基于单片机的红外线小车

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1、基于单片机的红外线迷宫小车学号：姓名日期：15摘要随着电子、信息技术的应用与迅速普及，人们对电子技术的要求越来越高。迷宫小车的出现为今后能够更好地使用机器人来代替人工活动垫定了扎实的基础。经过完善的迷宫小车将可以广泛用于军事排雷、火灾现场的救灾抢险、有害气体中毒的抢救等活动中。然而，目前存在的一些迷宫车主要还是停留在人工远程控制阶段，真正稳定完备，并能实现自主学习的智能小车还有待继续研发。本课题设计了一个基于单片机控制的迷宫小车系统，该系统采用STC89S51单片机为主控制核心，实现信号采集，路线判断，以控制小车的运动；循迹防撞电路采用红外发射接收电路，通过红外发射管一直发射红外线，当接收管

2、接收到信号后，证明遇到障碍物，单片机就会做出相应指示，指示驱动电路让电机驱动小车退后。驱动电路：小车中驱动电路采用L9110电机驱动，单片机发送信号给L9110，然后L9110控制小车正反转关键词：迷宫小车；单片机；传感器15目录摘要i第1章绪论31.1课题背景31.2国内外发展状况3第2章系统总体设计42.1系统方案的选择42.1.1迷宫小车的系统方案42.1.2传感器的选择与比较42.1.3车体的选择与比较42.1.4前进路径与返回路径的最优选择42.1.5传感器个数的比较与选择52．2系统总体设计5第三章小车的硬件设计63.1硬件选型63.1.1机械部分63.1.2单片机部分73.1.

3、3电路部分93.1.4驱动电路103.2系统硬件结构电路图12第四章迷宫小车的软件设计134.1系统软件结构框图13参考文献1415第1章绪论1.1课题背景随着电子、信息技术的应用与迅速普及，人们对电子技术的要求越来越高。迷宫小车的出现为今后能够更好地使用机器人来代替人工活动垫定了扎实的基础。经过完善的迷宫小车将可以广泛用于军事排雷、火灾现场的救灾抢险、有害气体中毒的抢救等活动中。然而，目前存在的一些迷宫车主要还是停留在人工远程控制阶段，真正稳定完备，并能实现自主学习的智能小车还有待继续研发。1.2国内外发展状况智能迷宫小车也可以称为智能迷宫机器人，既然是智能机器人，那么就应当具备以下几个特

4、征功能：识别，处理，执行，学习。目前全世界各国所举办的大大小小关于机器人的比赛C数不胜数，其中的宗旨是一致的都是为了培养创新精神，激发思维想象力，并估计理论与实践相结合。在我国高校的机器人比赛中，最为广泛的是“飞思卡尔”杯大学生智能车竞赛，该比赛充分的利用学生的各方面知识，并要求将其运用至切实的实践中，极好的诠释了上述的机器人比赛宗旨。正因目前的机器人发展越来越迅速，越来越多智能机器人产品或已经或正在投入到农业、工业的生产当中，代替人工劳作。同样，在抢险救、军事活动中，智能迷宫机器人也可以达到同样的功效15第2章系统总体设计2.1系统方案的选择2.1.1迷宫小车的系统方案本迷宫小车选用8位8

5、9C51单片机为控制器，通过4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LM358处理后传给89C51单片机，经单片机处理后，发出控制命令给L9110，驱动2台直流电动机进行相应的动作。2.1.2传感器的选择与比较红外对管可以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，我们选用红外对管传感器。2.1.3车体的选择与比较采用三轮小车，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。2.1.4前进路径与返回路径的最优选择由于小车需要避开障碍物到终点，故小车应能识别迷宫的路况，我们

6、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，以便于小车可以快速到达终点。152.1.5传感器个数的比较与选择总4个传感器，其中两个传感器用来检测小车是否偏离轨迹，另外三个传感器用来检测小车是否遇到路口（前方.左方及右方各一个），还有一个传感器配合前方的传感器来检测终点。小，可分为小功率，中功率，大功率三种。另外，红外发光二极管除顶面发光型外，还有侧面发光型。小功率管一般采用全塑封装，也有部分是采用陶瓷底座，顶端用玻璃或环氧树脂透镜封装的，中大功率管一般采用带螺纹金属底座，以便安装散热片。随着发光功率得提高，相应体积的管子也增大。2．2

7、系统总体设计2．2．1智能迷宫小车总体设计方案该智能迷宫车是由光电传感器模块、单片机控制模块、电机模块、组成的。迷宫小车采用的是由一个万向轮作为前轮，以及两个直流电机驱动轮作为后轮的结构形式组成的三轮车。该车的特点就是灵活，通过后侧两个驱动轮的差速转动实现小车的转向。两电机以相同速度同方向运转时，小车为前进；以相反方向运转时，小车实现绕车体中心自转，十分灵活。2．2．2智能迷宫小车控制电路的设计智能迷宫小车控