自动循迹小车论文.doc

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1、http://wenku.baidu.com/link?url=rismjxvOB4sl5N1arK9r_sh8-J0ElsmI-KX7CH6HOHmkkYU-CQoq4cVzEfv39OhTsBddvGmHPC4qW0sC_f_GSjOqx0b6XTGbJsDjk5noZu_毕业设计前言作为电子类专业同学们学习、实践的载体，小车以其生动、典型、学习形式喜闻乐见、涉及知识面广等特点，受到了老师和同学们的广泛喜欢。也成为毕业设计的考核热点。但鉴于市场上还没有专门针对于高校创新而开发的小车载体，使得同学们在小车开发和应用上遇到了

2、一些问题。即使有一些公司也推出了小车或车体控制板，但由于都是以玩具小车为载体，灵活度不够、机械结构单一、可控性能差等一系列问题就成为必然。可以说历届有关小车的毕业设计，小车载体制约了太多同学的发挥。利用单片机作为主控芯片，价格低廉、易于修改更新信息，有很大的发展空间。此外，它的用途十分广泛，能给工作和生活带来很大的方便。单片机开发应用中，软件编写与调试工作量一般占整个开发工作的70%～90%，所以对于一个单片机应用及开发人员来讲，最关心的是具体实用的硬件电路和较完整的应用程序以及设计思路。单片机的应用开发的难点在于：要完成一

3、个单片机应用系统的开发，不仅需要掌握高超的编程技术，更为重要的是要知道如何针对实际应用的需要选择合理的单片机方案和外围器件，并以此为基础，设计出合理的硬件电路。所以单片机系统是一个软硬结合的产物。本文设计出了完整的、正确的接口电路，本文的研究内容是在充分熟悉单片机硬件的应用、学习单片机及驱动电机接口的知识的基础上，用单片机C8051F340和电机驱动L293D的接口技术，设计硬件电路，使得小车能够实现在指定弯路的地方拐弯，实现灵活前进、转弯、倒退等功能，在轨道上划出设定的地图功能而且本设计还增加了LED显示其时间和走过的路程

4、。这样不仅加强了小车的的功能和增加了不少的乐趣，这对循迹小车来说是一次质的飞跃。本文章节安排合理得当，内容由浅入深，思路清晰，大致分以下几章来介绍：第1章主要介绍自动循迹小车总体的概况，总体的结构图；第2章主要介绍了小车运行的基本原理及设计工具；第3章是全文的核心部分，分别详细介绍了系统几大模块方案的选择；第4章是小车的硬件设计包括电路的设计；第5章是小车的软件的实现，包含了小车主要部分的流程图；第6章是系统的调试；第7章是文章的结论。第1章概况1.1设计的要求1.自动循迹小车从安全区域启动。2.小车按指定路线运行，自动区分

5、直线轨道和弯路轨道，在指定弯路处拐弯，实现灵活前进、转弯、倒退等功能，在轨道上划出设定的地图。3.小车运行后，能够显示其走过的行程、时间。循迹路线如图1-1所示。图1-1小车轨道示意图1.2自动循迹小车的工作原理自动循迹小车以控制芯片为核心，经焊接相关芯片用电路板自制而成，通过I/O口检测信号，输出信号到电机驱动，从而驱动两个减速电机控制其前进、停止、左转、右转，检测信号则为三组红外发射和接收管，当小车在白色地面行驶时，装在车下的红外发射管发射红外线信号，经白色反射后，被接收管接收，一旦接收管接收到信号，那么光敏三极管将导通

6、，比较器输出为低电平；当小车行驶到黑色引导线时，红外线信号被黑色吸收后，光敏三极管截止，比较器输出高电平，从而实现了通过红外线检测信号的功能。将检测到的信号送到单片机I/O口，当I/O口检测到的信号为高电平时，表明红外光被地上的黑色引导线吸收了，表明小车处在黑色的引导线上；同理，当I/O口检测到的信号为低电平时，表明小车行驶在白色地面上。单片机就是根据收到红外光电传感器的高低电平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。单片机通过连接数码显示管将光电码盘测距仪测到的行距显示出来，并且数

7、码显示管显示时间。如图1-2所示。此种方法简单，价格便宜，灵敏度也很高。显示电路主控芯片驱动电机前轮电机后轮电机红外对管循迹电路测距电路图1-2自动循迹小车的整体框图1.3自动循迹小车的功能目标l可采用四个独立的电机，增大了驱动力和转弯的灵活性；l可采用L293D电机驱动芯片，增加了PWM电机调速功能；l可以增加测速码盘（安装在第一级输入），提高了转速测量精度；l增加测距系统，能精确的测量小车走过的路程；l可增加外部电源接口和电池盒接口，方便了小车用电选择；l可增加电压选择端口，可以使用干电池和电源适配器供电；l可保留万向轮

8、固定孔，四轮车可以方便改装为三轮车；l可以增加开关指示灯和LED显示，可直接显示时间及小车的行驶距离，这样可使控制时更直观；l可以直接把单片机电路、显示电路、通讯电路、遥控电路等焊接上面，不需要再额外增加电路，方便了扩展。第2章芯片的介绍本设计中用到的芯片有：主控芯片C8051F340；电