機(jī)器人項(xiàng)目報(bào)告循跡避障智能車設(shè)計(jì)

機(jī)器人項(xiàng)目報(bào)告循跡避障智能車設(shè)計(jì)一、項(xiàng)目簡(jiǎn)介本項(xiàng)目是一款基于Arduino開發(fā)板設(shè)計(jì)的循跡避障智能車，可實(shí)現(xiàn)跟隨黑線或白線行駛，并在行駛過程中自動(dòng)避開障礙物。智能車結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，機(jī)械部分主要由兩個(gè)電機(jī)、車身、電池組成；電子部分由Arduino開發(fā)板、紅外傳感器、超聲波模塊、L298N驅(qū)動(dòng)模塊等組成。二、實(shí)現(xiàn)原理1.紅外循跡模塊紅外循跡模塊采用紅外光傳感器模組TCRT5000，通過檢測(cè)黑線與白線之間的反光強(qiáng)度差別，得出循跡信息。智能車電路采用三個(gè)模塊，分別為左側(cè)傳感模塊、右側(cè)傳感模塊和中央傳感模塊。如果左側(cè)傳感模塊檢測(cè)到黑線，則左側(cè)電機(jī)停轉(zhuǎn)；如果右側(cè)傳感模塊檢測(cè)到黑線，則右側(cè)電機(jī)停轉(zhuǎn)；如果中央傳感模塊檢測(cè)到黑線，則繼續(xù)前進(jìn)。2.超聲波避障模塊超聲波避障模塊采用HC-SR04超聲波傳感器，通過發(fā)射超聲波并檢測(cè)回聲信號(hào)的時(shí)間，計(jì)算出障礙物距離，再由Arduino控制電機(jī)在自動(dòng)避障時(shí)向左或向右轉(zhuǎn)動(dòng)，以及在遇到障礙物時(shí)停下來等待。3.電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊采用L298N驅(qū)動(dòng)板，可通過PWM脈沖信號(hào)調(diào)節(jié)電機(jī)的速度，使車輛在行駛過程中的速度更加穩(wěn)定。同時(shí)，也可以通過控制L298N的輸入引腳控制電機(jī)的正反轉(zhuǎn)和制動(dòng)。三、系統(tǒng)設(shè)計(jì)1.機(jī)械設(shè)計(jì)為了方便調(diào)試和改裝，智能車的機(jī)械部分采用模塊化設(shè)計(jì)，主要由底盤、電機(jī)、電池箱和支架組成。底盤由黑色亞克力板制成，車輪與電機(jī)固定在底盤上，支架固定在底盤上以支撐電路板和電池箱。兩個(gè)電機(jī)可以根據(jù)舵機(jī)轉(zhuǎn)向控制器的操縱進(jìn)行控制。2.電路設(shè)計(jì)智能車的電路設(shè)計(jì)主要包括Arduino控制板、紅外傳感器模塊、超聲波模塊、L298N驅(qū)動(dòng)板、電源等組成。其中，紅外傳感器模塊采用了三個(gè)紅外光傳感器（TCRT5000），超聲波模塊采用了一個(gè)HC-SR04超聲波傳感器。四、實(shí)現(xiàn)步驟1.機(jī)械部分的制作和組裝首先根據(jù)設(shè)計(jì)圖打Boardpattern，然后使用YAG切割機(jī)將電機(jī)、電池、支架等部件切割出來。組裝時(shí)，先安裝電機(jī)，然后安裝支架，最后將機(jī)械部分與電子部分上的PCB板等連接。2.電路制作電路制作分為以下步驟：1）焊接和組裝Arduino開發(fā)板、L298N驅(qū)動(dòng)板和超聲波模塊等。2）使用排針和母座將電路板與其他組件相連。3）分別將三個(gè)紅外傳感器（TCRT5000）連接到開發(fā)板的數(shù)字端口D3、D4、D5。4）將超聲波模塊連接到開發(fā)板的數(shù)?？贒7和D8。5)將L298N的輸入端口IN1、IN2、IN3和IN4分別連接到開發(fā)板的數(shù)字端口D9、D10、D11和D12。3.編寫代碼代碼主要分為紅外循跡、超聲波避障和電機(jī)驅(qū)動(dòng)等幾個(gè)部分。其中，紅外循跡的代碼如下：```c++#include<Wire.h>voidsetup(){pinMode(3,INPUT);pinMode(4,INPUT);pinMode(5,INPUT);Serial.begin(9600);}voidloop(){intvalue1=digitalRead(3);intvalue2=digitalRead(4);