISP(V6.85)所用控件：WIFI模块核心代码：右电机调速：图5.4WIFI模块右电机调速循迹行走模块的实现循迹行走板块小车通过调节红外感应信号灯和红外探头检测到黑线地形，当左边红外探头检测到白色区域，右边红外探头检测到黑线时，步进电机向右转；当左边红外探头检测到黑线，右边红外探头检测到白色区域时，步进电机向左转；当左右红外探头同时检测到黑线时向前直行；当左右红外探头检测到白色区域时小车停止行走，以此来实现循迹行走功能。所用工具：Keil5、STC-ISP(V6.85)、黑线所用控件：循迹红外传感器模块核心代码：1.按键扫描函数图5.5循迹行走按键扫描函数2.主函数图5.6循迹行走主函数避障模块的实现红外避障模块的实现红外避障模块通过小车车头左右两个红外避障探头和红外信号感应灯的调节探测左右两边的障碍物并且快速做出反应更改行进方向，实现在复杂地形的避障行走。所用工具：Keil5、STC-ISP(V6.85)所用控件：避障红外传感器模块核心代码：主函数：图5.7红外避障主函数超声波避障模块的实现超声波避障模块通过小车车头正前方的超声波传感器探测前方出现的障碍物并且配合红外探头探测左右路况，然后转动车轮一定的角度更改行进方向，实现在复杂地形的避障行走。所用工具：Keil5、STC-ISP(V6.85)所用控件：超声波传感器模块、循迹红外传感器模块、避障红外传感器核心代码：避障部分：图5.8超声波避障函数第6章智能感应小车系统测试6.1系统测试6.1.1系统测试的目的1.检测本系统硬件和软件是否能够正常运行。2.检测是否能满足所有用户需求。3.避免用户使用时出现致命bug。6.1.2系统测试所需环境及设备1.外界环境：黑线地形、障碍物地形。2.设备：小车完整车体、杜邦线、WIFI模块、蓝牙模块、超声波传感器、安卓手机、笔记本电脑或者可以开放2.4G热点的手机。6.1.3本系统概测试流程1.系统测试计划：根据系统的需求分析对四个功能模块进行功能测试和非功能测试。2.系统的测试用例：系统测试用例的设计是根据不同的外部环境，距离、空间和地形对智能小车的蓝牙控制模块、WIFI控制模块、循迹行走模块以及避障行走模块进行功能测试。以检验小车的可执行范围和控制边界值，更好地规范用户的使用。表6.1系统测试用例功能模块用例编号前置条件设定操作预期效果蓝牙控制模块2.1.1手机正常连接小车蓝牙在小车5米距离控制小车成功控制小车2.1.2手机正常连接小车蓝牙在小车8米距离控制小车成功控制小车2.1.3手机正常连接小车蓝牙在小车10米距离控制小车成功控制小车WIFI控制模块2.2.1手机成功绑定小车WIFI设备与小车在同一个房间内控制小车成功控制小车2.2.2手机成功绑定小车WIFI设备在房子外面控制小车成功控制小车2.2.3手机成功绑定小车WIFI设备隔着三层楼高度控制小车成功控制小车循迹行进模块2.3.1调节红外信号灯检测黑线时亮灯，检测白线时灭灯将小车置于四个连续转弯的黑线地形上启动成功按照循迹行走2.3.2调节红外信号灯检测黑线时亮灯，检测白线时灭灯将小车置于不连续的黑线地形上启动行走一段距离后遇到不是黑线的地形停止行进红外避障模块2.4.1设定左右交错的障碍地形将小车置于地面，启动小车遇到障碍物立刻做出反应躲避障碍物行走2.4.2设定密闭环绕的障碍地形将小车置于地面，启动小车遇到障碍物立刻做出反应躲避障碍物行走超声波避障模块2.5.1设定左右交错的障碍地形将小车置于地面，启动小车遇到障碍物立刻调整角度躲避障碍物行走2.5.2设定U型障碍地形将小车置于地面，启动小车遇到障碍物立刻调整角度躲避障碍物行走6.2系统的功能测试6.2.1蓝牙控制功能测试表6.2蓝牙控制功能测试功能测试成功次数失败次数测试结果缺陷收集在小车5米距离控制小车50成功控制小车小车电池耗电过快在小车8米距离控制小车30成功控制小车在小车10米距离控制小车30成功控制小车6.2.2WIFI控制功能测试表6.3WIFI控制功能测试功能测试成功次数失败次数测试结果缺陷收集与小车在同一个房间内控制小车40成功控制小车小车的动作存在3-5秒的延迟，耗电过快在房子外面控制小车20成功控制小车隔着三层楼高度控制小车20成功控制小车6.2.3循迹行进功能测试表6.4循迹行进功能测试功能测试成功次数失败次数测试结果缺陷收集将小车置于四个连续转弯的黑线地形上启动60成功按照循迹行走无将小车置于不连续的黑线地形上启动40行走一段距离后遇到不是黑线的地形停止行进6.2.4避障功能测试6.2.4.1红外避障功能测试表6.5红外避障功能测试功能测试成功次数失败次数测试结果缺陷收集将小车置于设定左右交错的障碍地形启动40遇到障碍物立刻做出反应躲避障碍物行走电池耗电过快将小车置于设定密闭环绕的障碍地形启动40遇到障碍物立刻做出反应躲避障碍物行走6.2.4.2超声波避障功能测试表6.6超声波避障功能测试功能测试成功次数失败次数测试结果缺陷收集将小车置于设定左右交错的障碍地形启动62成功结果：可以实现躲避障碍物。失败结果：在遇到障碍物低于超声波探头时无法实现躲避超声波传感器有一定的弊端，无法探测到低于自身高度的障碍物将小车置于U型障碍地形启动426.3系统的非功能测试6.3.1兼容性测试系统兼容方面在安卓和ios系统分别进行了测试，WIFI模块可以兼容并且正操控制小车，但是蓝牙模块有由于只有安卓APP所以只能在安卓手机进行测试。针对安卓手机蓝牙控制使用了魅族Pro5、华为Mate30、小米9进行测试，都可以正常控制小车。而在终端方面WIFI模块需要利用一个可以开放2.4G网络的笔记本电脑或者手机，蓝牙模块也可以在PC端进行控制但是操作起来不如手机方便。6.3.2响应时间1.蓝牙控制模块：一旦连接成功就能正常操作，无延迟。2.WIFI控制模块：按下控制界面的按键后，有3到5秒的延迟，但是也能正常执行发送的控制指令。3.循迹行走模块：按下启动按键后可以立刻检测地形并且把数据发送到红外信号灯，亮灯则为检测到黑线，否则相反，下车会根据检测的地形做出前进角度的调整实现循迹行走。4.避障模块：4.1红外避障模块：按下启动按键后可以立刻行进，遇到障碍物会立刻做出反应对前进角度的调整，可以高效地躲避障碍物。4.2超声波避障模块：按下启动按键后可以立刻行进，探测到障碍物后会有一个1秒左右的调整角度时间，除了低于超声波传感器而无法被探测到的障碍物基本可以实现避障功能。6.4测试总结本系统使用Keil5进行编码生成.hex文件，再用USB通过STC-ISP烧录到开发板，最终在蓝牙控制模块、避障模块和循迹模块都能达到预期设想基本实现用户需求。WIFI控制模块可以实现远距离控制但是存在3到5秒的延迟，延迟的时间随着距离的增加而增加，所以还是存在比较大的弊端的，但是在功能方面可以正常完成指令做出对应的操作。超声波避障模块有一个弊端是超声波模块无法探测到低于自身的障碍物，它的探测范围不如红外避障探头，但是也可以基本满足用户需求。除此之外在电源方面电池的续航能力有限，每次使用大概半个小时左右就得更换电池，如果真正应用到生活中需要对电源的供给做一个优化。本系统的探讨是基于对现实生活的一种美好展望。希望有一天智能感应小车能够代替人类进行一些危险作业，比如危险区域的侦查、有毒气地区的救援行动包括我们日常的驾驶汽车我们也可以实现自动驾驶、避障等功能保障行车安全的同时又能帮助人类更轻松的出行。

参考文献：[1]陆蕊.基于单片机的智能小车系统的设计[J].电子世界,2017(8):166-166.[2陈梦婷，胡白燕，黄璨.基于单片机的智能循迹避障小车的设计与实现[J].智能机器人，2016：47-51.[3]陈海宴.51单片机原理及应用[M].北京:北京航空航天大学出版社.2010:62-65.[4]高枫.基于ARM的智能寻迹小车的设计与实现[D].山西：中北大学,2012.6.[5]陈海洋，李东京.基于单片机的智能循迹避障机器人小车设计[J].科技风，2014（20）：99.[6]钱栢霆，李娟.基于单片机的循迹避障智能小车系统的设计[J].电子制作，2015（6x）.[7]寸巧萍.基于Mega16单片机的智能小车循迹避障设计方案[8].电子技术与软件工程，2015（18）：258.[9]顾群，蒲双雷.基于单片机的智能小车避障循迹系统设计[J].数字技术与应用，2012（5）：23.[10]蔡莉莎,曾维鹏.基于人工智能路径规划系统的智能小车的设计与实现[J].电子世界,2016(18):112-113.[11]朱思敏.自循迹智能小车控制系统的设计与实现[D].浙江工业大学,2013.[12]徐少朋.基于Android开发的智能小车路径规划[D].天津大学,2014.[13]吕闪,金巳婷,沈巍.基于STM32的循迹避障智能小车的设计[J].计算机与数字工程,2017,45(3):549-552.[14]朱丹峰,葛主冉,林晓雷.基于Android平台的无线遥控智能小车[J].电子器件,2013,36(3):408-412.[15]俞文武,程恒文,金天宝,等.基于STM32的智能跟踪小车的设计[J].山东工业技术,2017(8):294-296.[16]李娜,杨春鹤,王泽昊,等.浅谈基于STM32单片机的智能车设计过程[J].数码世界,2016(11):90-91.

致谢感谢我的导师王少华老师和段润英老师从论文的选题开始就给了我的许多的建议，对于我提出的问题都会很细心地帮我解答，在我很多次觉得奔溃的时候想到老师这么认真一次次地督促我们我就有了完成毕设的信心，最终还是能按期完成，真的非常感谢老师的指导和帮助！同时也非常感谢本文参考文献的作者、译者以及出版单位提供的学术资料。

HYPERLINK如何选择组装电脑配件

如何选择组装的电脑配件．

第一，选择好CPU平台，就是INTER还是AMD，看你是要配什么样的电脑，高端还是低端的，两个平台都高低的产品。第二，选择主板了，主板的品牌比较多，质量，价格也不一，当你第一步却定了，那么主板也就相应的却定下来了，以INTER为例，只可以选择775接口的主板（早期有478接口的，不推荐），主板的选择主要有两种，一是集成显卡，二是不集成显卡。集成显卡的话，就可以省下显卡的钱，但是对游戏玩家不推荐。那么当然是选择不集成显卡的主板了，而且最好选择一线品牌，如华硕，技嘉等。主板里，还有个蕊片组的选择。关于蕊片组，各个品牌的主板命名有些不一样，主流是INTER965，945，915，VIA的KT890，还有NFORCE4，NFORCE5。等。比较难说清楚。最好是选择INTER的蕊片组，虽然价格会稍高一些。推荐945，技术比较成熟。第三，显卡的选择。显卡主要还是有两类品牌，GEFORCE和ATI，两个品牌有高，中，低的显卡。显卡选择要看你个人喜欢了，预算充足的话，最好是买中，高端的显卡。

第四，就是内存了，内存关系电脑的稳定性。当然是要好一点的。买一线品牌的。现在配电脑，主流是DDR667，DDR800DDR1333第五，显示器的选择，推荐液晶。如何选择硬件组装电脑这是一个老生常谈的问题了，这也是一个让高手们显示自己硬件功底的问题，同时这还是一个让很多新手为之焦头烂额的问题。该怎么配？具体配什么？怎样配才能尽量减小瓶颈？本文就将从内到外，从理论到实践，为朋友们抽丝剥茧一一道来。

一、CPU

作为一台电脑最关键的组成部分，CPU确实起着举足轻重的作用，但体现一台电脑的综合速度，并不是仅仅依靠CPU的，常常看到很多新手们在配电脑的时候，把CPU选的很好，但其他的东西诸如内存、主板、硬盘等都选的不太理想，好像这台电脑速度的快慢就体现在CPU速度的快慢上似的。甚至很多著名的品牌机厂商，都推出过类似“P4+256M内存”的这种跛脚配置。其实对于一般的家用电脑而言，一个真正会配的高手，是不会把大量的钱花在CPU上的。家用电脑，毕竟不是做密集型科学计算用的，它讲求的是多种媒体的配合工作，讲求的是能一边下载文件、一边上网浏览网页、一边听音乐、一边还能打开其他的程序，在这种情况下，提升内存的容量比提升CPU的主频对速度的影响要明显的多。现今的中国家庭用户，很多家长对于电脑一窍不通，他们只听说“奔四”代表着速度快，并不知道整机速度的快慢除了CPU以外，还有很多其他的因素影响着它。但在买电脑的时候，最后做决定并掏钱的人，往往都是这些啥都不懂的家长们，于是就出现了上面的一幕：品牌机厂商为了能有更好的销路、兼容机装机店的销售人员为了能拿到更多的奖金，开始违背良心来配置出这种高主频处理器、低容量内存的跛脚电脑。说严重点，这是属于对消费者的不负责任，是一种商业欺诈行为！同样5000元的配置，高手配出来的赛扬，比新手配出来的P4还要快很多，曾经有一家全球著名的硬件网站在2003年的时候刊登过一篇关于配置家用电脑时各硬件占用总预算百分比的文章，文中很明确的提到了CPU的价钱最好不要超过总预算的10％－15％，我们虽然不能说他肯定完全正确，但至少人家是通过很多调查后得出的结论，有借鉴的理由。反观现在的很多所谓的“低价奔四电脑”、“3999元买P4品牌机”之类的广告，我想说的就是：你花了3999元，只买了一块P4的处理器，其他的什么都没有了！

二、内存

对于配置一台电脑来说，内存是重头戏，容量、速度、类型等等每一项指标都对最终的整机综合速度起着至关重要的影响，尤其是内存的带宽和容量。对于内存带宽而言，很多人都认为400MHz、533MHz前端总线的赛扬四或P4，配单通道的DDR内存就足够了，双通道DDR内存是配合800MHz以上前端总线的P4处理器用的，其实这样就大错特错了，哪怕是最老的赛扬四，都需要双通道的DDR内存才能达到它的带宽！也就是说，你如果选择赛扬四1.8G，必须配合865以上的主板和至少双通道DDR200的内存，才能满足它的带宽要求！稍微计算一下就可以得知：赛扬四1.8G的前端总线是400MHz，它的内存带宽理论值是400MHz×64bit÷8＝3.2G/s，但当它装在845系列的主板上时，由于845主板的限制，即使你插上能符合它带宽要求的DDR400内存，也只能运行在DDR266上，这时的内存所能提供的带宽是266MHz×64bit÷8＝2.1G/s，比3.2G/s要小很多，即使你通过BIOS里的内存调节选项往上调节一档（也只能调节一档而已），让内存运行在DDR333下，所能提供的带宽也仅仅是333MHz×64bit÷8＝2.66G/s，离3.2G/s还是有一定的距离，而内存带宽的降低，能非常明显的降低整机的综合速度，运行任何程序都能明显的感觉出来！所以如果想满足赛扬1.8G处理器的内存带宽要求，你必须要为它配置865以上的主板和双通道的内存才行！P4亦是如此。很多人也许会问：那845系列的主板是配什么处理器的呢？我想回答你的就是：845系列的主板是属于“不能用”的主板，因为处理器永远比主板发展的快，当初Intel造出845系列的芯片组是为了能给当时的赛扬和P4提供一个过渡的平台，不至于让它们成为“没有主板配合”的处理器而已，也是为了能在低端市场分一杯羹，而现今865甚至9xx系列的主板横行的时候，845系列的主板确实是属于“不能用”的主板了，满足不了任何一款处理器的内存带宽，造成性能上的严重低下，试问这种主板你会选择么？即使配台2000多元的超低价电脑，也不要去选择845系列的主板，至少需要865以上的和双通道内存才行，因为内存带宽是一个非常影响系统性能的参数，倘若一味的为了省钱而配置845系列的主板，那就得不偿失了。

内存的容量方面，应每个人对电脑的使用方向不同，容量的要求也是不同的，现在配置的家用电脑，笔者建议：如果不打游戏，或者是打打扫雷、纸牌之类的游戏，平时注重于上网浏览或者是聊天、看电影之类的应用的话，内存容量不应该低于1G；如果是偶尔打打单机游戏或者是网络游戏，内存容量应该选择在2G左右，如果是经常打大型的游戏或是进行HDTV视频编辑等应用，那么4G的内存是必不可少的。

三、主板

一台电脑的稳定性和兼容性，一大部分是看主板的，一款优秀的主板不仅需要拥有上等的用料和优良的做工，还需要拥有合理的走线设计，那些没有技术实力的三、四线主板厂家生产的主板，多数是采用公版走线，而且用料非常差，稳定性不堪一击，这种类型的主板，笔者建议宁愿不买电脑也不要配这种主板，否则以后将会是个淘气的祖宗。对于家庭用户，主板方面一定不能省钱，预算够的话最好能买个一线的主板品牌，如果预算实在不足，二线的主板是底线了，不要再往下选择了，毕竟家用电脑是用来使用的，不是用来整天维修的。再谈到主板的用料，笔者常常看到很多新手在配置主板的时候，貌似老鸟似的说某某品牌的主板好，某某品牌的不好，试问你知道它好在哪里么？不好在哪里么？这个就要看主板的用料了，虽然用料好的主板并不能代表一定是高档主板，但最少能代表它的电气性能出色。举一个很简单的例子吧：有A、B两款主板，A主板的处理器供电滤波电容采用的是日系电容，B主板的处理器供电滤波电容采用的是台系电容，那么基本上可以肯定的是：如果在电源输出电压的波动范围比较大的情况下，A主板就比较能耐得住，而B主板就很容易产生电容鼓包、漏夜等情况。不要小看这小小的电容，笔者从一个开维修店的朋友那里得知，来维修主板的人，有80％的都是这几个小电容损坏，究其原因，就是电源选择的不好，导致了输出电压的不稳定，久而久之最终导致这几个小电容爆浆，并且详细叙述了主板的品牌：“一线厂家的×硕牌主板就很少出现这种情况，但同样为一线厂家的×星牌主板，经常遇到！原因就是前者的大部分主板使用的是日系电容，而后者的大部分主板为了省钱，选用的是台系电容！”厂家的广告不能信，宣传也不能信，看到一个产品的广告之后，你所能相信的唯一一点就是：地球上有这么个产品的存在！然后其他的就统统都不能信了！网上有好多所谓的“评测”文章，都是枪手写的，基本上没有任何参考余地，只能作为一篇小说来读，一款主板的真正性能，只有你自己使用了之后才能知道。厂家为了销量、商家为了利润，他们能把最最垃圾的主板宣传为最顶级的产品，笔者曾经就看到过一款四线品牌的主板厂商，在对其主流主板的广告上说“最优秀的设计、最精湛的工艺、最稳定的性能”……结果一看报价：550元/块……其他的话我也不想多说了，只想问问这家厂商：你这么垃圾的主板都用了三个“最”字，那么华硕的同芯片组主板，售价是你三倍的，应该用什么词语来描述了？？中国有一句古话：一分钱一分货，说的非常正确！不要认为价格高的主板就是暴利产品，从市场经济学上说，暴利产品是不会被市场所接受的，之所以他能存活到今天，而且售价依然是这么高，肯定有他的理由，他在做工用料方面肯定比其他品牌的要好很多，成本高所以售价高，在此，笔者奉劝大家一句：买主板千万不要凭侥幸心理，认为自己能花很少的钱买到很好的东西，只有错买的没有错卖的，商家永远都比你精明！主板上面还是老老实实的多花点钱来买个一线产品吧，否则以后有你吃苦的时候！

四、硬盘

现在的电脑，硬盘的速度当之无愧的成为了“第一大瓶颈”，无论你是再高的高手，配电脑的时候也无法消除这个瓶颈的存在，我们只有尽量的减小…再减小……。对于家用电脑的硬盘来说，容量和速度是两个非常重要的参数，容量上而言，笔者建议：如果你的电脑只是上网浏览浏览、偶尔打打小游戏的，那么160G的硬盘是个不错的选择；如果你常常下载软件或电影，那么250G的硬盘是个不错的选择，如果你是个下载狂人，那么400G的硬盘比较适合你；如果你有DV或者是经常编辑大型的视频文件，那么400G×2比较适合你，如果你是个玩HDTV的人，那么恭喜你，400G×4也许你都不够用。对于硬盘容量上的选择，你不能考虑现在是否够用，你应该考虑未来的1年里是否够用，大概的公式是：现在需要的容量×3。也就是说，如果你现在感觉80G的硬盘差不多够用了，那么你就需要买个250G的硬盘。如果你现在感觉120G的硬盘够用了，那么就去买个400G的硬盘吧。硬盘另外的一个参数就是速度，受到内部传输率等诸多因素的限制，一块硬盘的实际传输速度是不可能达到它的接口速度的，现在的并口硬盘基本上都是ATA133了，串口硬盘也都是150了，但民用级硬盘的实际传输速度最快的也还没突破66M/s，所以跟内存相比，硬盘的速度是电脑中最大的瓶颈，那么怎么来减小这个瓶颈呢？于是人们就发明了RAID，就是磁盘阵列（当然RAID不是仅仅为了这个而发明的），用两块一模一样的硬盘来组成RAID0，速度理论上能提高1倍，虽然实际上是不可能达到1倍的，但至少能非常非常明显的感觉到了硬盘速度的提升，笔者建议：如果你买的主板是带有RAID功能的，并且你需要保存的数据不是很重要的话，那么强烈建议你在预算允许的情况下购买两块硬盘来组建RAID0，这将使你能亲身体会到飞机与火车的速度差别！但最好是串口的，如果是并口的话，因为并口走的是PCI总线，由于PCI总线上的设备比较多，所以速度不可能达到比较高的地步，但如果是串口的话，那么硬盘的速度提升将更加明显！

五、显示器

显示器方面，笔者想澄清一个观念：曾经听过非常多的人说液晶显示器保护眼睛，因为没有辐射和闪烁……包括很多业内人士都这么认为的，其实错了，液晶显示器比普通的CRT还要伤眼睛！因为伤眼睛不仅仅是辐射和闪烁，还有对比度、亮度等参数，虽然液晶显示器的辐射和闪烁比CRT要小的多，但它那要命的对比度、那要命的色泽度、还有那大于每平方米300cd的亮度，这些都会对眼睛造成很大的伤害，并且你即使将液晶显示器的亮度和对比度调节到最低，也还是非常的刺眼。德国的一家权威机构做过一项调查：液晶显示器用久了会使人的眼睛感觉到疲倦，甚至头痛等症状，而使用相同时间的CRT显示器，却基本没有这些情况出现。现在的通过TCO03认证的CRT显示器，其实外露的辐射已经相当小了，基本上对人已经没有多大的伤害了，闪烁感也可以通过调节刷新率来降低，笔者实在是搞不懂为什么很多人非要去选择液晶显示器，还非要说液晶显示器不伤眼睛？？一个最差的17寸液晶显示器的价格，能买一台不错的、通过TCO03标准的19寸CRT了，显示面积也差不多大，而且CRT又比液晶更保护眼睛，液晶显示器唯一的一个优点就是占用空间小而已，其他的统统是缺点，为什么不选择CRT呢？？说到TCO03标准，现在很多的号称是通过TCO03认证的显示器，其实都是贴牌的，都没有真正的通过，关于怎样鉴别一台TCO03的显示器，网上已经有很多文章可以搜索到，笔者在此不想过多叙述，只是提醒大家一点：一台真正的通过TCO03认证的显示器，外表的颜色除了白色以外，是不会有其他颜色的了，因为TCO03认证中有重要的一条就是外壳可回收性，而除了白色以外，其他的任何颜色都加了有机染料在里面，是不能作为回收利用的，这点请大家购买显示器的时候一定要注意了！

六、电源

作为一台电脑的动力之源，电源质量的好坏直接关系到这台电脑的寿命，在这点上笔者先要肯定一下品牌机厂商的做法了，在各大品牌机中，虽然其他配件可以用跛脚来形容，但所配的电源和机箱基本上都是不错的，功率虽然不是很大，但满足它的配置是足够了。而一些新手在配兼容机的时候，很多情况下都忽视了电源这一方面，结果导致的直接后果就是主板电容爆浆、硬盘损坏、显卡电容爆浆等情况。对于电源来说，有很多参数去标准它，但对我们影响最大的两个参数就是它的功率和输出电流稳定度，首先来看看它的功率：很多国内的著名电源制造厂商，例如×河田、×国者等等品牌，都有严重虚标功率的行为，他们所标称的功率，基本上就是这款电源的峰值功率，并不是额定功率，电源的功率一共分三种：额定功率、最大功率和峰值功率，额定功率是指电源能够在此负载下长时间稳定工作；最大功率是指电源能够在此负载下短时间工作，时间一长就容易出现问题；峰值功率是指电源的瞬间可承受负载，如果时间稍微一长，马上就冒烟。也就是说，最大功率和峰值功率对我们来说根本没有任何意义，我们所需要了解的就是额定功率，但很多厂商都对额定功率闭口不谈，所以在买电源的时候，不要买一些所谓的名牌，除了上面提到的两个牌子以外，还有很多电源的功率标称都有问题，包括×嘉、×城、×彩、×纪之星，如果想买一个不错的电源品牌，那么笔者建议：低价位的七盟、中价位SilverStone和高价位的Antec，这些牌子的电源是值得信耐的，尤其