参考文献 .............................................................. 40 指导教师简介 .......................................... 错误！未定义书签。 致谢 .................................................. 错误！未定义书签。
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前 言
前言
自第一台工业机器人诞生以来，机器人技术经历了一个长期而又缓慢的发展过程。到了90年代，随着计算机、微电子、网络等技术的快速发展，机器人已经遍及机械、电子、冶金、交通、宇航、国防等领域。近年来机器人的智能水平不断提高，迅速改变着人们的生活方式。人们在不断认识、探讨和改造自然的过程中，总结经验，不断创新，致力于制造出能替代人类劳动的机器人。
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本文的内容是设计一部自动避障小车，此设计将信号采集，信号处理，命令执行，避障等功能集为一体，采用了四个模块，每个模块都执行相应的功能，使整个系统的稳定性达到了比较高的水平。
自动避障小车可用于隧道及管道检测。此类工作由于其特殊性和高难度性时常给工人带来生命危险。但是通过一台自动避障小车，就可以轻而易举地降低危险度，还能节约大量时间和资金投入。对一些运输企业来说，自动避障小车加以改进就是一台很好的运输设备，虽然其造价昂贵，但它给整个社会的运输业带来的便利却不容忽视。作为一种无人操纵的自动化运输设备，自动避障小车具有运输效率高、节能、工作可靠、能实现柔性运输、使用灵活、无公害等许多优点。自动避障小车已经成为现代企业提高生产效率，降低生产成本的有力工具。但是由于其高昂的造价和复杂的制造工艺令许多中小企业望而却步，使得其在国内一直无法得到普及和推广。因此设计一种低价位又满足以上特点，且适合中小型企业需求的自动避障小车就显得非常迫切。[2]
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控制核心——单片机
1 避障小车设计思路
1.1 设计思路
一块电路板，板载两个电动机，其中一个作为动力装置配置到两个车轮上，另一个作为一个车轮的方向控制来用，设计三个车轮或四个，分别为动力车轮（两个）和方向车轮（一个或两个），方向车轮在前，动力车轮在后。其中作为动力车轮的两个必须并行的焊接到电路板上，两个电动机用大小齿轮与车轮连接，来控制车的速度。一个传感器，感测前方物体；一块单片机用来控制整个电路。
车在行走的过程中，通过传感器来探测前方是否有物体，如果有，传感器向单片机发出一个倒车的信号和方向控制信号，车向后倒，同时方向轮逆时针转动，车倒到一定距离后，传感器检测不到障碍物信号，方向轮恢复，继续前进。 1.2 系统组成
电机 动芯片 电机驱 单片机 方向电机控制 传感器 A/D转换芯片
图1-1 系统组成方框图
避障小车系统由单片机控制，该系统主要有四部分组成，即控制模块、电机驱动模块、方向电机控制模块和数据采集模块。
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控制核心——单片机
2 控制核心——单片机
本设计采用的控制核心是单片机，其原因是控制简单，操作方便，数据处理速度快，体积小等优点。 2.1 单片机的发展历史
从单片机的发展历史来看，可以分为四个阶段
第一阶段(1974-1976 )：单片机初级阶段。因工艺限制，此阶段的单片机采用双片的形式而且功能比较简单。例如仙童公司生产的F8单片机，只包括了8位CPU (Central Processing Unit，称中央处理器，由计算机的运算器和控制器组成，是计算机的核心)，64个字节RAM (Random Access Memory,随机存取存储器)和两个并行口，需要加一块具有1KBROM (Read Only Memory,只读存储器)、定时器/计数器和两个并行口的3851芯片才能组成一台完整的计算机。
第二阶段(1976-1978年)：低性能单片机阶段。此阶段的单片机已为一台完整的计算机，但内部资源不够丰富，以Intel公司生产的MCS-48系列为代表，片内集成了8位CPU, 8位定时器/计数器、RAM和ROM等，但无串行口，中断系统也比较简单，片内RAM和ROM容量较小且寻址范围不大于4KB。
第三阶段(1978 -1982 )：高性能单片机阶段。此阶段的单片机内部资源丰富，以Intel公司生产的MCS-51系列为代表，片内集成了8位CPU, 16位定时器/计数器、串行I/O口、多级中断系统、RAM和ROM等，片内RAM和ROM容量加大，寻址范围可达64KB。有的型号内部还带有A/D转换器。
第四阶段(1982-- ): 8位单片机的巩固发展阶段及16位、32位单片机推出阶段。16位单片机以Intel公司生产的MCS -96系列为代表，在片内带有多通道A/D转换器和高速输入/输出(HSI/HSO)部件，中断处理和实时处理能力很强。[3] 2.2 单片机的特点
综合来看，单片机具有如下明显的特点：
1) 小巧灵活、成本低、易于产品化。能利用它方便组装成各种智能式测控设备及各种智能仪器仪表，很容易满足仪器设备既智能化又微型化的要求。
2) 可靠性高、使用的温度范围宽。单片机芯片一般是按工业测控环境要求设计的，能适应各种恶劣的环境。这一特点是其他几种无法比拟的。
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