2。2。2  系统总体框图 6

2。3 系统软件设计方案 6

2。4 本章小结 7

第三章 系统硬件设计 8

3。1 主控模块 8

3。1。1 STC89C51RC 单片机 8

3。1。2  复位电路 10

3。1。3  时钟电路 10

3。2 电源模块 11

3。3 红外感测模块 11

3。4 电机驱动模块 13

3。4。1 L298N 驱动电路 13

3。4。2 PWM 调速 14

3。5 显示模块 16

3。5。1 LED 灯显示模块 16

3。5。2  蜂鸣器报警模块 16

3。6 本章小结 16

第四章 小车自动避障控制系统的设计 17

4。1 避障策略设计 17

4。1。1  障碍物信息分类 18

4。1。2  规避行为设计 18

4。2 避障控制 20

4。2。1  小车行走状态控制 20

4。2。2  小车行走速度控制 20

4。2。3  小车转弯角度控制 21

4。3 本章小结 21

第五章 软件设计 22

5。1 KEIL4 单片机开发软件 22

5。2 系统流程图 22

5。2。1  主程序流程图 22

5。2。2  避障环节流程图 23

5。3 程序设计 23

5。3。1  主程序 23

5。3。2  电机驱动程序 23

5。3。3  避障控制程序 27

5。3。4 LED 灯显示和蜂鸣器报警程序 28

5。4 本章小结 28

第六章 仿真调试 29

6。1  单片机仿真软件 PROTEUS 29

6。2 系统电路图 29

6。3 仿真调试 30

6。4 仿真结果分析 37

6。5 本章小结 37

结论 38

致谢 39

参考文献 40

第一章 绪论

1。1 选题的目的与意义

在未知空间的科学探索和危险地带的紧急抢险中经常要对一些危险或人类不能 直接到达的地方进行探测，这就需要机器人代替人完成任务，而移动机器人在这些复 杂地形行进时自动避障功能则是一项最基本的功能。自动避障小车作为自动避障机器 人中的一种，人们对避障小车的研究也至关重要。要使小车能够自动避障，首先小车 得有一个好的避障策略下的系统。因此，自动避障系统的研发就应运而生，自动避障 系统的设计首先要设置一下自动避障的控制策略，然后自动避障小车就可以通过单片 机的编程来实现其对行驶状态论文网、行驶速度以及转弯角度的控制，这种系统是一个集环 境感知、规划决策、自动行驶等功能于一体的综合智能化系统，是不需要人工干预的 系统。随着社会科技的发展，对未知空间和人类所不能直接到达的一些地域的探索逐 步成为热门的研究对象，这就使得小车避障功能的研发有了重大意义。自主避障系统 不仅在军事、民用和科学研究等方面均已获得了应用，而且对解决道路交通安全问题 提供了一种崭新的途径。更重要的是，智能化作为现代社会的新产物，是以后的发展 方向，它可以按照预先设定的模式（即预先设定的控制策略）在一个特定的环境里自 动运作，无需人为干预便可以完成预期所要达到的或是更高的目标【1】。