基于Arduino的智能避障小車的設(shè)計(jì)

榮華良+楊路

摘要：智能作為現(xiàn)代社會(huì)的新產(chǎn)物，是以后的發(fā)展方向，他可以按照預(yù)先設(shè)定的模式在一個(gè)特定的環(huán)境里自動(dòng)的運(yùn)作，無(wú)需人為管理，便可以完成預(yù)期所要達(dá)到的或是更高的目標(biāo)。本設(shè)計(jì)超聲波作為智能小車避障的一種重要手段，以其避障實(shí)現(xiàn)方便，計(jì)算簡(jiǎn)單，易于做到實(shí)時(shí)控制，測(cè)量精度也能達(dá)到實(shí)用的要求。

關(guān)鍵詞：Arduino；超聲波；智能避障

中圖分類號(hào)：TP212 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1007-9416（2017）05-0172-01

Design of Intelligent Obstacle Avoidance car Based on Arduino

Rong Hualiang，Yang Lu

（Xuchang Vocational Technical College， Xuchang Henan 461000）

Abstract：smart as a new product of modern society， is the future development direction， he can follow the pattern set in advance in a specific environment where automatic operation， without human management， it can achieve the expected or higher goal. As an important means of avoiding the obstacle of intelligent car， the design of ultrasonic wave is convenient to realize obstacle avoidance， simple calculation， easy to achieve real-time control， and the measurement accuracy can also meet the practical requirements.

Key Words：Arduino； ultrasonic； intelligent obstacle avoidance

1 設(shè)計(jì)方案和要求

1.1 設(shè)計(jì)要求

超聲波智能避障小車能夠自己計(jì)算出障礙物的距離，當(dāng)?shù)竭_(dá)設(shè)定距離時(shí)，該小車會(huì)停止行走，然后會(huì)自動(dòng)轉(zhuǎn)向再選擇合適的路徑行走，無(wú)需人為去進(jìn)行控制。使用時(shí)只需把電源開關(guān)打開即可，小車行走過(guò)程中，可自動(dòng)轉(zhuǎn)向躲避障礙物，尋找合適的路徑[1]。

1.2 工作原理

超聲波智能小車是一款全智能的自動(dòng)搖頭避障小車，該車通過(guò)Arduino板寫入程序，然后通過(guò)L298N驅(qū)動(dòng)器驅(qū)動(dòng)直流馬達(dá)的正反轉(zhuǎn)來(lái)控制小車的方向，在小車行走的過(guò)程中如果前方有障礙物，則小車會(huì)立即停止，然后再通過(guò)超聲波模塊和舵機(jī)來(lái)尋找最佳路徑，通過(guò)舵機(jī)旋轉(zhuǎn)來(lái)使超聲波測(cè)量其前方，左面及右面的距離，以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)躲避障礙物[2]。

1.3 結(jié)構(gòu)框圖

本作品系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖1如所示。

2 主要功能模塊

2.1 Arduino功能模塊

可以用來(lái)進(jìn)行編程對(duì)其它元器件進(jìn)行控制。Arduino Leonardo是基于ATmega32u4一個(gè)微控制器板。它包含了支持微控制器所需的一切，你可以簡(jiǎn)單地通過(guò)把它連接到計(jì)算機(jī)的USB接口，或者使用AC-DC適配器，再或者用電池來(lái)驅(qū)動(dòng)它。

2.2 HC-SR04超聲波模塊

HC-SR04超聲波測(cè)距模塊性能穩(wěn)定，測(cè)度距離精確。采用本模塊主要進(jìn)行距離計(jì)算，測(cè)量和進(jìn)行判斷等功能。可提供2cm-400cm的非接觸式距離感測(cè)功能， 測(cè)距精度可達(dá)高到3mm；模塊包括超聲波發(fā)射器、接收器與控制電路[3]。

2.3 舵機(jī)

此舵機(jī)為SG90，本車用的為180度舵機(jī)。

2.4 L298n驅(qū)動(dòng)模塊

L298N驅(qū)動(dòng)芯片驅(qū)動(dòng)該智能小車的兩個(gè)直流馬達(dá)。

3 結(jié)語(yǔ)

因小車的智能避障作用，有很大的發(fā)展前景。我國(guó)作為一個(gè)世界大國(guó)，在高科技領(lǐng)域也必須占據(jù)一席之地，未來(lái)汽車的智能化是汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展必然的，在這種情況下研究超聲波在智能車避障上的應(yīng)用具有深遠(yuǎn)意義，在未來(lái)汽車智能化進(jìn)程中必將得到廣泛應(yīng)用。同時(shí)小車可以作為玩具的發(fā)展對(duì)象，為中國(guó)玩具市場(chǎng)技術(shù)含量的缺乏進(jìn)行一定的彌補(bǔ)，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)收益，形成商業(yè)價(jià)值。

參考文獻(xiàn)

[1]戈惠梅，徐曉慧，顧志華，張金龍.基于Arduino的智能小車避障系統(tǒng)的設(shè)計(jì)[J].現(xiàn)代電子技術(shù)，2014（11）：118-120.

[2]孫建朋.基于Arduino的智能小車避障系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J].黑龍江科技信息，2016（15）：191.

[3]趙津，朱三超.基于Arduino單片機(jī)的智能避障小車設(shè)計(jì)[J].自動(dòng)化與儀表，2013（5）：1-4.endprint