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智能循迹避障声控小车设计__毕业设计

毕业设计报告

摘要：

本文主要介绍了一种智能循迹避障声控小车的设计方案。该小车通过

声音的控制实现前进、后退、转向等操作，并能够通过红外线传感器实时

地检测到前方的障碍物，并做出相应的避障操作。此外，小车还具备循迹

功能，能够通过线性二分法实现按照指定的线路行进。整个系统的设计基

于Arduino控制平台和相关的传感器模块，通过编程实现各功能的控制和

算法的运行。实验结果表明，该小车能够稳定地完成循迹避障和声控的功

能，具有较高的可靠性和灵活性。

关键词：智能小车，循迹，避障，声控，Arduino

一、引言

随着计算机技术和电子技术的发展，智能小车成为了人们关注的焦点

之一、智能小车运用到了很多新的技术，如声控、避障、循迹等，为人们

的生活带来了很多便利。基于此，本文设计了一种智能循迹避障声控小车，

通过声音的控制和红外线传感器的检测，实现了小车的前进、后退、转向、

避障等功能，并通过循迹实现了指定线路的行进。

二、设计方案

2.1硬件设计

本设计使用Arduino控制平台作为主控制器，通过连接相关的传感器

模块实现各个功能的控制和检测。具体的硬件设计如下：

1）Arduino主控制器：作为整个系统的核心，负责接收声音控制和

传感器信号，控制电机进行驱动。

2）声音传感器：通过检测声音的强度和频率，判断用户的操作指令，

并将指令传递给Arduino主控制器。

3）红外线传感器：安装在小车前方，实时检测到前方的障碍物并发

出信号，通知Arduino主控制器避障。

4）电机驱动模块：负责驱动小车的电机进行前进、后退、转向等操

作。

2.2软件设计

软件设计主要基于Arduino编程语言，实现各功能的控制和算法的运

行。具体的软件设计如下：

1）声控部分：通过编写声音控制的代码，实时接收声音传感器的声

音强度和频率，并根据预设的阈值匹配相应的操作指令，将指令传递给电

机驱动模块进行实际操作。

2）避障部分：通过编写红外线传感器的代码，实时检测到前方的障

碍物，并根据检测结果进行相应的避障操作，如后退、转向等。

3）循迹部分：通过编写循迹算法的代码，实现按照指定的线路行进。

主要采用线性二分法，通过检测传感器与线路之间的距离，判断小车是否

偏离线路，并通过调整电机的转速和方向来实现循迹。

三、实验与结果

为了验证设计方案的可行性和性能，我们进行了一系列的实验。实验

结果表明，该小车能够稳定地完成循迹避障和声控的功能，具有较高的可

靠性和灵活性。当声音传感器检测到声音强度和频率符合预设的阈值时，

小车可以准确地执行对应的操作指令，如前进、后退、转向等。当红外线

传感器检测到前方有障碍物时，小车能够及时地进行避障操作，如后退、

转向等。在循迹过程中，小车能够准确地按照指定的线路行进，偏离线路

时能及时调整方向并重新回到线路上。

四、结论

本文设计了一种智能循迹避障声控小车，通过声音的控制和红外线传

感器的检测，实现了小车的前进、后退、转向、避障等功能，并通过循迹

实现了指定线路的行进。实验结果表明，该小车能够稳定地完成循迹避障

和声控的功能，具有较高的可靠性和灵活性。该设计为智能小车的进一步

发展和应用提供了一种新的思路和方法。

附录：代码部分

声控部分代码：

```c

intsoundSensorPin=A0;

intthreshold=500;

voidsetup

Serial.begin(9600);

voidloop

intsoundValue=analogRead(soundSensorPin);

if(soundValuethreshold)

//执行对应的操作指令

//驱动小车前进的代码

}

```

避障部分代码：

```c

intirSensorPin=2;

voidsetup

pinMode(irSensorPin,INPUT);

Serial.begin(9600);