毕业设计（论文）开题报告基于单片机的寻迹避障智能小车设计实现.doc

指导文件5：毕业设计（论文）开题报告 电子信息与电气工程 系（院） 2010届题 目（中文） 基于单片机的寻迹避障智能小车设计实现 （英文）课题类型 技 术 开 发 课题来源 自 选 学生姓名 专业班级 10自动化指导教师 职 称 工程师/讲师 填写日期： 2012 年 3 月 5日一、本课题研究的主要内容、目的和意义内容：使小车能够自行寻迹，然后到达指定地点探测相关物质的各项属性，如：温度、湿度、烟的浓度、酒精浓度、光度等，然后通过发射器把这些属性以数据的方式反馈到显示屏上。目的及意义：智能小车是一个集环境感知、规划决策、自动驾驶等功能于一体的综合系统。它集中的运用了计算机、传感器、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。 二、文献综述（国内外相关研究现况和发展趋向）一、国外智能车辆的现状研究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Barrett Electronic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，日本与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，促进日本智能车辆的整体进步。进入80年代中期，设计和制造智能车辆的浪潮席卷了全世界，一大批世界著名的公司开始研制智能车辆平台。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。目前，智能车辆的发展正处于第三阶段，这一阶段的研究成果代表了当前国外智能车辆的主要发展方向。二、国内智能车辆的现状研究相比于国外，我国开展智能车辆技术方面的研究起步较晚，开始于20世纪80年代，而且大多数研究尚处于针对某个单项技术研究的阶段。虽然我国在智能车辆技术方面的研究总体上落后于发达国家，并且存在一定的技术差距，但是我国也取得了一系列的成果，主要有：中国第一汽车集团公司和国防科技大学机电工程与自动化学院于2003年研制成功了我国第一辆自主驾驶轿车。该自主驾驶轿车的正常交通情况下的高速公路上，形式的最高稳定速度为为12km/h，最高峰值速度可达170km/h，并且具有超车功能，其总体技术性能和指标已经达到了世界先进水平。上海交通大学应用现代控制理论设计出了一种自动驾驶汽车模型，该模型在汽车系统的动力学建模的基础之上，设计了自动驾驶的专项系统，它能根据玩到的弯曲变化程度实时的计算出车辆的转向盘角度，控制车辆按照预设道路行驶。吉林大学设计并制造了一辆用CCD识别地面铺设的条状路标导航的智能车辆，车辆由图像识别、行驶、转向、制动、避障和其他辅助系统组成。目前，该车可以稳定的跟踪直线、弧线、S型线等轨迹自动行驶，车速可达20km/h。在国家科工委和国家862计划的资助下，清华大学计算机系智能技术与系统国家重点实验室自1988年开始研制的THMR系列移动机器人取得了很大的成功。它兼有面向高速公路和一般道路的功能，目前已经能够在校园的非结构化道路环境下，进行道路跟踪和避障自主行驶。智能车辆研究也是智能交通系统ITS的关键技术。目前。国内的许多高校和科研院所都在进行ITS关键技术、设备的研究，随着ITS研究的兴起，我国已形成了一支ITS技术研究开发的专业技术队伍。并且各个交通、汽车企业越来越加大了对ITS及智能车辆技术研发的投入，整个社会的关注程度在不断提高。交通部已将ITS研究列入“十五”科技发展计划和2010年长期规划。相信经过相关领域的共同努力，我国ITS及智能车辆的技术水平一定会得到很大的提高。三、拟采取的研究方法（方案、技术路线等）和实现的可行性论证研究方法、手段及步骤：硬件方面，电路板的制作和调试是关键，它是设计成功的根基。软件方面，光电传感器对当前的路径的检测，通过编程使控制器按一定的周期进行采样检测，判断检测器的状态，并决定小车的应该是左转，右转，还是前进，后退。即小车发现需寻迹的线路后，能够自行绕着该线路行走而无需用户干预。对于传感器：1、查找、收集需要使用的各类传感器控制的有关资料，学习掌握单片机编程、接口技术的具体运用； 2、对单片机控制传感器的方式进行分析，编写控制程序；3、对控制程序进行调试，完成设计方案，设计出电路原理图；4、通过试验分析硬件，完成硬件实物及软硬件功能的调试。四、预期结果（或预计成果）最终使小车成功的实现寻迹和避障的功能五、研究进度安排1. 毕业设计选题阶段：2月10号-3月10号 搜集相关资料（上网，图书资料），根据题目做题目的论证和时间规划，填写毕业设计开题报告。2.初步系统设计： 3月10号-3月31号 初步系统设计，设计并规划出完整的设计方案。3硬件选型阶段（基础资料学习）：3月20号-4月10号 认真学习相关资料；根据课题需要选择相应的器件；大量阅读相关资料。4调试修改阶段：4月10号4月30号 编写相应程序，修改调试程序。5. 毕业设计论文编写及答辩阶段：5月1号以后编辑整理论文材料开始编写论文； 20号打印成册； 21号准备答辩作品。六、主要参考文献1余祖俊 主编，微机监测与控制应用系统设计， 北方交通大学出版社，2001.122温志明 主编，运动控制系统分析与应用，国防工业出版社，2008.23催维娜 主编，智能电子制作，科学出版社，20074李忠文 主编，实用电机控制电路，化学工业出版社，2003.45张红润 主编，智能技术系统设计与开发，北京航空航天出版社，2007.26陈铁军 主编，智能控制理论及应用，清华大学出版社，2009.17刘少强 主编，传感器设计与应用实例，中国电力出版社，20088何立民 主编，单片机应用系统设计,北京：航天航空大学出版社,9李广弟 主编，单片机基础,北京：北京航空航天大学出版社,200110何希才 主编，新型实用电子电路400例,电子工业出版社,200011赵负图 主编,传感器集成电路手册,第一版,化学工业出版社,200412陈伯时 主编，电力拖动自动控制系统,第二版,北京:机械工业出版社,2000年6月2、外文参考文献翻译（译文大于5000汉字）见附件“毕业设计（论文）外文参考文献翻译” 七、审核意见指导教师对开题的意见：指导教师签字： 年 月 日系（院）审核意见：审核人签字： 年 月 日说明：1、该表每生一份，系（院）妥善存档；2、课题来源填：“自选”或“教师指定”或“其它”，课题类型填：“理论研究”或“应用研究”或“技术开发”或“实验设计”或“其它”。