1. 研究目的与意义

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。它集中地运用了计算机、传感、信息、通信、导航、人工智能及自动控制等技术，是典型的高新技术综合体。智能循迹车辆是目前世界车辆工程领域研究的热点和汽车工业增长的新动向。随着企业生产技术的不断提高以及对自动化技术要求的不断加深，智能循迹车辆已在许多工业部门获得了广泛的应用。无论是从科学发展、理论研究的角度，还是从汽车工业发展以及市场竞争的角度看，对智能避障车辆的研究都是必要的。而智能循迹小车的研究及相关产品开发也将有利于我国在此领域技术发展与进步。因此，研制一种智能，高效的智能避障小车控制系统具有重要的实际意义和科学理论价值。

2. 课题关键问题和重难点

本课题主要开发一个能自动避障的智能循迹小车控制系统。设计以通用、价廉的stc89c52单片机为控制平台，选择常见的电机模型车为机械平台，通过细化设计要求，结合传感器技术和电机控制技术相关知识实现小车的各种功能。设计完成以由红外线对管的自动循迹、超声波测距避障，单片机的硬件模块结合软件设计组成多功能智能小车，共同实现小车的前进倒退、转向行驶，自动根据地面黑线寻迹导航，实现智能控制，达到设计目标。

要解决的主要问题有：

1）实现小车pwm调速。2）感知黑线，并对感知信号进行处理，控制小车运动。

3. 国内外研究现状（文献综述）

本设计是基于自动导引小车的原理，设计一种可以循迹避障的小车，实现小车识别路线，判断并自动规避障碍，选择正确的路线行进。设计完成以由红外线对管的自动循迹、超声波测距避障，lcd显示组成的硬件模块结合软件设计组成多功能智能小车，共同实现小车的前进倒退、转向行驶，自动根据地面黑线寻迹导航，实现智能控制，达到设计目标。

阐述智能小车的发展和应用前景。

国外智能车辆的研究历史较长，始于上世纪50年代，它的发展历程大致可以分为三个阶段：第一阶段：20世纪50年代是智能车辆研究的初始阶段。1954年美国barrettelectronic公司研究开发出了世界上第一台自主引导车系统，该系统只是一个运行在固定路线上的拖车式运货平台，但它却具有了智能车辆最基本的特征即无人驾驶。早起研制该系统的目的是为了提高仓库运输的自动化水平，应用领域仅局限于仓库内的物品运输，随着计算机的应用和传感器技术的发展，智能车辆的研究不断得到新的发展。第二阶段：从80年代中后期，世界主要发达国家对智能车辆开展可卓有成就的研究，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，其目标之一就是研究发展智能车辆的可行性，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/辅助驾驶演剧协会，主要目的是研制自动车辆导航的方法，促进了智能车辆的整体进步。在80年代，设计和制造智能车辆的浪潮席卷了全球，一大批世界著名的公司都投身于智能车辆的研究和发展。第三阶段：从90年代开始，智能车辆进入了深入、系统、大规模的研究阶段。最为突出的是，美国卡内基-梅陇大学机器人研究所一共完成了navlab系列的自主车的研究，取得了显著的成就。

4. 研究方案

系统设计：智能循迹小车采用后轮驱动，左右后轮各用一个直流减速电机驱动，通过调制后面两个轮子的转速从而达到控制转向的目的。在车体前部分别装有左中右三或者两个红外反射式传感器，当小车左边的传感器检测到黑线时，说明小车车头向右边偏移，这时主控芯片控制左轮电机减速，车体向左边修正。同理当小车的右边传感器检测到黑线时，主控芯片控制右轮电机减速，车体向右边修正。当黑线在车体的中间，中间的传感器一直检测到黑线，这样小车就会沿着黑线一直行走。

硬件设计：1、主控芯片的选择本次设计的主控芯片选择为stc89c52。stc89c52是一种低功耗高性能cmos8位微控制器，具有8k的系统可编程flash存储器，使用高密度非易失性存储器技术制造，与80c51产品指令和引脚完全兼容片上flash允许程序存储器在系统可编程，亦适于常规编程器。在单芯片上，拥有灵巧的8位cpu和在线系统可编程flash，使得stc89c52为众多嵌入式控制应用系统提供高灵活、超有效的解决方案。2、车体的选择在本次智能循迹小车的选择过程中，我们选择了后面两轮驱动，前万向轮转向的小车，即后左右轮分别用两个转速和力矩基本完全相同的直流减速电机进行驱动，车头前部装一个万向轮。这样，当我们通过i/o口控制两个直流减速电机的转速和转向时就可以实现小车的左转、右转和直行。因此，我们将选择体积轻容易控制的小车做为车体。3、循迹模块设计循迹模块我们可以用光敏电阻组成光敏电阻的阻值可以跟随周围环境光线的变化而变化。当光线照射到白线上面时，光线发射强烈，光线照射到黑线上面时，光线发射较弱。因此当光敏电阻在白线和黑线上方时，阻值会发生明显的变化。将阻值的变化值经过比较器就可以输出高低电平。但是这种方式受环境影响大，工作不稳定，因此，我们将研究几种方案，选择性价比和各方面更好的红外传感器或者灰度传感器。

5. 工作计划

第1周：接受任务书，领会课题含义，按要求查找相关资料；

第2周：阅读相关资料，理解有关内容；

第3周：查阅并翻译相关英文资料，提出拟完成本课题的方案，写出相关开题报告一份；