论文总字数：23775字

摘 要

智能小车是移动式机器人的重要组成部分，而移动机器人不仅能够在经济﹑国防﹑教育﹑文化和生活中起到越来越大的作用，也是研究复杂智能行为的产生、探索人类思维模式的有效工具与实验平台。

本文设计的是一款基于 Arduino 的智能小车，它利用 Arduino 作为主控系统。它用蓝牙模块进行无线数据传输，实现无线控制。同时它利用超声波测距模块来进行测距，将测得的距离数据传给 Arduino，经过 Arduino 处理给出反馈，驱动电机转动，实现自动避障的功能。

关键词： Arduino 智能小车 无线控制 自动避障

Design of Arduino module robot car

Abstract

Smart car mobile robot is an important part. Mobile robot not only used in the economic, defense, education, culture and life as well as play an increasingly important role, but also the generation of complex intelligent behavior, to explore an effective tool of human thinking and experimental platform.

This article is designing a intelligent car based on Arduino, which uses Arduino as the master system. It uses Bluetooth module for wireless data transmission to achieve wireless control. It uses the ultrasonic ranging module to detect the distance and send the measured distance data to the Arduino. Arduino process the data and send out the feedback .when the drive motor responses to the feedback with rotates,the intelligent car will automatic obstacle avoidance.

Keywords: Arduino intelligent car wireless control automaticobstacle avoidance

目录

摘 要 3

第一章 绪论 6

1.1选题背景 6

1.2智能小车研究现状 6

1.3选题意义及目的 7

第二章 总设计 8

2.1设计原理与方法 8

2.2硬件设计 8

2.3软件设计 9

2.4Arduino单片机概述 9

第三章 硬件模块 11

3.1各模块的基本性能 11

3.11单片机模块 11

3.12WiFi模块 11

3.13电机模块 12

3.14避障模块 13

3.15电源模块 14

3.2小车的基本搭建 14

3.3连线 14

3.31电机的连线 14

3.32舵机的连线 15

3.33超声波连接图 16

第四章 软件模块 18

4.1Arduino IDE 18

4.2 WiFi小车操纵平台 18

4.3电机前进模块 20

4.4电机后退模块 20

4.5电机停止工作模块 21

4.6电机左转模块 21

4.7电机右转模块 21

4.8防卡死模块 22

第五章 实验及结果分析 23

5.1预期目标 23

5.2遇到的问题和解决办法 23

5.3硬件的调试和整合 23

5.3.2电机调试 23

5.3.2电机调试 23

5.4心得体会 23

第六章 设想与展望 25

致谢 26

参考文献 27

附录 28

第一章 绪论

1.1选题背景

智能化作为现代社会的新产物，是以后的发展方向，他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。同遥控小车不同，遥控小车需要人为控制转向、启停和进退，比较先进的遥控车还能控制器速度。常见的模型小车，都属于这类遥控车；智能小车，则可以通过计算机编程来实现其对行驶方向、启停以及速度的控制，无需人工干预。操作员可以通过修改智能小车的计算机程序来改变它的行驶方向。因此，智能小车具有再编程的特性，是机器人的一种。

1.2智能小车研究现状

从 80 年代中后期开始，世界主要发达国家对智能车辆开展了卓有成效的研究。在欧洲，普罗米修斯项目于 1986 年开始了在这个领域的探索。在美洲，美国于 1995 年成立了国家自动高速公路系统联盟（NAHSC），其目标之一就是研究发展智能车辆的可能性，并促进智能车辆技术进入实用化。在亚洲，日本于 1996 年成立了高速公路先进巡航/辅助驾驶研究会，主要目的是研究自动车辆导航的方法，促进日本智能车辆技术的整体进步。进入 80 年代中期，设计和制造智能车辆的浪潮席卷全世界，一大批世界著名的公司开始研制智能车辆平台。

从 90 年代开始，智能车辆进入了深入、系统、大规模研究阶段。最为突出的是，美国卡内基.梅隆大学（Carnegie Mellon University）机器人研究所一共完成了 Navlab 系列的 10 台自主车（Navlab1—Navlab10）的研究，取得了显著的成就。1985 年，第一辆 VaMoRs 智能原型车辆在户外高速公路上以 100km/h 的速度进行了测试，1988年，智能车辆维塔（VITA,7t）进行了展示，该车可以自动停车、行进，并可以向后车传送相关驾驶信息。这两种车辆都配备了 UBM 视觉系统。这是一个双目视觉系统，具有极高的稳定性。

荷兰鹿特丹港口的研究 智能车辆的研究主要体现在工厂货物的运输。荷兰的Combi road 系统，采用无人驾驶的车辆来往返运输货物，它行驶的路面上采用了磁性导航参照物，并利用一个光阵列传感器去探测障碍。日本大阪大学的研究 大阪大学的 Shirai 实验室所研制的智能小车，采用了航位

推测系统（Dead Reckoning System），分别利用旋转编码器和电位计来获取智能小车的转向角，从而完成了智能小车的定位。相比于国外，我国开展智能车辆技术方面的研究起步较晚，而且大多数研究处在于针对某个单项技术研究的阶段。但是我们也取得了一系列的成果主要有：

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