带避障功能的自动循迹小车系统设计开题报告

全文总字数：891字

1. 研究目的与意义

本课题着力于设计开发一款基于单片机控制的简易自动循迹小车系统，用单片机产生PWM波，控制小车速度，利用红外光电传感器对路面黑色轨迹进行检测，并将路面检测信号反馈给单片机，单片机对采集到的信号予以分析，及时控制驱动电机及调整小车转向，完成小车自动循迹控制；利用超声波等传感器完成行驶路径上障碍物检测，反馈给单片机，按预先设定的避障行驶策略完成对驱动电机及车身转向的控制，绕开障碍物并返回原来行驶路径。通过学生独立完成带避障功能的自动循迹小车系统设计及研究工作，来培养学生的科学研究能力和创新能力，同时综合考察学生运用基础理论和专业知识的能力，也是检验教学质量的重要手段。

2. 国内外研究现状分析

各国在智能微型车领域已经有了很多研究，在多种领域有着大量的应用，尤其是探测和军事领域。到目前为止，以美欧日为首的发达国家在智能车辆的辅助驾驶系统、车辆导航定位系统以及自主避障系统等方面的开发研究都得到了具有较高科学水平和科研价值的研究成果。目前，智能小车的研究呈现出新的特点。首先，随着计算机硬件技术的提高，硬件结构由最初的专用板卡或芯片逐渐向通用板卡或芯片过渡，为了提高运算速度，出现了专用的运算指令。其次，在控制系统方面，随着网络的发展和传输速度的提高，出现了基于网络传输信号控制的智能小车，而不再是以往一成不变的单机式控制模式。

3. 研究的基本内容与计划

内容： 本设计硬件分为超声波避障模块，红外循线模块，其他循线模块，主控制器及其辅助电路和电机模块等。软件主要分为电机驱动程序（pwm占空比控制），各个传感器的驱动程序（主要采用外部中断触发）、调试专用模块的驱动程序（按键、显示器等）

计划：1：12周完成资料的收集，了解并熟悉自动循迹小车相关的国内外研究进展。

2：36周基本熟悉超声波避障及红外循迹的方法，并且拟定初步方案。

4. 研究创新点

本设计中的智能小车在具有循迹功能的同时，通过路径选择及小车速度控制优化算法，能够实现准确，快速地躲避障碍物。