智能小车的设计

当今世界，随着计算机技术、控制技术、信息技术的快速发展，工业的生产和管理也都向着自动化、信息化、智能化方向发展。如今，人们对于智能化的产品的理解越来越深入，对于智能产品的需求越来越大2。可以说今后相当长的近几年，各地的创客教育、机器人教育如雨后春笋一样迸发出来，这些教育都是围绕着智能化产品，智能化开发技术为教育核心的3。为了让小孩子能够更为了能够体现当今智能化产品的发展趋势，本智能玩具车是结合当下工业自为先进与普遍运用的自动化技术，开发孩子的智力、拓展孩子的见识6。Intoday'sworld,withtherapiddevelopmentpeople'sunderstandingofintelligentpInrecentyears,creativeeducationandroboticdevelopmenttechnologyisthecoreofeducation.Inordertoenaunderstandmoreintuitivelytherelatedworkingprinciplesofintelligentproductsandrobots,IdesignedtheintelligenttoycarInordertoreflectthedevelopmenttrendoftoday'sinintelligenttoycarisacombinationofrecognitiontechnology,photoelectrictrackingtechnologyandautomaticobstacleavoidancetechnology.Throughthistoy,childrencanlearnmoreadvancedandKeywords:control,information,automation,microcontroller,speechrecognition1.1智能小车的概述(1)光电寻迹；光电寻迹顾名思义就是可以控制小车沿着预定的轨道进行(2)语音控制；语音控制功能是近几年才发展起来的新技术，目前国内做术服务的语音识别正确率高达百分之98以上。进两年市场上开始出现语音识别(3)智能避障功能；智能避障技术就是在小车遇到较大障碍或者在即将遇(4)遥控功能；该功能就是实现小车的远程操控。1.2智能小车的意义和作用首先本次设计的智能小车的定位为一款智能化玩具或者一个开放的技术平该智能化玩具小车是一款集成了当今社会中可以常见的智能化产品的有关1.3智能小车的发展现状的活力7。1.4智能小车的发展方向2总体方案设计各功能模块分析选型2.1主控系统一旦安装调试完毕就很难在短时间被改动，这就影响生产线对于产品改动的需对控制器的要求不高。综合考虑本设计采用51系列单片机作为整个智能小车的2.2电机驱动系统种是采用可控硅或者集成驱动芯片。这种驱动方式可以实现较为稳定的速度调20N34?2.3寻迹模块是使机器车按照某种预先规划好的线路进行移动，该运动方式在封闭的工业化环(3)光电寻迹：光电寻迹是采用光电传感器对路径中心引导线(即黑线)的2.4避障模块智能车的避障模块就是指当车接近障碍物或者撞到障碍物的时候车子能够(1)超声波雷达测距系统；该方案简单说就是采用超声雷达进行测距，当(2)采用接近开关；该解决方案就是采用机械式的接近开关来进行障碍物的2.5语音识别模块(1)采用百度或者科大讯飞的API接口，用户端只要才应麦克风将语音片段(2)采用语音识别模块；该方法是指采用离线的语音识别模块，通过该模2.6测速模块盘测速模块。该测速模块的电路原理如图2-1所示。<寸59图2-1测速模块的实物图测速模块的工作原理可以概括如下：首先测速模块的光电管向外发送一个脉形是否一致，当电机处于正向旋转时其相位的角度相差为90°;但是一旦电机反向旋转，则第二个发送的脉冲超前相位的角度为90°。由这个特点可以正确分析出电机的转向问题。最后再利用它本身的频率来测量并得到电机的旋转速度，然而该电机的转向则是通过在电机上所使用的电压的正负来确定的。3.1总体方案概述语音识别速度检测通信通信图3-1系统结构图3.2单片机系统设计中断采用其自带的I0口即可触发，当对应的I0口检测到下降沿时即可进入中断3.2.3单片机最小系统的设计P2,8/A1464885图3-1:单片机最小系统路如图3-2所示。十寸K3图3-2单片机电源电路片机的晶振电路如图3-2所示，电路的核心就是一个12兆赫兹的石英晶体震荡的一对的信号输出口连接于单片机的38号接口与39号接口。当单片机需要采用图3-2:晶体震荡电路图3-3:复位电路我们就可以通过编程进行控制了。其他的比如LED小灯、数码管、液晶等设备机编程来控制各种各样的外设实现的。经过最小系统。焊接的实物图如图3-4所示。图3-4单片机最小系统实物图由上面的论述可以知道本设计的语音控制部分采用的是语音识别模块，市场的语音识别模块价格在一般50元左右且功能基本一致。本设计的语音识别模块采用的型号为LD3320。该模块是专门为智能家居等产品而设计的模块，可以识别一系列关键的语音指令。该模块具有16个I0口，这16个I0口类似于单片机的I0口，可以实现独立的编程进行控制外围器件，同时，该模块还具有一个串接口与RXD接口是串口通信的时钟线接口与数据线接口，他们分别与单片机的图3-2:语音识别模块接口图3.4超声模块电路图如图3-3所示。图3-3:超声模块电路3.5光电传感器电路由以上论述可以知道，光电传感器的作用是为了实现智能玩具车的寻迹功图3-4光电传感器强键的程大册度挑,从帽d少玄间907度岛监幅*石。图3-5寻迹原理说明3.6无线通信电路行相关进寄存器配置进行数据的接受。该模块的主要功能模块包括频率发生其e8号tt19g10温图3-4:无线通信模块电路图3.7电源模块编号整管的保护电路，使用起来可靠、方便，而且价格便宜。7805集成稳压芯片最大输出电流为1.5A,在实际应用中如果需要一个能输出1.5A以上电流的稳压流为多个1.5A,但应用时应当注意：所并联使用的集成稳压芯片必须是同一3-7所示。3322Rf图3-7:稳压芯片应用电路3.8光电测速传感器图3-8光电测速传感器的工作原理4软件设计及关键程序介绍4.1整体程序设计方案V声控还否否是是是号否按指令寻迹运行V否是v图4-1整体程序设计框图4.2语音识别程序这里只要将单片机的串口通信的有关寄存器进行配置即可。寄存器配置的关键CSg0N1=ox30;//设置单片机的串口工作方式PgON1=0x30;//设置单片机的波特率不倍增TmOD=ox30;//定时器1工作于8自动重载模式，用于产生波特率EA=1;//打开单片机串口中断ES=1;//允许单片机串口中断4.3避障模块程序超声波模块的工作原理是采用超声波发生模块发送超声波，然后采用单片机播速度来换算出所要测量的距离。该部分的软件设计流程图如图4-2。开始开始√中断设置vCAP初始化√开超声波v计时并计算距离图4-2超声测距流程图{}{{}{}{{}{{uchartemp{caseOx01:zuolun(0);youlun(90);break;//左侧循迹传感器压线，小车向左前修正case0x02:zuolun(100);youlun(100);break;//中间循迹传感器压线，保持直走此处两值使电机速度保持相同case0x04:zuolun(90);youlun(0);break;//右侧循迹传感器压线，小车向右前修正case0x08:zuolun(90);youlun(0);break;//左侧避障传感器有信号小车右转case0x10:zuolun(90);youlun(0);break;//中间避障传感器有信号小车左转case0x20:zuolun(90);youlun(0);break;//右侧避障传感器有信号小车左转4.5遥控程序设计无线