自动导引小车系统的设计

论文总字数：16353字

摘 要

近几年来，随着工业自动化的不断发展，其市场也越来越大。在办公室或者车间运送一些物品也被一些人所看好。本文基于这些需求，提出了以51单片机为核心的自动引导小车的设计。该系统包括寻迹模块，避障模块，电源驱动模块等，并且以STC89C52RC单片机控制小车的转向，从而实现避障以及循迹功能。小车的驱动电路，我选择L298N为其驱动电路。循迹模块采用RPR220红外管来检测黑线。避障采用了红外避障。控制小车转弯则是控制直流电机的正反转来实现。实验表明本文设计的自动导引小车基本能实现以上功能，且工作稳定且抗干扰能力强。

关键词：自动化；STC89C52单片机；传感器

Design of automatic guided vehicle

Abstract

In recent years, with the continuous development of industrial automation, its market is growing. It is also favored by some people to deliver some goods in the office or workshop. Based on these requirements, this paper puts forward the design of automatic guide car with 51 single chip microcomputer as the core. The system includes tracking module, obstacle avoidance module, power drive module, etc. And stc89c52rc single-chip microcomputer is used to control the turning direction of the car, so as to realize the function of obstacle avoidance and tracking. I choose L298N as the driving circuit of the car. The tracking module uses rpr220 infrared tube to detect the black line. Infrared obstacle avoidance is adopted. The turning of the car is realized by controlling the forward and reverse of the DC motor. The above modules work stably and have strong anti-interference ability. Experiments show that the AGV can basically achieve the above functions.

Keywords: Automation， STC89C52， Single Chip Microcomputer， Sensor

目 录

摘 要 3

Abstract 4

第一章 引 言 7

1.1选题背景与意义 7

1.2 循迹小车发展的现状 7

第二章 硬件的选择与方案的设计 9

2.1 小车循迹方案设计 9

2.2 小车避障方案设计 9

2.3 小车电源模块设计 10

2.4 单片机模块的选择 10

2.5 电机的选择 11

2.7 循迹模块的选择 12

2.8 避障模块的选择 14

2.9 蜂鸣器驱动模块 15

2.10 显示模块 15

2.11 电源模块的选择 16

2.12 元件清单 16

2.13 本章小结 17

第三章 软件设计 18

3.1 开发语言以及开发工具 18

3.2 新工程的建立与编辑 18

3.3 循迹模块程序 19

3.4 避障程序 20

3.5 本章小结 20

第四章 制作与调试 21

4.1 程序的调试 21

4.2 主版与底板焊接 21

4.3 硬件的调试 21

4.4 本章小结 22

第五章 结束语 23

致 谢 24

参考文献（References） 25

附 录 26

1. 引 言

1.1选题背景与意义

随着自动化行业的蓬勃发展，工业生产，农业生产广泛的将智能机器人带入工作中。其他行业比如说焊接，医疗，模具，挖掘等领域自动化机器人或者自动化。设备也有着很大的作用。自动化行业的不断发展，使得机器人也有了巨大的作用。它代替了劳动人民的繁重劳动或者流水线上工人们的机械运动。大大的提高了农业与工业的生产力。由于自动化机器人的特殊性，它能在超低温，深水，宇宙，剧烈放射性，超高温，污染严重和其他有毒，人不能工作的环境下进行操作，在这种环境中，自动化机器人的特长便体现出来了。

电动智能小车现在的研究与开发也很火热，比较出名的便是飞思卡尔杯，全国大学生智能车竞赛。其起源于韩国。小车的设计内容覆盖了多个方面，比如说控制，传感器，编程，机械，电器，甚至能源等多个领域的知识。

近几年，国内的工业发展十分迅速，在工厂中，由于各个生产设备之间需要空出较大的安全距离，工人在工作时零时需要某些零件或者资料，但由于工作特殊性不能离开生产设备，或者办公室距离车间距离较远，拿一些图纸和零件或者资料比较费时间，费精力。所以我便想着设计一辆自动导引小车，这样可节省了工人的时间，生产效率也会提高

1.2 循迹小车发展的现状

循迹小车的发展最早可以追寻到上世纪50年代。在那时，它的最显著的一个特征便是无人驾驶。那时研制AGVS的目的便是提高仓库运输的能力，节省不必要的人工。随着传感器技术的不断发展，以及计算机的飞速进步。智能车辆的研究也向更加深度的方面开始发展。在我国，随着汽车制造业的发展，关于无人汽车的研究也越来越迫在眉睫，人们也意识到智能汽车的好处，全国范围性的电子大赛中，基本上都能看到智能小车的影子。这便更加说明了这个方向的研究十分吸引大学生的注意。

当自动化控制，人工智能，计算机编程迅速发展的时候。无人驾驶或者自动化机器人肯定会迎来其井喷式的发展。最近几年机器人领域的发展主要有以下几个比较大的趋势：

1. 可操控性变高，更加的具有性价比，精度越来越高。不断下降的成本也是其必不可少的优点之一。

2. 机器人趋向于网络化，标准化，系统更加的安全而且可靠。维护起来也会更加简单，便宜。

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