智能小车设计的开题报告

2011-12-31乐为

城市建设理论研究 2011年28期

乐为

摘要：“项目化团队式”毕业设计模式是针对五年制高职的一种探讨，通过对实际生活中已经使用的项目，让学生让学生自己体验产品设计制作的全过程，最终完成1件达到项目功能要求的机电一体作品及1份作品制作说明书（毕业设计论文）。本文详细介绍了如何做好智能小车设计的开题报告。

关键词： “项目化团队式” 五年制高职开题报告智能小车

“项目化团队式”毕业设计模式的实质是师生共同围绕某一项目，所有任务分解到团队的每一成员，依靠项目组的团队力量，通过设计、元器件选购、工艺分析、零件制作、作品安装调试等机电一体化产品开发的主要流程，让学生自己体验产品设计制作的全过程，最终完成1件达到项目功能要求的机电一体作品及1份作品制作说明书（毕业设计论文）。五年制高职学生通过毕业设计是自己能够更加的贴近企业，适应企业，符合企业的用人要求。开题报告是指开题者对毕业设计课题的一种文字说明通过他开题者可以把自己对课题的认识理解程度和准备工作情况加以整理、概括，以便使具体的研究目标、步骤、方法、措施、进度、条件等得到更明确的表达。也为评审者提供一种较为确切的开题依据。由于学生起点低、基础差，针对这一特殊的情况，我们要求选题的范围是已经在生产中使用，比较先进的产品或者是产品中的一部分。智能小车设计的完成，对生产环境恶劣，工人不能完成任务时，也可以用智能寻迹小车完成，智能小车就是在针对这种情况进行设计的。智能小车设计的开题报告具体内容如下：

一、本课题的研究目的及意义

目的：基于生产现场和日常生活的实际需要，研究和开发智能小车是必须的，该项目的研究可应用于机车关灯自动寻迹、厂自动化、仓库管理、智能玩具和民用服务等领域，可提高劳动生产率，改善劳动生产率。

意义：随着汽车工业的迅速发展，关于汽车的研究也就越来越受人关注。工业生产和管理进入了自动化、信息化和智能化时代，智能已成为时代的需要，在柔性自动化生产线，智能仓储管理及物流等领域起着重要的作用;当生产环境恶劣，工人不能完成任务时，也可以用智能寻迹小车完成，因此研究和开发智能小车具有十分重要的意义。因此全国电子大赛和省内电子大赛几乎每次都有智能小车这方面的题目，全国各高校也都很重视该题目的研究。可见其研究意义很大。本设计就是在这样的背景下提出的，本题目是结合科研项目而确定的设计类课题。设计的智能电动小车应该能够具有自动寻迹、寻光、避障功能、准确定位停车。根据设计要求系统可分为检测部分、驱动部分和控制部分。其中检测部分包括：路面黑线检测和躲避前方障碍物；驱动部分包括：行进状态模块和控制状态模块；驱动部分有电机驱动模块。根据题目的要求，确定如下方案：选择了塑料做底板、两个PCD板，加装两个各减速直流电机用于控制小车；两个L9110电机控制驱动芯片，用于驱动控制小车；三个红外发射器、三个接收器实现对小车的检测和避障；用LED显示器实现自动显示当前执行的程序；由于单片机输出信号功率很弱，即使没有其他负载也无法带动电机，因此我们在实际电路中加入了两个L9110电极驱动芯片，实现对小车的速度控制；用PWM脉冲调速对小车进行速度控制，它是利用调节单片机输出的高电平的占空比的大小来控制速度，是无限调速；用7805稳压芯片实现对电源电压的稳压；采用C语言编程，由于电脑串行输出口电压高达10V，直接与单片机连接会烧毁芯片，所以一个用MAX232电平转换芯片将程序传送到单片机中。这种方案能实现对电动车的运动状态进行实时控制，控制灵活、可靠，精度高。本设计采用ST89S52单片机。以89S52为控制核心，利用光电传感器检测道路上的障碍，控制电动小车的自动避障，快慢速行驶，并可以自动显示当前执行的程序。

二、本课题的国内外的研究现状及研究的内容：

研究内容；设计一辆智能小车，能够实现遥控，寻线，和自动避障。

机器人是先进制造技术和自动化装备的典型代表，是人造机器的“终极”形式。一方面，机器人在制造业应用的范围越来越广阔，其标准化、模块化、网络化和智能化的程度也越来越高，功能越来越强，并向着成套技术和装备的方向发展；另一方面，机器人向着非制造业应用发展以及微小型方向发展，并将服务于人类活动的各个领域。总体趋势是，从狭义的机器人概念向广义的机器人技术概念转移，从工业机器人产业向解决方案业务的机器人技术产业发展。机器人技术的内涵已变为“灵活应用机器人技术的、具有在实世界动作功能的智能化系统”。智能小车也是机器人技术的一种智能形式，目前也是在向机器人的方向发展。

三、本课题的研究内容、拟解决的主要问题

根据设计的要求，系统可以划分为遥控控制部分、小车控制部分以及信号检测部分。其中信号检测部分包括：路面黑线检测模块和前方障碍检测模块。遥控控制部分包括：遥控发射模块，遥控接收模块，键盘模块。小车控制部分包括电机驱动模块，行进状态标志模块，控制器模块等。总共为七个基本模块，系统可以划分为遥控控制部分、小车控制部分以及信号检测部分。其中信号检测部分包括：路面黑线检测模块和前方障碍检测模块。遥控控制部分包括：遥控发射模块，遥控接收模块，键盘模块。小车控制部分包括电机驱动模块，行进状态标志模块，控制器模块等。总共为七个基本模块。通过本次毕业设计要掌握传感器的应用及原理的知识；要会用单片机的原理来控制小车的运行；掌握电源的调节变换原理及方法；掌握小车的制作方法和电机的原理及PWM调速原理。

四、本课题的研究思路和方法

研究思路：根据设计的要求，系统可以划分为控制部分，小车驱动部分及信号检测部分。其中信号检测部分包括：路面黑线检测模型和前方障碍检测模块;遥控控制部分包括；遥控发射模块，遥控接收模块，小车控制部分包括：电机驱动模块，行进状态标志模块，控制器模块等。

研究方法：用稳压芯片（7812）对小车进行调压和稳压;用、光电传感器对小车进行检测；用C51单片机对小车进行控制；用脉冲调速PWM对小车进行调速；用12V的直流电动机去驱动小车，将单片机取出利用烧录机烧进去。

五、本课题的预期效果

制作出一辆自动寻迹小车，此小车应能够自动运行，当遇到阻碍物能自动绕开，能够用自动遥控器对小车进行遥控。小车通过车载的六节5号电池供电，利用三个光电传感器检测黑线，实现自动寻线功能，利用另一个光电传感器实现躲避前方障碍物的功能，结合遥控接收模块构成信号接收电路，用自制遥控器实现对小车的遥控，并且能够在遥控、寻线和自动避障三种模式之间切换。

六、本课题研究的进度安排

11月2日—11月8 日毕业设计开题报告

11月8日—11月14日毕业设计绪论、传感器的原理及应用、光敏电阻、热敏电阻

11月14日—11月24日学习单片机与C语言结合的编制程序

11月24日—12月4 日单片机的硬件连接

12月5 日—12月19日画图

12月11日—12月20日学PWM调速原理、稳压、调压

12月20日—12月30日学习电动驱动、控制原理

1 月 1 日— 1月 2日元器件的准备

1 月3日— 1月15小车模型的制作、绘制

1 月16日— 1月25日调试、准备答辩

七、最后是毕业设计指导老师的评价及签字、专家组的签字和系领导的签字。