循迹小车的设计与制作

《循迹小车的设计与制作》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、目录绪论21.硬件设计31.1方案选择3（1）主控芯片的选择3（2）驱动电路的选择3（3）传感器的选择4（4）电机的选择4（5）电机控制方式的选择4（6）循迹方案的选择41.2硬件原理图52.软件设计62.1软件流程图62.2软件工作原理介绍63.调试83.1硬件调试83.2软件调试84.总结9附录1011绪论本设计是一种基于单片机控制的简易自动寻迹小车系统，其研究意义涵盖了工业、生活、勘探以及人类关注的探月工程。设计旨在设计出一款可以自主按照人类预设的轨迹行走（或者完全自主行走）并完成指定任务的小车。从设计的功能要求出

2、发，设计包括小车机械构成设计和控制系统的软硬件设计。我采用简易三轮构架式，用前轮驱动及换向的控制模式。控制系统以STC89C52为控制核心,用单片机产生PWM波，控制小车速度。利用红外光电传感器对路面黑色轨迹进行检测,并确定小车当前的位置状态，再将路面检测信号反馈给单片机。单片机对采集到的信号予以分析判断,及时控制驱动电机以调整小车转向,从而使小车能够沿着黑色轨迹自动行驶,实现小车自动寻迹的目的。关键词：循迹小车，单片机，红外传感器111.硬件设计1.1方案选择（1）主控芯片的选择图1AT89C51最小系统小车采用STC

3、89C52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、时钟电路：给单片机提供一个外接的12MHz的石英晶振。2、电源电路：给单片机提供5V电源。 3、复位电路：在电压达到正常值时给单片机一个复位信号。（2）驱动电路的选择11采用L298N直流电机驱动芯片驱动直流电机转动，通过PWM脉宽平滑调速控制直流电机运转。工作电压高，其最高工作电压可达46V，输出电流大，其瞬间峰值电流可达3A，持续工作电流为2A；额定功率25W。内含两个H桥的高电压大电流全桥式驱动

4、器，可以用来驱动直流电动机和步进电动机、继电器线圈等感性负载。（3）传感器的选择本题目中循迹小车需要在跑道上寻找到由黑色胶带形成的路径，根据红外线在白色环境中可反射被接收管接收，而在黑色环境中红外线被吸收无法反射因此接收管无法接收到红外线信号的特性选择红外对管为本题目传感器。（4）电机的选择采用直流减速电机。直流减速电机转动力矩大，体积小，重量轻，装配简单，使用方便。由于其内部由高速电动机提供原始动力，带动变速（减速）齿轮组，可以产生较大扭力。（5）电机控制方式的选择采用H型桥式驱动电路。直流电机驱动电路使用最广泛的就是

5、H型全桥式电路，这种驱动电路可以很方便实现直流电机的四象限运行，分别对应正转、正转制动、反转、反转制动。（6）循迹方案的选择在车模前方正中间位置的左右两侧各安装一个红外对管集成模块，当在直道上时两个对管均可接收到。111.2硬件原理图112.软件设计2.1软件流程图开始初始化按键是否按下启动小车左检测到黑线左右都未检测到黑线左右都检测到黑线右检测到黑线直行直行右转左转图2小车软件流程图2.2软件工作原理介绍#include#defineuintunsignedint#defineucharunsigne

6、dcharsbitENA=P2^7;/*左电机驱动使能*/sbitENB=P2^6;/*右电机驱动使能*/sbitin1=P2^5;/*左电机前进*/sbitin2=P2^4;/*左电机后退*/sbitin3=P2^3;/*右电机前进*/11sbitin4=P2^2;/*右电机后退*/sbitsenle=P1^4;/*左传感器*/sbitsenri=P1^5;/*右传感器*/voiddelay_50us(uintt)/*延时函数，大约50us的延时*/{ucharj;for(;t>0;t--)for(j=19;j>0;j

7、--);}voidstraight()/*小车直线行走函数*/{in1=1;in2=0;delay_50us(50);in1=1;in2=1;delay_50us(20);in3=1;in4=0;delay_50us(50);in3=1;in4=1;delay_50us(20);}voidturnleft()/*小车左转函数*/{in1=1;in2=0;delay_50us(10);in1=1;in2=1;delay_50us(20);in3=1;in4=0;delay_50us(50);in3=1;in4=1;dela

8、y_50us(20);}voidturnright()/*小车右转函数*/{in1=1;in2=0;delay_50us(50);in1=1;in2=1;delay_50us(20);in3=1;in4=0;delay_50us(10);in3=1;in4=1;delay_50us(20);}voidmain(voi