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设计说明书部分资料如下

摘　要

ABSTRACT

1　引 言

1.1 选题背景及实际意义

1.2 国内外研究现状

1.3 课题主要内容

2　系统设计方案

本设计基于单片机的超声波避障小车，主要通过以下模块实现功能：温度传感器实时检测环境温度；超声波模块检测小车前方距离，当检测到障碍物时，舵机带动超声波模块判断左右距离，进行自动避障；按键可手动操控小车运行和报警；GSM模块实现短信报警功能，发送短信时蜂鸣器鸣叫；4个电机驱动芯片控制四个轮子，实现小车的灵活移动；语音模块实现语音控制小车运行；蓝牙模块连接手机，实现远程控制和短信报警。通过这些模块的集成和协同工作，实现小车的自动避障、远程监控和语音控制等功能。

2.1 系统整体方案

2.2 单片机的选择

2.3 电源方案的选择

2.4 显示方案的选择

2.5 温度检测方案的选择

3系统设计与分析

3.1 整体系统设计分析

本设计基于单片机，构建了一个多功能超声波避障小车系统。系统通过温度传感器实时监测环境温度，超声波模块检测前方障碍物距离，并通过舵机调整角度判断左右距离以实现避障。用户可通过按键手动操控小车，并在紧急情况下触发报警。GSM模块支持短信报警功能，发送短信时蜂鸣器同步鸣叫，增强警示效果。四个电机驱动芯片精确控制四个轮子，确保小车平稳运行。语音模块实现语音控制，提升操作便捷性。蓝牙模块连接手机，实现远程控制和短信报警功能，增强系统的智能化和实用性。整体设计兼顾了功能多样性和系统稳定性，适用于多种应用场景。

3.2 主控电路设计

3.2.1 STM32F103C8T6单片机

3.2.2 晶振电路和复位电路

1）晶振电路

2）复位电路

3.3 OLED显示模块

4 系统程序设计

4.1 编程软件介绍

4.2 主程序流程设计

4.3 按键函数流程设计

4.4 监测函数流程设计

4.5 处理函数流程设计

5 实物调试

5.1 电路焊接总图

5.2 显示模块测试

5.3 发送短信测试

5.4 蓝牙控制实物测试

6 仿真调试

6.1仿真总体设计

6.2上电显示仿真测试

6.3语音和蓝牙控制仿真测试

结  论

参考文献

致  谢

1　引 言

1.1 选题背景及实际意义

随着科技的不断发展，智能化设备在日常生活中的应用越来越广泛。特别是在机器人和自动化领域，避障技术是实现智能移动设备自主导航的关键。传统的避障方法主要依赖于红外传感器或激光雷达，但这些方法在复杂环境下存在一定的局限性。超声波传感器因其成本低、响应速度快、不受光线影响等优点，逐渐成为避障技术中的重要选择。

本论文选题基于单片机的超声波避障小车，旨在通过集成多种传感器和通信模块，实现小车的自动避障、远程监控和语音控制等功能。这不仅提高了小车的智能化水平，也为用户提供了更加便捷和可靠的解决方案。此外，该设计在实际应用中具有广泛的前景，如在智能家居、物流运输、农业自动化等领域，都可以通过类似的技术实现设备的自主导航和避障。

1.2 国内外研究现状

在避障技术领域，国内外学者已经进行了大量的研究。国外的研究主要集中在机器人导航和自动驾驶领域，如Google的自动驾驶汽车项目，通过激光雷达和摄像头实现高精度的避障和导航。国内的研究则更多集中在工业机器人和智能家居领域，如清华大学和浙江大学在机器人避障算法和传感器融合方面取得了显著成果。

在超声波避障技术方面，国外的研究主要集中在超声波传感器的优化和算法改进上，如美国麻省理工学院的研究团队开发了一种基于超声波的多传感器融合算法，显著提高了避障的准确性和可靠性。国内的研究则更多集中在超声波传感器的应用和系统集成上，如哈尔滨工业大学和北京航空航天大学在超声波避障小车的设计和实现方面取得了重要进展。

总体来看，国内外在避障技术领域的研究已经取得了显著成果，但仍存在一些挑战，如传感器精度、系统功耗和复杂环境下的适应性等问题。本论文旨在通过集成多种传感器和通信模块，进一步优化超声波避障技术，提高系统的可靠性和实用性。

1.3 课题主要内容

• 通过温度传感器检测温度
• 通过超声波模块检测小车前方距离，当有障碍物时舵机带动超声波判断左右距离进行避障
• 通过按键可手动操控小车运行，报警
• 通过GSM模块实现短信报警功能，发送短信时蜂鸣器鸣叫
• 通过4个电机驱动芯片控制四个轮子
• 通过语音模块实现语音控制小车运行
• 通过蓝牙模块连接手机，控制小车运行，短信报警