超声波智能避障小车系统设计

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超声波智能避障小车系统设计文/张伟邢玉秀曹义张怡

超声波路面检测模块，前进、转弯电机控制模

容易，并且功能扩展余地大，经过深入改造， 智能小车可以更加智能，功能更加丰富。

块，单片机主控制模块。它们之间的相互关系如图 1所示。

3超声波测距模块设计根据超声波测距原理，当超声波向某一方向发射超声波时，单片机内部开始计时，超声波在传输的过程中，遇到障碍物体就会立即返回，当超声波接收器接收到反射波同时单片机停止计时。我们知道，超声波在空气中传播的速度是 3 4 0 i r d s,并设单片机记录的时间为 t,

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单片机通过计算可得到小车与障碍物之间的距离，即：L= 3 4 0 * t/ 2。之后根据设定的最小距离来判断小车是该直行还是转弯。

[ 5]高吉祥 .全国大学生电子设计大赛培训系列教程【 M] .电子工业出版社， 2 0 0 7 .

键词】超声波测距智能避障系统设计

4数码显示模块本系统选用 4位共阳极 7段数码管用来动态的显示小车与障碍物之间的距离。单片机通智能技术是按照预先设定的模式在一个！的环境里自动的运作，无需人为管理便可;成预期所要达到的或是更高的目标。本系

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[ 7】许大中 .电机控制[ M] .浙江大学出版社， 2 0 0 2 .

过内部软件计算出距离数值之后，且数值单位为厘米，通过单片机 I/ 0口的 P 3 . 0到 P 3 _ 3端控制 4个数码管的选择，P 1端控制每个数码

[ 8】李华 . M C S - 5 1系列单片机实用接口技术[ M] .北京航空航天大学出版

社， 1 9 9 4 .

管的 7段发光二极管的亮灭，即显示测量到的距离数值。

作者简介张伟 ( 1 9 8 4 - ),女，现为河北联合大学轻工学院助教研究方向：控制理论与应用。

要体现多功能小车的智能避障模式，当小i障碍物距离小于安全距离时，通过单片机 J小车会自动向右转弯逼开障碍物，之后继：线前进。智能避障系统可用于未来的智能上，与障碍物较近时如果驾驶员未做出反汽车会自动减速并避开障碍物，如果多次 J障碍驾驶员均未做出处理，汽车会自动判；驶员已处于疲惫状态，使汽车发出警报，速至停靠与路边。同时智能避障小车也可

5单片机主控制模块此模块是小车最重要的部分，它控制着超声波测距模块、数码管显示模块、电机控制模块的工作。主要完成超声波发射与返回的计时并计算小车与障碍物之间距离，控制 P1口 P 3 口的高低电平，通过输出不同频率的脉冲来控制电机的工作。

邢玉秀 ( 1 9 8 4 - ),女，现为河北联合大学轻工学院助教。研究方向：控制理论与应用。曹义 ( 1 9 8 3 -),男， 现为河北联合大学轻工

学院助教。研究方向：检测技术及其智能装置。张怡 ( 1 9 8 3 -),女，现为河北联合大学轻工学院讲师。研究方向：分布式预测控制、自动发电控制。

为玩具市场的主要发展对象，实现经济效

6结论

作者单位河北联合大学轻工学院河北省唐山市0 6 3 O 0 O

;统总体设计方案该超声波智能小车系统分为三大模块

经过设计超声波智能避障小车能够实现基本功能，即近距离遇到障碍物自主绕行，不会撞击到障碍物。该小车内部结构简单，操作

一

图1:总体设计方框图

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