智能寻迹小车实验报告

DIY 达人赛

基于STC89C52

单片机智能寻迹小车

实

验

报

告

参赛队伍:

队员：

2014 年 4 月

一、引言

我们所处的这个时代是信息革命的时代，各种新技术、新思想层出不穷，纵观世界范围内智能汽车技术的发展，每一次新的进步无不是受新技术新思想的推动。随着汽车工业的迅速发展，传统的汽车的发展逐渐趋于饱和。伴随着电子技术和嵌入式技术的迅猛发展，这使得汽车日渐走向智能化。智能汽车由原先的驾驶更加简单更加安全更加舒适，逐渐的向智能驾驶系统方向发展。智能驾驶系统相当于智能机器人，能代替人驾驶汽车。它主要是通过安装在前后保险杠及两侧的红外线摄像机，对汽车前后左右一定区域进行不停地扫描和监视。计算机、电子地图和光化学传感器等对红外线摄像机传来的信号进行分析计算，并根据道路交通信息管理系统传来的交通信息，代替人的大脑发出指令，指挥执行系统操作汽车。

1、来源汽车的智能化是21 世纪汽车产业的核心竞争力之一。汽车的智能化是以迅猛发展的汽车电子为背景，涵盖了控制、模式识别、传感技术、电子、电气、计算机、机械等多个学科交叉的科技。

2、智能汽车国外发展情况

从20 世纪70 年代开始，美国、英国、德国等发达国家开始进行无人驾驶汽车的研究，目前在可行性和实用化方面都取得了突破性的进展。目前日本、欧美已有企业取得实用化成果。与国外相比，国内在智能车辆方面的研究起步较晚，规模较小，开展这方面研究工作的单位主要是一些大学和研究所，如国防科技大学、清华大学、吉林大学、北京理工大学、长安大学、沈阳自动化所等。我国从20 世纪80 年代开始进行无人驾驶汽车的研究，国防科技大学在1992 年成功研制出我国第一辆真正意义上的无人驾驶汽车。先后研制出四代无人驾驶汽车。第四代全自主无人驾驶汽车于2000 年 6 月在长沙市绕城高速公路上进行了全自主无人驾驶试验，试验最高时速达到75.6Km/h。

3、我们的小车

我们做的是基于STC 8 9 C52单片机开发，主要是研究3轮小车的路径识别及其遥

控运动。

二、智能寻际小车基本原理

1、红外寻迹原理

探测路面黑线的基本原理：光线照射到路面并反射，由于黑线和白纸对光的反射系数不同，可以根据接收到的反射光强弱来判断是否是黑线。利用这个原理，可以控制小车行走的路迹。这里的循迹是指小车在白色地板上循黑线行走，通常采取的方法是红外探测法。红外探测法，即利用红外线在不同颜色的

物体表面具有不同的反射性质的特点，在小车行驶过程中不断地向地面发射红外光，当红外光遇到白色纸质地板时发生漫反射，反射光被装在小车上的接收管接收；如果遇到黑线则红外光被吸收，小车上的接收管接收不到红外光。处理器

就根据是否收到反射回来的红外光为依据来确定黑线的位置和小车的行走路线。红外探测器探测距离有限，一般最大不应超过3cm。

2、驱动原理：利用L298N构成电机驱动电路

2. 1 L298N的恒压恒流桥式2A驱动芯片

L 2 9 8 N引脚介绍:

#1和15和8引脚直接接地；

#4管脚VS接2 .5到4 6的电压，它是用来驱动电机的。

#9引脚是用来接4 .5到7 V的电压的，它是用来驱动L 2 9 8芯片的，L298 需要从外部接两个电压，一个给电机，一个给芯片。

#6和11引脚是使能端，一个使能端控制一个电机，至于控制哪个取决自己。可以理解为总开关，只有都是高电平的时候两个电机才能工作。

#5,7,10,12是298的信号输入端，和单片机的10 口连接。2,

3,13,14是输出端。

#输入5和7控制输出2和3,输入的10 ,12控制输出的13,14 .

1; L298N是SGS公司产品，内部包含4通道逻辑驱动电路，是一种二相和四相电机的专用驱动器,即内含二个H 桥的高电压大电流双全桥式驱动器, 接收标准TTL 逻辑电平信号,可驱动46V, 2A 以下的电机。

2; OUT1, OUT2,和OUT3, OUT4 直接分别接2 个电动机。TN1 , TN2,

TN3，TN4 引脚从单片机接输入控制电平，控制电机的正反转，ENA，ENB 接控制使能端，控制电机的停转。

3；对于电机的调速，我们采用PWM 调速的方法。其原理就是开关管在一个周期内的导通时间为t,周期为T。VCC是电源电压。电机的转速与电机两端的电压成正比，而电机两端的电压与控制波形的占空比成正比，因此电机的速度与占空比成比例。在硬件电路的连接上，我们将单片机的P2. 0?P2 .3 口分别连接到2 9 8的IN 1?IN 4 上,通过改变P2.0~P2. 3上的高低电平变化以控制小车的前进方向，通过改变P2. 0?P2. 3 口上的高低电压的占空

比以控制电机的转速。

4; PWM配合桥式驱动电路L 2 9 8 N，实现直流电机调速，非常简单，且调速范围大。另外我们特别在直流电机的电驱两端并联一个磁片电容104，以稳定电机的电压不致对单片机造成干扰，实际效果不错，省掉了通过光耦隔离TPL 5 2 1实现单片机输出信号与电机驱动信号隔离

2.2 驱动板电路原理：

该驱动板需要7 . 2电源供电，但L 2 9 8的逻辑参考电平为典型的 TTL 电 平。用了一个L1117稳压芯片是为了提供稳定的5 V 输出电压和逻辑参考电 压°D9,D10,D1 1和D12是发光二极管，指示运动方向，与它们连接 的电阻是限流电阻°R5,R8是下拉电阻，让 ENB 和ENB 要么是高电平，要 么是低电平，避免电平混乱，提高对输入信号的抗干扰能力。输出端都接有0 . 1uf 电容，加上二极管平衡电路。都是为了保护 L298N ，电机是感性负载，当 给电机突然通电和断电，因为电流的瞬变，电机两端会产生瞬时高电压和大电流。

实际控制中』需要不断地使电机在正转下皈转之间切换，也就是在Qx Q+导通且 a 关断到Q B Q 斗关断且a 导通这两种状态间这种情况理论上要求两组控制信 号完全互补，但是由于实师的开关器件都存在导通和応fi 时间，绝对的互补控制逻辑会导致 上下桥臂直逋短路。为了避免直通短腐且保证各个幵关管动作的协同性和同步性，两组控制 信号理论上叢求互为倒相，而实际必须相差f 足勺张的死区时间，即保证在某一功率器件 导通的同时，同桥臂的功率器件可案的截止』防止桥臂直通短1X2111梯陋过逻辑门 器件实现了死区时间的延迟』即由1X2111高端和低端输岀的波刑如隔6所示。基中，DT 即 为定文的死区时间』Will 典型死区时间是初疏

3 智能小车舵机控制原理

利用舵机灵活控制超声波探头 1800°旋转，可以实现小车的全方位避障。 什么是如果没有保护措施，L 2 9 8会被损害

IK2111死匡延时特性

Ft?51R2111 Dead tune delzvfejrui?

Q J

舵机

在机器人机电控制系统中，舵机控制效果是性能的重要影响因素。舵机可以在微机电系统和航模中作为基本的输出执行机构，其简单的控制和输出使得单片机系统非常容易与之接口。舵机是一种位置（角度）伺服的驱动器，适用于那些需要角度不断变化并可以保持的控制系统。

舵机工作原理

控制信号由接收机的通道进入信号调制芯片，获得直流偏置电压。它内部有

一个基准电路，产生周期为20ms,宽度为1.5ms的基准信号，将获得的直流偏置电压与电位器的电压比较，获得电压差输出。最后，电压差的正负输出到电机驱动芯片决定电机的正反转。当电机转速一定时，通过级联减速齿轮带动电位器旋转，使得电压差为0，电机停止转动。

舵机的控制

舵机的控制一般需要一个20ms 左右的时基脉冲，该脉冲的高电平部分一般为0.5ms~2.5ms 范围内的角度控制脉冲部分。以180 度角度伺服为例，那么对应

的控制关系是这样的：

0.5ms -------------- 0度；

1.0ms ------------ 45 度；

1.5ms ------------ 90 度；

2.0ms ---------- 135 度；

2.5ms ---------- 180 度；

4. 智能小车避障基本原理

小车避障是利用超声波测距，并根据测出离障碍物不同距离而做出不同反应。超声波测距模块简介

检测距离：5CM-5M 分辨率：5MM 数字电平信号，可直接接单片机，无需任何辅助电路，也无需单片机产生任何信号辅助，距离和模块输出信号脉冲长度成正比。尺寸：43.5*20.5毫米高度：13.8毫米2.5.2 .

超声波测距原理

你只需要提供一个短期的10uS脉冲触发信号。该模块内部将发出8个

40kHz周期电平并检测回波。一旦检测到有回波信号则输出回响信号。回响信号是一

个脉冲的宽度成正比的距离对象。可通过发射信号到收到的回响信号时间间隔可以

计算得到距式：uS/58=厘米或者口5/148=英寸。建议测量周期为60ms以上，以防止发射信号对回响信号的影响.

5. 智能小车液晶显示原理

加入液晶显示一方面是为了弥补数码管显示的局限性，其次是为了显示小车的

运动状态，离前方障碍物距离，循迹状态，是否遇到黑线，后退，前进还是转向，

作为一个控制平台，实现小车的灵活控制。

液晶显示原理

液晶显示其实就是对屏幕的每个点的扫描，带字库的液晶内部自带控制芯片，

直接对它操作就可以显示出汉子字符，需要读写命令和数据，才能达到对液晶控制

器的操作。

6. 避障模块电路设计

小车避障模块由超声波和舵机两部分组成，超声波测量距离障碍物的距离，舵

机来控制超声波探头的18 0。旋转，从而达到全方位的避障控制。

7. 电源

我们用的是六节干电池，用LM2940S降压。原理图如下

5

fl

8. 红外通信原理

通用红外遥控系统由发射和接收两大部分组成，应用编/解码专用电路芯片来进行控制操作。

遥控器在按键按下后，周期性地发出同一种32位二进制码，周期约为108ms。当一个键按下超过36ms，振荡器使芯片激活，将发射一组108ms的编码脉冲, 这108ms 发射代码由一个起始码（9ms），一个结果码（4.5ms），低8位地址码

智能车实验报告

宁波大学 创新性开放实验报告题目基于光电传感器的自动寻迹小车 学号： 姓名： 专业： 指导教师： 目录 光电感应智能车............................................................................................. 错误！未定义书签。

一、硬件系统…………………………………………………………………………………错误！未定义书签。 （一)硬件框图 (3) 1、电源模块 (4) 2、寻迹模块 (4) 3、驱动模块 (5) 4、测速模块 (6) 二、软件系统 (7) （一）主程序流程图 (7) 1、电机驱动 (8) 2、舵机驱动 (10) 参考文献 (13)

光电感应自动寻迹智能车 【摘要】如果把自动寻迹小车成比例的扩大数倍，就成为真正有意义上的智能车，可以运用于军事、民用领域，对未来汽车行业的发展有一定的借鉴意义。通过光电传感器来寻找轨迹，以所编写的程序为软件支持，通过单片机计算生成相应的控制参数，驱动电机来使小车按照轨迹运动。其中小车在直线行驶过程控制参数保持不变，匀速行驶，而在小车要转弯之前则要先减速以防止小车过弯时冲出赛道，弯道过去之后在加速行驶以减少行驶时间。 【关键词】红外传感器；PID控制；自动寻迹 一、硬件系统 （一）智能小车的整体结构图 智能车通过单片机来接受和发出参数状态信号，电源模块是给智能车各个模块提供电压以使模块可以正常运作，寻迹模块则是包含着参数输送给单片机的作用，驱动模块是小车动起来的根源，测速模块是为了控制车速以使智能车平稳的沿着车道运行。

智能循迹小车实验报告18447

简单电子系统设计报告 ---------智能循迹小车 学号201009130102 年级10 学院理学院 专业电子信息科学与技术姓名马洪岳 指导教师刘怀强

摘要 本实验完成采用红外反射式传感器的自寻迹小车的设计与实现。采用与白色地面色差很大的黑色路线引导小车按照既定路线前进，在意外偏离引导线的情况下自动回位。 本设计采用单片机STC89C51作为小车检测、控制、时间显示核心，以实验室给定的车架为车体，两直流机为主驱动，附加相应的电源电路下载电路，显示电路构成整体电路。自动寻迹的功能采用红外传感器，通过检测高低电平将信号送给单片机，由单片机通过控制驱动芯片L298N驱动电动小车的电机，实现小车的动作。 关键词：STC89C51单片机；L298N；红外传感器；寻迹 一、设计目的 通过设计进一步掌握５１单片机的应用，特别是在控制系统中的应用。进一步学习５１单片机在系统中的控制功能，能够合理设计单片机的外围电路，并使之与单片机构成整个系统。 二、设计要求 该智能车采用红外传感器对赛道进行道路检测，单片机根据采集到的信号的不同状态判断小车当前状态，通过电机驱动芯片L298N发出控制命令，控制电机的工作状态以实现对小车姿态的控制，绕跑到行驶一周。 三、软硬件设计 硬件电路的设计 1、最小系统： 小车采用atmel公司的AT89C52单片机作为控制芯片，图1是其最小系统电路。主要包括：时钟电路、电源电路、复位电路。其中各个部分的功能如下： （1）、电源电路：给单片机提供5V电源。 （2）、复位电路：在电压达到正常值时给单片机一个复位信号。

图1 单片机最小系统原理图 2、电源电路设计： 模型车通过自身系统，采集赛道信息，获取自身速度信息，加以处理，由芯片给出指令控制其前进转向等动作，各部分都需要由电路支持，电源管理尤为重要。在本设计中，51单片机使用5V电源，电机及舵机使用5V电源。考虑到电源为电池组，额定电压为4.5V，实际充满电后电压则为4-4.5V，所以单片机及传感器模块采用最小系统模块稳压后的5V电源供电，舵机及电机直接由电池供电。 3、传感器电路： 光电寻线方案一般由多对红外收发管组成，通过检测接收到的反射光强，判断黑白线。原理图由红外对管和电压比较器两部分组成，红外对管输出的模拟电压通过电压比较器转换成数字电平输出到单片机。

电子实习报告智能循迹小车

电子实习报告智能循迹 小车 文件编码（008-TTIG-UTITD-GKBTT-PUUTI-WYTUI-8256）

电子实习报告 学院：电气学院 专业班级： 学生姓名： 指导教师： 完成时间： 2014/8/29 成绩：

目录 一、设计要求及注意事项 (2) 二、设计的作用、目的 (2) 三、设计的具体实现 (2) 1．系统概述 (2) 2.单元电路设计（或仿真）与分析 (3) （1）电源模 块 (3) （2）电机驱动模块 (4) （3）简易控制模 块 (6) （4）红外循迹模 块 (7) 3.电路的安装与调试 (8) （1）安装 (8)

（2）调 试 (10) 四、心得体会，存在的问题和进一步改进的意见 (11) 五、附录 (11) 1.元件说明 (11) （1）电 阻 (11) （2）电解电 容 (11) （3）LED................................................. ..12 （4）芯 片 (12)

电子实习报告 一、设计要求及注意事项 1.能独立完成设计内容并完全掌握其内部结构、工作原理和安装调试过程。 2.要求在设计过程中能熟练掌握其元器件的计算、焊接技术和电路故障的判别方法。 3.焊接顺序，先贴片后插件。 4.要求焊接的电路板调试时正常且安装好小车后能正常运行。 5.进入实习基地后按指定的实验台就位，未经许可，不得擅自挪换仪器设备。 6.要爱护仪器设备及其它公物，凡违反操作规程，不听从教师指导而损坏者，按规定赔偿。 7.未经指导教师许可，不得做规定以外的实验项目。 8.要保持实习室的整洁和安静，不准大声喧哗，不准随地吐痰，不准乱丢纸屑及杂物。 9. 必须严格按设备操作书的要求去使用设备，注意人身及设备安全，不要盲目操作。 二、设计的作用、目的 1．利用所学过的基础知识，通过本次电子实习培养独立解决实际问题的能力； 2．巩固本课程所学的理论知识和实验技能；

汽车电器实验报告分析解析

（一）蓄电池、发电机、起动机结构及工作原理的实验 实验指导书和实验报告 实验学时：2学时 一、实验目的与要求： 汽车电源系统、起动系统实验是车辆、交运专业课程教学实验，本实验指导书是根 据《汽车电器》教学计划制定的，为 帮助学生更好的理解、巩固和掌握汽车电源、起动系统的组成及工作原理等有关内容。以巩固和加强课堂所学知识，培养实践技能和动手能力，提高分析问题和解决问题的能力和技术创新能力。 通过本实验应达到以下基本要求： 1.深入了解汽车电源系统、起动的结构特点 2.掌握基本的结构原理 二、实验工具、材料及工件： （专用蓄电池）、发电机、起动机示教板、汽车万能实验台。 、写出蓄电池、发电机、起动机作用及原理概述

二、实验数据与处理 发电机空载特性、输出特性、外特性画出特性曲线

（二）汽车点火系统组成及工作原理实验 实验学时：1学时 一、实验目的与要求： 汽车点火系统实验是车辆、交运专业课程教学实验，本实验指导书是根据《汽车电器》 教学计划制定的，为帮助学生更好的理解、巩固和掌握汽车点火系统的组成及工作原理等有关内容。以巩固和加强课堂所学知识，培养实践技能和动手能力，提高分析问题和解决问题 的能力和技术创新能力。 通过本实验应达到以下基本要求： 1.深入了解汽车汽车点火系统的结构特点 2.掌握基本的结构原理 二、实验内容： 1.了解对点火系统的要求 2.了解点火系统分类 根据不同的分类方式，可以将各种点火系统的特点及目前使用情况加以概括。 2.1按点火系统的电源不同分 2.1.1磁电机点火系统 2.1.2蓄电池点火系统 2.2按点火系统储存的点火能量的方式不同分 2.2.1电感储能式 2.2.2 电容储能式 2.2.3按点火系统结构和发展过程分 触点式点火系统：目前在一些载货汽车上还有少量使用。 晶体管辅助点火系统：现基本上已不使用。 无触点电子点火系统：感应式、光电式、振荡式、霍尔效应式等不同的形式，其中振荡式目前使用很少。 微机控制电子点火系统：随着汽油喷射式发动机的普及，由微机控制的电子点火系统也 越来越多。 3.了解各种形式的点火系统 3.1传统触点式点火系统的工作原理

创新性实验 循迹小车实验报告

时间：周三上午 组号：5 创新性实验报告 题目寻迹小车 学院电子信息学院 专业xxx 班级xxx 学号xxx 学生姓名xxx 指导教师xxx 完成日期2014年5月

目录 1 摘要 (3) 2 引言 (3) 3系统总体设计 (3) 4硬件电路设计 (5) 5 制作与调试 (6) 5.1 硬件电路的布线与焊接 (6) 第一步：电路部分基本焊接 (6) 第二步：机械组装 (6) 第三步：安装光电回路 (7) 5.2 调试 (7) 整车调试： (7) 6 结论及建议 (7) 7 附录 (8)

1 摘要 本实验完成采用红外反射式传感器的自寻迹小车的设计与实现。采用与白色地面色差很大的黑色路线引导小车按照既定路线前进。LM393随时比较着两路光敏电阻的大小，当出现不平衡时（例如一侧压黑色跑道）立即控制一侧电机停转，另一侧电机加速旋转，从而使小车修正方向，恢复到正确的方向上，整个过程是一 个闭环控制，因此能快速灵敏地控制。 关键词：红外反射式传感器，自寻迹小车，闭环控制 2 引言 随着素质教育的越来越被重视，很多学校都把制作智能小车作为首选课题，智能小车生动有趣还牵涉到机械结构、电子基础、传感器原理、自动控制甚至单片机编程等诸多学科知识，学生通过动手实践能大大提高解决实际问题的能力，而且智能小车还是一个很好的硬件平台，只要增加一些控制电路就能完成循迹小车、救火机器人、足球机器人、避障机器人、遥控汽车等课题。 我们制作的是一款由数字电路来控制的智能循迹小车，在组装过程中我们不但能熟悉机械原理还能逐步学习到：光电传感器、电压比较器、电机驱动电路等相关电子知识。 3 系统总体设计 本系统的整体框图如图1所示。它包括传感器电路、电压比较电路、电 机驱动电路、电源电路。

智能迷宫小车方案

首届ST-EMBED电子设计大赛参赛作品：走迷宫的小车 A Robot System Based On Wireless Communication 参赛学校：华中科技大学 参赛学生：静超、肖骁、刘焱、孙姚聪、吴正华 指导老师：钟国辉 参赛队号： 2006年1月27日 华中科技大学电子与工程系Dian团队

走迷宫的小车 摘要：本系统采用ST公司ARM7芯片STR710FZT6为核心进行设计，合理利用了该芯片上丰富的资源，实现小车智能蔽障、寻迹，信息无线传输等功能，从而在远端PC上对获取的信息进行实时显示。本系统针对现实中出现的对于未知区域实时探测的需求，适当进行了简化，利用迷宫进行模拟。其中，有一台智能小车，和一个PC端。小车在迷宫行进的过程中，会自动蔽障、选择路线，并通过无线模块将行进的信息实时传送给远端PC机，从而在PC端显示出小车在迷宫中行进的路线。为了达到在迷宫中行走的目的，我们要设计蔽障和迷宫算法，为了使小车的信息能够实时传输到远端PC机，就需要设计一套较为实用和可靠的无线通信协议。 关键词：蔽障，迷宫算法，无线通信协议 A Robot System Based On Wireless Communication Abstract：This system uses STR710FZT6 ARM7 chip as a core and its rich resources to achieve a smart car with functions of intelligent languishing impaired, motion, wireless transmission of information and others, PC on the remote will obtain the information for real-time display. In view of the reality of the system for real-time detection of unknown regional demand, we make a proper conduct of a simplified, using simulation maze. Among them, they have a smart car, and a PC terminal. In the process, the smart car will automatically languishing barriers, choose route and the road line will be through wireless module and real-time transmission of information to distant PC which shows it. In order to achieve the purpose, we have to design languishing impaired and maze algorithm, and also with the purpose of making Dolly have the ability of real-time transmission of information to distant PC, we should design a more practical and reliable wireless communication protocol. Keywords: languishing impaired, maze algorithm, wireless communication protocol.

小车组装实验报告doc

小车组装实验报告 篇一：智能小车实验报告 北京邮电大学实习报告 附1 实习总结 为期两周的电子工艺实习，我过得十分忙碌和充实。从茫然地走进实验室，到学习最基本的焊接，到组装小车，再到无数次地调试程序，最后获得全院比赛的二等奖，有很多的辛苦，但是有更多的收获。 焊接是电子工艺实习最基本的部分，也是我们小学期的第一课。最开始是焊接基本的元件，包括电阻、电容、二极管、三极管等，虽然看起来是很简单的工作，但总是掌握不好电烙铁和焊锡，于是焊点有大有小，还有一些虚焊和漏焊的点。直到按照老师的要求一点一点把整块板子焊满，才逐渐掌握了标准、规范的焊接方法，最后烙铁往上一提很重要。到后来焊连着的四十个点时，焊点已经比较整齐划一了。对于焊接这种基本功来说，反复练习真的十分重要，这也考验了我们的耐心和细心。 焊接部分的小测试，是焊一个发光二级管交替亮的功能电路，老师要求正面用硬线布线，背面用软线连接。由于一开始设计布线的时候，元件之间距离比较近，导致在背面焊接连线时必须把线剪得特别短，我们两个人一个扶着线，一

个焊，位置十分不好把握，一不小心就会碰到旁边的焊点，又需要吸掉重焊，浪费了很多时间。所以我们的工作进行得十分慢，到中午很晚才焊完。虽然焊完后通电顺利地亮了，但以后再布线的时候一定要考虑到背面连线的问题，把原件之间的距离排得大一些。 基本焊接技术后就正式进入小车的组装了。小车的零件有很多都不认识，电路板也很复杂，刚拿到手里有些摸不着头脑，还好说明书上对焊接步骤有详细的说明。在焊芯片和散热片的时候，我们把顺序搞反了，应该先焊散热片，再根据螺丝孔的位置焊芯片，才能把两个元件固定在一起。但我们先焊了芯片，把散热片插在板子上后，发现两个孔怎么也对不上，可是芯片已经焊死了，即使用吸锡器也拆不下来。最后我们只好在散热片上又钻了一个孔，才勉强把螺丝拧上去。所以焊接的顺序是极其重要的，不光要考虑元件的高低，还要考虑元件之间的关系，才能少做无用功。还好其他步骤我们没有再出问题，小车焊出来后把测试程序烧进去，也能够正常的跑。 进入程序编写阶段，我们两个人先一起在测试程序的基础上编写了一个逻辑，预想了小车在行进过程中可能遇到的各种状况，主要使用了if??else if??else的多层嵌套。这个逻辑我们梳理了好长时间，在纸上画了逻辑图，想办法把

基于单片机的循迹小车实验报告

课程设计报告 （嵌入式技术实践(二)） 学院：电气工程与自动化学院 题目：基于P89V51RB2单片机寻迹小车 专业班级： 学号： 学生姓名： 指导老师： 2013年06月07日

目录 第1章绪论 (4) 1.1 引言 (4) 1.2 课题任务要求 (4) 1.3 本论文研究的内容 (4) 第2章系统总体设计 (5) 2.1 小车的机械特性 (5) 2.2 智能小车寻迹基本原理 (5) 2.3 智能小车测速基本原理 (5) 2.2 智能小车遥控基本原理 (5) 第3章系统硬件设计 (7) 3.1 控制器的选择 (7) 3.1.1 概述 (7) 3.1.2 P89V51RB2开发工具特性 (7) 3.2 硬件电路设计 (7) 3.2.1 系统电源电路 (7) 3.2.2 电机驱动模块 (8) 3.2.3 光电编码器 (9) 3.2.4 红外线检测电路 (9) 3.2.5 超声波蔽障/测距.................................................................. 错误！未定义书签。 3.2.6 LCD显示设计...................................................................... 错误！未定义书签。第4章系统软件设计 (13) 4.1 编译环境 (13) 4.2 模块的驱动 (13) 4.2.1 红外线传感器模块 (13) 4.2.2 电机模块的驱动 (14) 4.2.3 转速捕获 (16) 4.2.4 LCD1602显示模块 (17) 4.2.5 按键模块 (21) 4.2.6 超声波模块模块 (23) 第5章系统调试分析 (26) 5.1 系统设计中的注意事项 (26) 5.1.1 外部因素 (26) 5.1.2 内部因素 (26) 5.2 硬软件总体调试 (26)

智能循迹小车实训报告

实训报告课程名称：单片机实训 完成日期：2014 年 7 月 10 日

任务书 实训（习）题目： 智能小车的功能设计与实现 实训（习）目的： （1）、巩固、加深和扩大单片机应用的知识面，提高综合及灵活运用所学知识解决工业控制的能力； （2）培养针对课程需要。锻炼学生查阅有关手册、图标及文献资料的自学能力，提高组成系统、编程、调试的动手能力； （3）对课程的方案分析、选择、比较、熟悉单片机系统开发、研制的过程，软硬件设计的方法、内容及步骤。 实训（习）内容： 安装智能小车及相关功能设计、调试 实训（习）要求： 1. 本实训要求由一个团队完成，团队人员不超过8个人。 2. 通过所学知识并利用智能小车、计算机、 keil软件、烧写软件等完成实训项目，并拟定实训报告。 3. 能正确组装和调试智能小车。 4. 实训完成后，根据实训内容撰写实训报告书一份。 实训报告应包括的主要内容（参考） 1 系统硬件组成与工作原理 1.1 控制器与最小系统 1.2 显示模块与按键模块 1.3 报警模块 1.4 电机与驱动模块的工作原理与接口 1.5循迹模块的工作原理与接口 1.6 避障模块的工作原理与接口 2 功能方案及软件设计 2.1 功能设计 2.2 软件设计 （结合某一赛道、障碍设置说明程序设计思路，给出流程图、程序代码） 3功能调试与总结 3.1 功能调试 排版要求：正文小4宋体；段首缩进2字，行间距固定值18磅。内容展开可以

按3级标题形式，如：按1 ……、1.1 ……、1.1.1 形式（如果需要）。每个1级标题另起一页，1级标题三号黑体居中，题序和标题之间空两个空格，不加标点，段前、段后均为1行，固定值22磅。2级标题：四号黑体左起，四号黑体，段前、段后均为12磅。三级标题：小四号黑体左起，段前、段后均为6磅。 图名、表名五号黑体，英文、数字字体为Times New Roman 页边距：上、下、左3厘米，右2厘米，A4纸打印。 1系统硬件组成与工作原理 1.1.1控制器与最小系统 最小系统：要使一块单片机芯片工作起来最简陋的接线方式就是单片机的

智能寻迹小车实训报告

目录 1、引言 1.1智能小车的设计意义和作用 (3) 2、系统总体设计 (4) 3、硬件设计 3.1循线模块 (5) 4、软件设计 4.1软件调试平台 (7) 4.2系统软件流程 (8) 4.3系统软件程序 (9) 5、调试及性能分析 (12) 6、设计总结 (13) 7、作品实物图 (14) 8、参考文献 (15)

1、引言 1.1智能小车的设计意义和作用 智能小车是移动式机器人的重要组成部分,介绍一种基于AT89S52单片机的智能小车。通过不断检测各个模块传感器的输入信号,根据内置的程序分别控制小车左右两个直流电机运转,实现小车自动识别路线,寻找光源,判断并避开障碍物,检测道路上的铁片、发出声光信息并计数显示,智能停车等功能。 作为20世纪自动化领域的重大成就，机器人已经和人类社会的生产、生活密不可分。因此为了使智能小车工作在最佳状态，进一步研究及完善其速度和方向的控制是非常有必要的。智能小车要实现自动寻迹功能和避障功能就必须要感知导引线和障碍物，感知导引线相当给机器人一个视觉功能。避障控制系统是基于自动导引小车(avg—auto-guide vehicle)系统，基于它的智能小车实现自动识别路线,判断并自动避开障碍，选择正确的行进路线。使用传感器感知路线和障碍并作出判断和相应的执行动作。该智能小车可以作为机器人的典型代表.它可以分为三大组成部分：传感器检测部分,，执行部分,cpu。机器人要实现自动避障功能，还可以扩展循迹等功能，感知导引线和障碍物。可以实现小车自动识别路线，选择正确的行进路线，并检测到障碍物自动躲避。考虑使用价廉物美的红外反射式传感器来充当。智能小车的执行部分，是由直流电机来充当的，主要控制小车的行进方向和速度。 2、系统总体设计 AT89S52单片机作为总的控制核心，利用传感器，在循线信号、寻光信号、检测障碍物信号等的输入作用下，控制电机采取相应的动作，从而调整小车做合

北邮电子工艺实习智能小车实习报告附程序

北京邮电大学实习报告

附页：学生实习总结 一、初步设计 走迷宫小车利用单片机STC900C52RC 作为中控核心，光电开关E18-D80NK 作为走迷宫小车的探测障碍的传感器，以及其它L298N电机驱动芯片、LM1117-5.0/LDO电源。 小车走迷宫使用的是左手算法（即摸墙算法），迷宫是简单连通的，即迷宫的墙总是相互相连的或与迷宫的外轮廓相连，那么迷宫的搜索者从起点开始将左手扶在墙面前行，总能保证不会迷失并且找到迷宫中存在的出口(若忽略出口将回到迷宫起点)。这种策略在刚进入迷宫时即执行的效果是最佳的。小车采用一个L298N电机驱动模块、LM1117-5.0/LDO电源、两个E18-D80NK光电开关（一个放置在小车正前方，一个放置在小车正左方），分别判断小车的前方和左方是否有障碍，并将高低电平传递至传递给单片机，使单片机控制电机实现左转、右转、前进、掉头（实际为连续两次右转）的功能穿越迷宫。 小车是三轮小车，前两个是驱动轮，后一个是支点轮（从动轮），两个驱动轮是分别由两个电机驱动，通过同速率同向转动前进和同速率反向转动转向。 二、具体工作 1) 元器件的焊接与组装 2) 部分代码的编写与调试 3) 小车外观的设计与制作 三、小车焊接与电路测试 1)在我们焊接小车之前，我们用了两天时间学习和熟悉焊接工艺，同时还 做了个发光二极管的小实验，这些基础让我在焊接小车电路板的时候 有了底气，做起来也有些轻车熟路。我们用了半天的时间就几乎完成 了全部的焊接任务，按照小车的装配步骤，我们依次焊接了电阻、晶 体、排阻、二极管、开关、三极管、二极管、电容、数码管、电源电 机端子、排针、驱动芯片等，同时也学会了“先焊矮的后焊高”的道 理。在完成焊接之后，小车的组装也颇为顺利，在实验步骤的指导下， 顺利完成了小车的组装，小车已初现其形。 2)在小车焊接与组装之后，开始进行小车电路测试，植入CHECK程序之后， 小车完美的实现了前进与后退的功能，而且前行的轨迹相对笔直，这 和我们的焊接与组装有很大关系。但是，在实现前进功能的同时也出 现了问题，数码管有一个数字不显示，在查看电路图，和老师同学讨 论之后，我们确定了问题的源头，是有一个三极管在焊接过程中烧坏 了，在更换了三极管之后，数码管全都亮了。同时我也帮其他电机不 转的同学发现和解决了问题，大都是电元件被烧坏了。这也提醒我们 在焊接的时候，要小心谨慎。 四、小车硬件调试

智能寻迹小车实验报告

DIY 达人赛 基于STC89C52 单片机智能寻迹小车 实 验 报 告 参赛队伍: 队员： 2014 年 4 月

一、引言 我们所处的这个时代是信息革命的时代，各种新技术、新思想层出不穷，纵观世界范围内智能汽车技术的发展，每一次新的进步无不是受新技术新思想的推动。随着汽车工业的迅速发展，传统的汽车的发展逐渐趋于饱和。伴随着电子技术和嵌入式技术的迅猛发展，这使得汽车日渐走向智能化。智能汽车由原先的驾驶更加简单更加安全更加舒适，逐渐的向智能驾驶系统方向发展。智能驾驶系统相当于智能机器人，能代替人驾驶汽车。它主要是通过安装在前后保险杠及两侧的红外线摄像机，对汽车前后左右一定区域进行不停地扫描和监视。计算机、电子地图和光化学传感器等对红外线摄像机传来的信号进行分析计算，并根据道路交通信息管理系统传来的交通信息，代替人的大脑发出指令，指挥执行系统操作汽车。 1、来源汽车的智能化是21 世纪汽车产业的核心竞争力之一。汽车的智能化是以迅猛发展的汽车电子为背景，涵盖了控制、模式识别、传感技术、电子、电气、计算机、机械等多个学科交叉的科技。 2、智能汽车国外发展情况 从20 世纪70 年代开始，美国、英国、德国等发达国家开始进行无人驾驶汽车的研究，目前在可行性和实用化方面都取得了突破性的进展。目前日本、欧美已有企业取得实用化成果。与国外相比，国内在智能车辆方面的研究起步较晚，规模较小，开展这方面研究工作的单位主要是一些大学和研究所，如国防科技大学、清华大学、吉林大学、北京理工大学、长安大学、沈阳自动化所等。我国从20 世纪80 年代开始进行无人驾驶汽车的研究，国防科技大学在1992 年成功研制出我国第一辆真正意义上的无人驾驶汽车。先后研制出四代无人驾驶汽车。第四代全自主无人驾驶汽车于2000 年 6 月在长沙市绕城高速公路上进行了全自主无人驾驶试验，试验最高时速达到75.6Km/h。 3、我们的小车 我们做的是基于STC 8 9 C52单片机开发，主要是研究3轮小车的路径识别及其遥 控运动。

智能寻迹小车

智能寻迹小车 作者：李毅卢仁义吴甜解放军炮兵学院(安徽合肥230031) 时间：2008-06-18 来源:电子产品世界 浏览评论推荐给好友我有问题个性化定制 关键词：51单片机智能小车光电对管寻迹脉冲宽度调制 摘要：本文介绍了一种基于51单片机的小车寻迹系统。该系统采用两组高灵敏度的光电对管，对路面黑色轨迹进行检测，并利用单片机产生PWM波，控制小车速度。测试结果表明，该系统能够平稳跟踪给定的路径。 关键词：智能小车；光电对管；寻迹；脉冲宽度调制 在历届全国大学生电子设计竞赛中多次出现了集光、机、电于一体的简易智能小车题目。笔者通过论证、比较、实验之后，制作出了简易小车的寻迹电路系统。整个系统基于普通玩具小车的机械结构，并利用了小车的底盘、前后轮电机及其自动复原装置，能够平稳跟踪路面黑色轨迹运行。 总体方案 整个电路系统分为检测、控制、驱动三个模块。首先利用光电对管对路面信号进行检测，经过比较器处理之后，送给软件控制模块进行实时控制，输出相应的信号给驱动芯片驱动电机转动，从而控制整个小车的运动。系统方案方框图如图1所示。 图1 智能小车寻迹系统框图 传感检测单元 小车循迹原理

该智能小车在画有黑线的白纸“路面”上行驶，由于黑线和白纸对光线的反射系数不同，可根据接收到的反射光的强弱来判断“道路”—黑线。笔者在该模块中利用了简单、应用也比较普遍的检测方法——红外探测法。 红外探测法，即利用红外线在不同颜色的物理表面具有不同的反射性质的特点。在小车行驶过程中不断地向地面发射红外光，当红外光遇到白色地面时发生漫发射，反射光被装在小车上的接收管接收；如果遇到黑线则红外光被吸收，则小车上的接收管接收不到信号。 传感器的选择 市场上用于红外探测法的器件较多，可以利用反射式传感器外接简单电路自制探头，也可以使用结构简单、工作性能可靠的集成式红外探头。ST系列集成红外探头价格便宜、体积小、使用方便、性能可靠、用途广泛，所以该系统中最终选择了ST168反射传感器作为红外光的发射和接收器件，其内部结构和外接电路均较为简单，如图2所示： 图2 ST168检测电路

智能迷宫寻迹小车报告

题目名称：迷宫寻迹机器人(E题) 参赛队员：************************ 摘要：本寻迹小车选用8位89C52单片机为控制器，通过6个红外光电传感器TCRT5000对信号进行采集，采集到的信号经比较器LM393处理后传给89C52单片机，经单片机处理后，发出控制命令给L298N，驱动2台直流电动机进行相应的动作。该小车能够识别出黑色轨迹并能沿着黑色轨迹前进直到终点，并能显示出运行时间。 1方案论证与比较 1.1 传感器的选择与比较 方案一采用摄像头，然后用CCD处理技术，对采集的信号进行分析。 方案二使用光敏传感器，能够采集回来黑与白两种信号，然后进行处理与分析。 由于采用摄像头进行CCD处理所用的硬件搭接较为繁琐，并且处理起来还比较麻烦，而光敏传感器TCRT5000可以虽然智能识别黑与白两种颜色由于现场条件，并不能对其造成干扰，而且其反应速度快，响应时间短，故此，我们选用光敏传感器TCRT5000。 1.2 车体的选择与比较 方案一采用4轮小车，前轮由舵机控制转弯，后轮由动力电机控制前进与后退。 方案二采用三轮小车，前面两轮由两个电机分别控制，用其速度差来实现转弯与调整，后前轮为万向轮，用来维持小车的平衡 由于采用4轮车，小车在转弯时会产生转弯半径，会偏离轨迹，不能按照黑色轨迹前进，而转弯半径无法缩小到满意的程度，由于三轮小车用两个电机来控制两个轮子，故很容易来实现转弯与调整，是理想的车体模型。 1.3前进路径与返回路径的最优选择 由于小车需要按照黑色轨迹寻到终点，并且按最优路径返回，故小车应能识别迷宫的路况，普通寻迹小车智能按照黑色轨迹走，但不能识别路况，这样小车寻到终点的效率很低，又不能按照最优路径返回。考虑到以上情况，我们给小车加上了识别路口程序，并且让小车按照右手原则前进，在每个路口处让小车记录出所走过的路况，并且记忆，以便于在返航时调用记录信息，使小车顺利返回。

智能小车中的迷宫算法

智能小车中的迷宫算法 2008-10-27 15:20 智能小车中的迷宫算法 看了周立功上面的电脑鼠走迷宫的视频感觉非常有趣，一直都做个小车玩，可没材料，只能看着视频上的小车路行轨迹整出来了这个算法，我不知道真正的算法是怎么实现的，这只是我自己想的一个算法，而且没有完整的小车程序，有空买了小车的再整理总程序。 https://www.sodocs.net/doc/3a2803196.html,/pro_ydkz/MicroMouse615.asp这是视频地址。 先看看那大体的迷宫图，随便画的，不是很准确，红色的是小车的运行轨迹，蓝色小圈表示要保存的节点，右下角是起始点： 首先是数据结构，对于整个程序来说，首先要做的是把整个图存下来，有过数据结构基础的这个应该不难，图一般是以结点的方式存储，也就是图中的蓝色小圈，结点的存储格式也是很重要的，我前后尝试了好几种才确定下来。节点有两中逻辑相连方式，一个是图形连接，对应* lt_north,*lt_west,*lt_south,*lt_east，一个是线性连接，对应*frontpoint和*nextpoint，线性连接是为了容易判断当前小车所到结点是否已经记录，也为了后面迷宫算法的树形实现。如下：Struct mappoint { Float point_x,point_y; //我是以坐标形式存储，这事相对坐标 Bool ltb_north,ltb_west,ltb_south,ltb_east; //这是记录每个结前后左右 是否有相通结 Mappoint * lt_north,*lt_west,*lt_south,*lt_east; //这是前后左右相通节点的地址

无线智能遥控小车--电子设计实验报告

****************大学 班级：****** 作者：****** 指导老师：****

1引言 1.1编写目的 本概要设计说明书是针对电子设计的课程要求而编写。目的是对该项目进行总体设计，在明确系统需求的基础上划分系统的功能模块，进行系统开发的分工，明确各模块的接口，为进行后面的详细设计和实现做准备。满足无线遥控爱好者对智能小车的设计要求，想通过这份概要设计给爱好者一个好的设计思路，设计方法进行参考。 本概要设计说明书的预期读者为本项目小组成员以及无线遥控爱好者。 1.2背景 a.实践题目的名称：无线遥控智能小车 b.项目的任务提出者：***，***，*** c.项目的开发者：***，***，*** d.面向用户：所有无线遥控爱好者，对智能小车感兴趣，想借此提高动手能 力的用户。 鉴于电子设计课程要求，需要一份设计实品，加之小组成员对智能小车有着独特的爱好，所以这次设计选择了遥控智能小车作为电子设计的题目。 2总体设计 2.1需求规定 ●所设计智能小车功能： 主要功能：无线遥控，避障； 附加功能：超声波测距、速度调节、液晶显示、音乐、流水灯和散热系统。 ★通过无线串口对小车进行无线遥控，可以在遥控，避障这两个主要功能之间自由切换。 ★遥控时，通过遥控器上的按钮可以方便灵活地控制小车前进，后退，左转和右转等。 ★避障时，利用红外传感器探测障碍物，从而达到避障的目的。 ●小车安装了超声波传感器，可以进行距离测量，如果距离过近，蜂鸣器发出警报，并将距离等数据实时传到液晶屏上显示。 ★通过按钮同时控制一些其他功能，如音乐，风扇和流水灯等。

2.2运行环境 最好是室内平地 2.3基本设计概念和处理流程 整体框图： 2.4所需器件 ★小车模型（三轮，带电机） ★ATMAGE16单片机最小系统（3个，小车上两个一个负责接受无线，控制电机，另外一个则是负责其他功能，最后一个遥控器上的） ★直流电机驱动模块，采用两个LM298驱动模块分别控制两个电机 ★传感器模块，采用红外传感器2个，超声波传感器两个 ★无线串口模块 ★电源模块（5v,12v） ★按键模块，用于无线遥控小车 ★LCD1602液晶一块

智能救援小车

智能救援车 摘要：本设计中智能车采用AT89C52单片机作为检测和控制的核心，实现救援车的智能控制，包括智能避障、路面寻线、自动报警、自动寻找并吸取铁片等功能。智能避障运用三对独立的含滤波功能的红外接收和发射管实现；路面寻线采用的是四个一体的红外对管来检测；电机采用的是直流减速电机，采用PWM 控制两个电机的转速；运用电磁体来实现对铁片的吸取和释放。实现的功能是：从出发点出发，进入迷宫区，在迷宫中自动检测出口，直到走出迷宫。走出迷宫时鸣警示意。然后，寻着路面上的黑线行进，检测到黑线上任意位置的铁片时，再次鸣警示意，并吸取铁片，到达指定位置后，自动放下铁片。 关键词：智能救援；路面寻线；智能避障；自动检测 Abstract: This design by AT89C52 single chip microcomputer as intelligent vehicle detection and control of the core, JiuYuanChe intelligent control, including intelligence obstacle avoidance, road line, automatic alarm, automatic search and absorb iron etc. Function. Intelligence obstacle avoidance of independence by three of the filtering, receiving and transmitting tube infrared, Road line is used for pipe of four infrared detection, Dc motor, gear motor is adopted PWM control two motor speed, Using electromagnets to achieve iron absorption and release. Functions: starting from the start, into the maze, automatic detection in the maze of labyrinth, until exports. When the alarm bell of labyrinth. Then, the road to the black, black line of arbitrary position when the alarm bell, iron, and learn from the iron, reaches the specified location, automatic putdowm the piece. Keywords: intelligent rescue, Road line, Intelligence obstacle avoidance, Automatic detection 一、方案的比较与选择 1.1设计要求 1.1.1 设计任务 设计制作一个智能小车，该小车能按照要求自动运行，通过一个建筑物中曲折的道路，并完成规定的动作。设矩形建筑物有两个门A、B，门宽24厘米，建筑物的墙壁是10厘米高（或与小车高度相同）、2厘米厚的矮墙，建筑物内无引导轨迹（见图示1）。

寻迹小车实验报告

自动寻迹小车设计报告 一、系统设计 1、设计要求 （1）自动寻迹小车从安全区域启动。 （2）小车按检测路线运行，自动区分直线轨道和弯路轨道，在弯路处拐弯，实现灵活前进、转弯、等功能 2.小车寻迹的原理 这里的寻迹是指小车在白色地板上寻黑线行走，通常采取的方法是红外探测法。 红外探测法，即利用红外线在不同颜色的物体表面具有不同的反射性质的特点，在小车行驶过程中不断地向地面发射红外光，当红外光遇到白色纸质地板时发生漫反射，反射光被装在小车上的接收管接收；如果遇到黑线则红外光被吸收，小车上的接收管接收不到红外光。单片机就是否收到反射回来的红外光为依据来确定黑线的位置和小车的行走路线。红外探测器探测距离有限，一般最大不应超15cm。对于发射和接收红外线的红外探头，可以自己制作或直接采用集成式红外探头。3、模块方案

根据设计要求，本系统主要由控制器模块、寻迹传感器模块、直流电机及其驱动模块等构成。 控制器模块：控制器模块由AT89C51单片机控制小车的行走。 寻迹传感器模块：寻迹传感器用光电传感器ST188检测线路并反馈给单片机执行。ST188采用高发射功率红外光电二极管和高灵敏度双光电晶体管组成。检测距离:4--13mm 直流电机及其驱动模块：直流电机用L298来驱动。L298N是一个具有高电压大电流的全桥驱动芯片，它相应频率高，一片L298N可以分别控制两个直流电机，而且还带有控制使能端。用该芯片作为电机驱动，操作方便，稳定性好，性能优良。 4.系统结构框图： 二、硬件实现及单元电路设计 1、微控制器模块的设计

在本次设计中我们采用了AT89C51位主控制器。它具有智能化，可编程，小型便携等优点。 2.光电传感器： 本次试验我们采用了ST188光电传感器，ST188采用高发射功率红外光电二极管和高灵敏度双光电晶体管组成。检测距离:4--13mm。其连接电路图如下： 3.直流电机及其驱动模块 在直流电机驱动问题上，我们采用一片L298来驱动直流电机。其连接电路图如下：

红外自动循迹小车实验报告

摘要 本实验完成采用红外反射式传感器的自寻迹小车的设计与实现。采用与白色地面色差很大的黑色路线引导小车按照既定路线前进，在意外偏离引导线的情况下自动回位，并能显示小车停止的时间。 本设计采用单片机STC89C51作为小车检测、控制、时间显示核心，以实验室给定的车架为车体，两直流机为主驱动，附加相应的电源电路下载电路，显示电路构成整体电路。自动寻迹的功能采用红外对管LTH1550实现，信号经三极管9012放大，经LM339电压比较器比较之后将信号送给单片机，由单片机通过控制驱动芯片L298N驱动电动小车的电机，实现小车的动作。同时还可以将小车的停留时间通过四位数码管显示。 关键词：STC89C51单片机；红外对管LTH1550；红外传感器；寻迹

一、系统设计任务与要求 小车从上坡处开始行驶，到达坡顶停留5秒，由数码管显示停留时间，然后继续行驶，到达坡底开始沿黑线行驶，直到终点宽黑线停止。 二、方案分析与论证 总体方案设计： 根据题目，我们设计了以下方案并进行了综合的比较论证，自动寻迹电动小车系统由小车主体部分、微控制器模块、寻迹传感器模块、电机驱动模块、显示模块、电源模块构成。 2.1 总体方案论证与比较 方案一：采用数字电路来组成小车的各部分系统，实现各部分功能。本方案电路复杂，灵活性不高，效率低，不利于小车智能化的扩展，设计困难。 方案二：采用单片机来作为整机的控制单元。黑线检测采用红外对管对光源信号进行采集，再经过三极管放大，电压比较使输出转化为数字信号送到单片机系统处理。此系统比较灵活，采用软件方法来解决复杂的硬件电路部分，使系统硬件简洁化，各类功能易于实现，能很好地满足题目的要求。 方案二简洁、灵活、可扩展性好，能达到题目的设计要求，因此采用方案二来实现。方案二的基本结构图如下： 图１总体系统结构框图

智能小车实验报告

杨晓丹 | 微机原理 | 2015年7月16日 智能车实验报告

一、实验内容及目的 本次实验自行设计赛道识别电路及控制电路，控制智能小车沿着指定的赛道前行。通过本次实验掌握红外检测电路的方法，以及用模拟电路控制对象的方法。 二、实验方案内容 1.红外赛道识别电路设计 赛道由黑色线和白色区域构成，可由红外对管来检测赛道。红外对管由红外发射管和红外接收管组成。红外发射管能产生红外线，红外接收管接收红外线后阻值会降低。当通过白色区域时，红外接收管能接收到地面反射出的红外线，阻值较低，当通过黑色区域时，红外接收管只能接收到少量的红外线，阻值较高。我们可以通过这一特性来识别赛道。 以下是红外识别电路图

当红外管接收到红外线时，红外管阻值较低，三极管基极电压较低不导通，输出电平为高电平。当红外管接收不到红外线时，红外管阻值增高，三极管基极电压较高，三极管导通，输出电平较低。 通过检测电路可将赛道转换为高低电平。 2.智能车控制方法 智能车采用二位式的控制方法，当小车遇到黑线时，检测到黑线的一边电机停止运转，当小车处于白色区域时，电机转动。 若赛道左转，小车左侧识别电路先遇到黑线，左侧电机停止转动而右侧电机持续转动，小车左转。赛道右转同上。 3.智能车调试 电路设计好后还需要进行调试。 首先是识别电路的离地高度，若离地太近，识别电路通过黑道时依然接收到不少的红外线，电平不发生变化。若离地太远，则容易受到外界的干扰，达不到检测的效果。 其次是左右识别电路之间的间距，间距太近轮子会经常停止转动影响速度，间距太远小车超调量会太大。 三、实验中遇到的问题 1.检测对管的角度有时候不合适，要么检测不到白色区域，要么黑色区域也能通 过，需要调整发射管和接收管的角度。