一款基于超声波控制的智能小车避障系统设计
摘要
随着社会的不断发展进步，科研创新的不断进步。新技术给人民带来了更加舒适智能的生活体验。汽车作为现代人不可缺少的一部分，在人们的生活中扮演着非常重要的角色。但随着生活品质的提高，私家车的数量越来越多交通问题也越来越让人头疼。随着智能汽车的不断发展，智能车也慢慢进入人们的生活，辅助驾驶，紧急避让等等一系列的新技术已经运用到相当大的一部分车型中。可以说人工智能逐渐成为未来汽车的发展趋势。
此次设计了一款基于超声波控制的智能小车避障系统，本设计以超声波传感器和STC89C51单片机作为智能小车的核心器件。通过超声波传感器发射信号，控制电机实现小车的自主避障功能。传感器通过距离检测模块，检测障碍物与小车本体的距离。同时设定一个固定值，当测距模块探测到距离小于固定值，即发射信号给单片机。单片机再传达信号给电机进行转向。
在设计中综合运用了大学时期学习的单片机相关知识，结合学习的超声波测距模块，对所学习的知识进行了系统的整合。
关键词：超声波；单片机；测距；自主避障；
目录
TOC\o1-2\h\u258981绪论 1
238571.1课题背景及意义 1
164561.2国内外发展现状 2
92641.3应用方向 2
176342系统整体方案设计 4
250202.1系统总体方案 4
86592.2系统模块设计 4
90372.3测距模块选择 5
21942.4报警模块选择 5
201852.5驱动模块选择 5
164333硬件设计 6
277343.1单片机最小系统 6
167183.2STC89C52型单片机介绍 6
267203.3避障小车配件介绍 7
109204系统软件设计 11
2634.1软件开发环境 11
69624.2软件总体结构 11
220304.3测距子程序 12
96834.4驱动软件的设计 13
82275调试与误差分析 14
297655.1安装小车 14
283775.2系统调试 14
65635.3误差分析 15
20097参考文献 18
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1绪论
课题背景及意义
随着社会的不断进步，科学技术不断发展。科技给人民带来更加便捷的生活体验，更是国家科技兴国的大势所趋。智能小车是以单片机为主导控制的一种智能机器人，无需人的驾驶控制自主的进行测量，避让等动作。作为世界大国，我国需要在科技领域占据领导地位。对一些人员参与危险的项目，我国逐渐发展起无人机器人代替人去执行一系列的危险任务。所以这时候就需要智能小车达到能够安全，迅速，实时的功能。在一些不易测量的环境下，智能避障系统系统就显得尤为关键。本次设计就是通过超声波来完成的智能避障，由于超生波的指向性很强，消耗能量比较小，在空气介质中较为稳定。超声波还具有不受检测对象颜色，光线是否强烈的因素，在夜间也可以运用的优点。并且还有维护少，寿命长，不污染等等优势，因此超声波被广泛的运用在计算距离??。
这次设计的最主要意义就是通过超声波智能避障系统，让小车在检测到危险距离时能够自主主动的进行避让。运用到现实生活中，我们知道几乎所有的汽车都有倒车雷达，我们的超声波测距模块也是其中的一部分。目前有部分新型智能汽车配备了辅助驾驶模式，当系统设别到车辆可能偏离车道时可提醒驾驶员或介入转向系统及时调整行车路线。在驾驶人员疲劳驾驶时，并且出现突发状况时智能避障系统就能迅速的接管车辆的控制权达到合理避让，避免出现交通事故。
在各种危险的领域，比如说溶洞探测，煤矿运输等等人员较为危险的领域。运用好智能小车，就能减少一线员工的危险系数，在其他场合中危险的路段勘测，都能体现出智能的优势所在。
在汽车产业，这几年我国正在全力赶上。目前，我国智能汽车市场稳步发展。盲区监测、疲劳预警、远近光灯辅助、自适应巡航等环节在智能汽车中的占比较大。2020年，智能汽车市场规模相对增速较低，主要是由于受疫情等多重因素影响，中国汽车市场放缓。随着智能技术在汽车领域的不断应用，我国智能汽车市场规模将不断增长。中商产业研究院预测，2021年我国智能汽车市场规模将达827亿元，2022年将进一步达到1012亿元。我国在智能、5G等领域处于世界领先水平，从智能汽车领域的发展来看，我国市场空间广阔。数据显示，2021年1-11月，全国汽车销量2348.9万辆，同比增长4.5%，增幅比1-10月均继续回落19个百分点[1]。汽车销量的同比增长表明我国汽车消费需求依然旺盛，预计将促进我国智能汽车行业发展。
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