一、選題的背景與意義

　　智能化作為現代社會的新產物，是以后的發展方向，他可以按照預先設定的模式在一個特定的環境里自動的運作，無需人為管理，便可以完成預期所要達到的或是更高的目標。同遙控小車不同，遙控小車需要人為控制轉向、啟停和進退，比較先進的遙控車還能控制其速度，而智能小車，則可以通過計算機編程來實現其對行駛方向、啟停以及速度的控制，無需人工干預，是一個集環境感知、規劃決策，自動行駛等功能于一體的綜合系統，它集中地運用了計算機、傳感、信息、通信、導航、人工智能及自動控制等技術，是典型的高新技術綜合體。

　　國外智能車輛的研究歷史較長，始于上世紀50年代。它的發展歷程大體可以分成三個階段：

　　第一階段 20世紀50年代是智能車輛研究的初始階段。1954年美國Barrett Electronics 公司研究開發了世界上第一臺自主引導車系統AGVS（Automated Guided Vehicle System）。

　　第二階段 從80年代中后期開始，世界主要發達國家對智能車輛開展了卓有成效的研究。在歐洲，普羅米修斯項目開始在這個領域的探索。在美洲，美國成立了國家自動高速公路系統聯盟（NAHSC）。在亞洲，日本成立了高速公路先進巡航/輔助駕駛研究會。

　　第三階段 從90年代開始，智能車輛進入了深入、系統、大規模研究階段。最為突出的是，美國卡內基.梅隆大學（Carnegie Mellon University）機器人研究所一共完成了Navlab系列的10臺自主車（Navlab1—Navlab10）的研究，取得了顯著的成就。

　　相比于國外，我國開展智能車輛技術方面的研究起步較晚，開始于20世紀80年代。而且大多數研究處在于針對某個單項技術研究的階段。雖然我國在智能車輛技術方面的研究總體上落后于發達國家，并且存在一定得技術差距，但是我們也取得了一系列的成果，主要有：

　　（1）中國第一汽車集團公司和國防科技大學機電工程與自動化學院與2003年研制成功我國第一輛自主駕駛轎車。

　　（2）南京理工大學、北京理工大學、浙江大學、國防科技大學、清華大學等多所院校聯合研制了7B.8軍用室外自主車，該車裝有彩色攝像機、激光雷達、陀螺慣導定位等傳感器。

　　可以預計，我國飛速發展的經濟實力將為智能車輛的'研究提供一個更加廣闊的前景。因此，對智能小車進行深入細致的研究，不但能加深課堂上學到的理論知識，更能將理論轉化為實際運用，為將來打下堅實的基礎。

　　二、研究的基本內容與擬解決的主要問題

　　本課題主要開發一個能自動循跡，自動避障，自動避懸崖，超聲波測距和紅外遙控的智能小車控制系統。設計主要以簡易智能機器人為開發平臺，選擇通用、價廉的STC89C51單片機為控制平臺，選擇常見的電機模型車為機械平臺，通過細化設計要求，結合傳感器技術和電機控制技術相關知識實現小車的各種功能。設計完成以由紅外線對管的自動尋跡、紅外線自動避障避懸崖、超聲波測距、紅外線遙控組成的硬件模塊結合軟件設計組成多功能智能小車，共同實現小車的前進倒退、轉向行駛，自動根據地面黑線尋跡導航，檢測障礙物或懸崖后停止，紅外人工遙控等功能，實現智能控制，達到設計目標。

　　本設計以兩直流電動機為主驅動，通過各類傳感器件來采集各類信息，送入主控單元STC89C51單片機處理數據后完成相應動作，以達到自身控制。電機驅動電路采用H橋驅動模塊--雙L298步進/直流電機驅動板 ，能同時驅動4個直流電機和2個步進電機[3]；避障和避懸崖采用紅外光電開關來完成，自動尋跡采用紅外發射管和接收管光電對管尋跡傳感器完成，超聲波測距采用超聲波發射器和接收器經鎖相環電路檢波完成，最后由控制單元處理數據后通過編程有序合理的將各模塊信號整合在一起并完成相應動作，實現了智能控制，相當于簡易機器人。

　　根據設計的作品要達到的效果，本系統以STC89C51為核心控制器，主要由電源模塊、電機驅動模塊、尋跡模塊、避障模塊、避懸崖模塊、超聲波測距模塊、紅外線遙控模塊、磁鋼探測模塊和探測金屬模塊構成。

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