基本信息
- 项目名称：
- 基于单片机的未来智能公路行车系统
- 来源：
- 第十二届“挑战杯”省赛作品
- 小类：
- 信息技术
- 大类：
- 科技发明制作B类
- 简介：
- 本设计采用的是52单片机开发板作为整系统的控制器，系统由主车、从车以及相应的行车轨道构成。该系统不仅具有自动寻迹，自动避障的功能，还具有自动测距、自动测量速度路程、自动报警、自动减速、自动保持安全距离、避免追尾事故的发生以及自动超车的功能。
- 详细介绍：
- 本设计采用的是AT89S52单片机开发板作为整系统的控制器，系统可以划分为主车部分、从车部分以及相应的行车轨道组成。其中主车部分主要包括：单片机开发板、超声波测距模块、测速路程模块、循迹避障模块、电机驱动模块、显示模块、报警模块；从车部分主要包括：单片机开发板、电机驱动模块、循迹避障模块、测速路程模块。系统采用寻迹避障传感器实现循迹避障，利用超声波测距模块实时测量主从车之间的距离，利用霍尔传感器测速模块实时测量主从车的速度以及行驶的路程，并将其在数码管上显示；主从车选用左右轮独立驱动方式，并由直流减速电机进行驱动。该系统不仅具有自动寻迹，自动避障的功能，还具有自动测距、自动测量速度路程、自动报警、自动减速、自动保持安全距离、避免追尾事故的发生以及自动超车的功能。
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作品专业信息
设计、发明的目的和基本思路、创新点、技术关键和主要技术指标
- 目的：通过设计该系统，培养设计并实现自动控制系统的能力。在实践过程中，熟悉以单片机为核心控制芯片，设计小车的检测、驱动和显示等外围电路。灵活应用机电等相关学科的理论知识，联系实际电路设计的具体实现方法，达到理论与实践的统一。在此过程中，加深对控制理论的理解和认识。 创新点： 该系统不仅具有自动寻迹，自动避障的功能，还具有自动测距、自动测量速度路程、自动报警、自动减速、自动保持安全距离、避免汽车追尾等交通事故的发生以及自动超车的功能。 技术关键和主要技术指标： ■本设计中利用超声波来实现小车的自动测距功能，超声波是一种在弹性介质中的机械震荡，由于其穿透性强，衰减小，反射能力强、能量消耗缓慢、传播距离较远等到优点，经常用于测量距离。■本设计选用的超声波测距模块除了具有距离测量，还有温度测量、光亮度测量等功能。此外为了提高系统的测量精度，该模块设计了温度补偿电路。 ■本设计中采用的是霍尔传感器来实现小车的自动测速功能，霍尔传感器检测主要通过霍尔效应来实现的。 ■本设计中，系统都采用数字信号，抗干扰能力强，准确性高，精度高，可靠性强，适应性好，操作方便等特点。
科学性、先进性
- 与现有技术相比，该系统的设计涉及到机械电子、传感器技术、自动控制、人工智能等多个领域的研究及技术融合。系统设计时，基本上都使用现在比较通用的电路模块和集成芯片，利于系统的维护。设计选用的器材实用性强，价格较合理，成本适中。而且，在本设计中，系统都采用数字信号，抗干扰能力强，准确性高，精度高，可靠性强，适应性好，操作方便等特点。 与现有的系统相比，本设计的演示系统具有高度的智能化、人性化，并且具有良好的安全性、环保性、低成本，可以为无人驾驶汽车的后续研究提供宝贵的经验。本系统虽然只是一个演示模型，但有充分的科学性、实用性和先进性。
获奖情况及鉴定结果
- 该作品参加由北京精仪达盛科技有限公司主办的2011年“毕昇杯”全国电子创新设计竞赛，顺利进入决赛，于2011年5月13日在北京参加决赛并获得全国二等奖！
作品所处阶段
- 实验室阶段
技术转让方式
- 暂未进行技术转让
作品可展示的形式
- 模型 现场演示 图片 录像
使用说明,技术特点和优势,适应范围,推广前景的技术性说明,市场分析,经济效益预测
- 本系统可作为单片机学习者对单片机功能的了解及进一步学习的实训教材，提高他们学习单片机的兴趣和动手能力；也可开发汽车的自动避障，自动测距测速,自动寻迹功能，有利于减少汽车追尾等交通事故的发生，可用作驾驶员的辅助驾驶系统，也可用于提高道路安全的模拟实验；除此，可以为无人驾驶汽车的后续研究提供宝贵的经验。部分功能模块，比如超声波测距模块，可应用于测量水位高度，液位计等等；系统的自动寻迹为智能模块，也可作为机器人爱好者的学习材料。除此，该系统中使用的智能行车公路是未来智能高速公路系统的一个发展趋势，具有很强的实用价值，有待得到大力的推广。
同类课题研究水平概述
- 无
