智能引导小车的设计与实现.docx
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1、 智能引导小车的设计与实现 方志阳+储太(中国民航大学电子信息与自动化学院 天津 300300)摘 要:智能引导小车在生活中所能扮演的角色越来越多,所起到的作用也越来越大,当人们在一个陌生环境如图书馆,博物馆或旅游景点,想到达自己想去的目的地往往需要话费一番力气,而自主规划路径的小车正好能为这些人提供方便。本文论述的智能引导小车以STC89C52单片机为核心,通过栅格法进行自主路径规划,并由红外传感器辅助行进,以及通过射频卡来识别目的地,综合运用了蓝牙通信、自主路径规划、语音合成、射频卡识别等技术,使小车能实现自主路径规划,并提供引导的目的。关键词:自主路径规划;避障;射频卡识别基金项目:中国
2、民航大学大学生创新创业训练计划优秀培育项目项目号:IEKCAUC20150181 引言现如今,智能小车的相关研究不断深入,使得小车在加相应传感器后完成某一特定功能成为可能,可实现循迹、避障、跟随等功能。因此智能小车开始逐步走向实际生活,并且各个方面为人们提供服务。本文设计实现的智能小车以STC89C52单片机最小系统作为主要控制核心,首先叙述单片机最小系统、目的地输入模块等智能小车的硬件,然后介绍引导小车时的自主路径规划、避障以及目的地输入与检测等软件的设计与实现。2 智能引导小车的硬件设计与实现智能小车的硬件是整个小车控制系统能否顺利运行的基础。其硬件主要由单片机最小系统作为控制器,用蓝牙传
3、输输入目的地,用直流电机、光栅以及光电传感器来实现顺利行进,主要硬件模块包括:单片机最小系统、目的地输入模块、小车驱动模块、避障模块、射频卡模块、语音模块。2.1 单片机最小系统STC89C52是STC公司生产的一种低功耗、高性能微控制器,具有8K字节系统可编程存储器,使用经典的MCS-51内核,但具有传统51单片机不具备的功能。2.2 目的地输入模块采用蓝牙输入作为输入的方式,所使用的为CSR-BC417蓝牙芯片,工作电压为3.3V,电流配对时为20-30mA,配对后为8mA。可支持UART和PIO接口的数据传输蓝牙模块,最高传输速率为3Mbps。2.3 小车驱动模块小车采用四个直流电机,工
4、作电压为6V,电流为80-100mA。采用两路PWM控制芯片为小车的电机供电,两路PWM控制可以十分方便地控制电机的正反转。2.4 避障模块避障采用红外光电传感器HJ-IR2和比较器来实现,检测到障碍物时输出低电平,平时高电平。2.5 射频卡模块该模块由MF-S50射频卡和MF-RC522读写卡模块构成。为非接触式IC卡,具有8KB的EEPROM,每张卡都有唯一的序列号。2.6 语音模块采用了SX6288A为主要核心的语音合成模块,其使用异步串口方式进行通信,通过接收待合成的文本数据实现文本到语音的转换。智能小车利用目的地接收模块接收手机发送的目的地,用单片机最小系统进行分析、规划路径,驱动模
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