智能循迹小车的设计内容实现

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1、智能循迹小车的设计与实现(北京邮电大学，北京市100876)摘要：本实验通过设计焊接电路板然后利用单片机编程并控制基本电路实现一个自动循迹行走的机器人。机器人能够自动按指定路线运行，并且实现灵活前进、转弯、倒退、停车等功能，另外还可以自动记录和显示时间、里程和速度等信息。关键词：智能车；单片机；C语言编程；集成电路；自动控制中图分类号：O0213文献标识码：AIntelligenttrackingcardesignandimplementation(BUPT,BeiJing100876,China)Abstract:Inthisstudy,theweldingcircuitboarddesig

2、nandcontrolusingmicrocontrollerprogrammingandbasiccircuittoimplementanautotrackingwalkingrobots.Robotcanautomaticallyrunataspecifiedroute,andflexibleforward,turn,reverse,parkingandotherfunctions,alsocanautomaticallyrecordanddisplaytime,distanceandspeedinformation.Keywords:intelligentcar;SCM;Cprogram

3、minglanguage;IC;AutomaticControl随着单片机等微型计算机的发展，智能控制技术不仅相应地开拓出了更为广阔的发展空间并且越来越被大量重视利用起来。本实验为智能控制的一个简单基础的应用，让我们提前认识感受一下智能控制的奇妙之处，同时动手DIY自己的程序，控制自己焊接好的小车顺畅的通过预先画好的赛道。1实习任务与要求本实验的任务与要求是在给定的12天时间内设计一个自动循迹行走的机器人。机器人能够自动按指定路线行驶，并且实现前进、转弯、倒退、停车等基本功能，还可以现自动记录和显示时间、里程和速度等高级功能。2设计思路与详细实现过程2.1设计思路小车主要分两部分组成，即硬件电

4、路部分和实现所需功能而必备的程序。对于硬件部分，按照所给定的电路原理图和焊接的实物图将所需的元器件仔细焊接到印刷电路板上。焊好之后对电路进行简单的通电调试，确保硬件部分的正常无误；对于软件部分，先对小车输入最简单的测试程序，测试小车能否按照要求前进后退，如果成功则开始编写自动循迹所需的程序。将编译好的程序输入小车，将小车放在赛道上进行尝试。若不能按要求循迹，继续调源程序，直到小车能按要求自动循迹。2.2详细实现过程2.2.1小车基本电路的焊接与调试第一步：将电器元件按照实习教程所罗列的焊接顺序仔细焊接；第二步：焊好后对照焊接实物图，检查是否出现明显的焊接错误；第三步：检查无误后将芯片、驱动模块

5、和USB下载模块插好；第四步：测量VCC与GND之间是否短路；第五步：在电脑上安装好驱动程序，插上USB线，按下自锁开关观察能否检测到小车；第六步：下载测试程序，观察指示灯是否亮，小车是否前进后退，若都没有检查电路焊接。2,2,2程序的编写第一步：熟悉单片机STC90C52RC的编译环境KeilC51；第二步：对测试程序进行改造，使小车能够加速或转弯；第三步：按照赛道的路况对小车进行传感器、驱动电机的控制部分用C语言编程；第四步：将编译好的程序烧入单片机，拿到赛道上测试小车；第五步：重复“三”、“四”两步直到小车在赛道上顺畅行驶。3具体工作我个人在本次实践中与队友刘懿锋合作。我的任务主要是实验

6、进度的详细安排，硬件的焊接与调试，程序的辅助设计调试，小车的赛道适应性调校。其余的事项一部分由队友负责，一部分由我们两个共同完成。4实现功能与测试数据4.1实现功能小车能在赛道上自动顺畅地行驶，实现灵活的转弯、前进加速等必备功能。除此之外，小车的数码管还能正确地显示数字，左右转弯时的指示灯也能在合适的时间点亮或闪烁。4.2测试数据对程序改造前测试小车跑两圈用时29.62秒；对程序改造后小车在赛道上跑两圈用时为22.3秒；最后参加决赛时的最好成绩是20.38秒，拿了第一名。5问题与解决办法问题一：小车的测试程序烧入以后前进后退不能走直线解决办法：微调左右车轮或者装上传感器在赛道上调测问题二：输入

7、程序后发现小车在赛道上不能动，但拿起来能动解决办法：调节传感器的离地高度，直到最佳问题三：小车在赛道上能循迹但速度太慢解决办法：通过调整时延函数调整控制电机的调制脉宽占空比问题四：速度太快又会冲出赛道解决办法：将转弯情况的判断增加，并使转弯的幅度适当调大问题五：直线行走时左右摇摆，影响速度解决办法：将后轮适当固定即可有效避免6心得体会与总结6.1心得体会首先，这是一次既有趣又有挑战性的实践。这次实