基于Arduino的智能避障小車的設計

榮華良+楊路

摘要：智能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。本設計超聲波作為智能小車避障的一種重要手段，以其避障實現方便，計算簡單，易于做到實時控制，測量精度也能達到實用的要求。

關鍵詞：Arduino；超聲波；智能避障

中圖分類號：TP212 文獻標識碼：A 文章編號：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 設計方案和要求

1.1 設計要求

超聲波智能避障小車能夠自己計算出障礙物的距離，當到達設定距離時，該小車會停止行走，然后會自動轉向再選擇合適的路徑行走，無需人為去進行控制。使用時只需把電源開關打開即可，小車行走過程中，可自動轉向躲避障礙物，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搖頭避障小車，該車通過Arduino板寫入程序，然后通過L298N驅動器驅動直流馬達的正反轉來控制小車的方向，在小車行走的過程中如果前方有障礙物，則小車會立即停止，然后再通過超聲波模塊和舵機來尋找最佳路徑，通過舵機旋轉來使超聲波測量其前方，左面及右面的距離，以實現自動躲避障礙物[2]。

1.3 結構框圖

本作品系統結構框圖1如所示。

2 主要功能模塊

2.1 Arduino功能模塊

可以用來進行編程對其它元器件進行控制。Arduino Leonardo是基于ATmega32u4一個微控制器板。它包含了支持微控制器所需的一切，你可以簡單地通過把它連接到計算機的USB接口，或者使用AC-DC適配器，再或者用電池來驅動它。

2.2 HC-SR04超聲波模塊

HC-SR04超聲波測距模塊性能穩定，測度距離精確。采用本模塊主要進行距離計算，測量和進行判斷等功能。可提供2cm-400cm的非接觸式距離感測功能， 測距精度可達高到3mm；模塊包括超聲波發射器、接收器與控制電路[3]。

2.3 舵機

此舵機為SG90，本車用的為180度舵機。

2.4 L298n驅動模塊

L298N驅動芯片驅動該智能小車的兩個直流馬達。

3 結語

因小車的智能避障作用，有很大的發展前景。我國作為一個世界大國，在高科技領域也必須占據一席之地，未來汽車的智能化是汽車產業發展必然的，在這種情況下研究超聲波在智能車避障上的應用具有深遠意義，在未來汽車智能化進程中必將得到廣泛應用。同時小車可以作為玩具的發展對象，為中國玩具市場技術含量的缺乏進行一定的彌補，實現經濟收益，形成商業價值。

參考文獻

[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的設計[J].現代電子技術，2014（11）：118-120.

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

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