自动循迹小车 毕业论文

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1、自动循迹小车项目名称：自动循迹小车学院：机电工程学院专业：测控技术与仪器姓名：自动循迹小车摘要：本组的智能小车是以ATMEL公司设计的AT89S52单片机为控制核心，结合多种传感器以及PID算法实现循迹功能的智能小车。利用反射式光电传感器检测黑线实现小车循迹，整个系统具有自动寻迹、寻光和速度测试功能。其中，控制部分采用AT89S52，AT89S52是一款8位单片机，它的易用性和多功能性受到了广大使用者的好评。电机驱动采用常用的PWM方式进行电机的调速控制，整个系统的电路结构较简单，可靠性能高，能满足各种设计的

2、要求。关键词:单片机，传感器，PWM调速，循迹，光源探测Abstract：OurintelligentcarusesAT89S52SCMwhichtheATMELCompanydesignascontrolcore,combinewithmultiplesensorsandPIDcontrolalgorithmtoachievethefunctionthatfindtrack.Theelectricalcarusesreflectivephotoelectricsensortodetectblacklinet

3、oachievetrack-finding.Theentiresystemhasthefunctionthattracerouteautomaticallyandfindlight.Amongthem,AT89S52whichhas8-bitsingle-chipisusedasthecontrolpart.Becauseofusingeasilyandhavingmulti-function,itsufferslargeusers.Themotordriverusesthecommonway--PWMfor

4、themotorcontrollingspeed.Thecircuitstructureofthewholesystemisrelativelysimple,highreliability,anditcanmeettherequirementsofthevariousdesign.KEYWORDS:SCM，Sensor，PWMspeedadjusting，Trackfinding，Lightsourcedetection目录1总体设计方案选择42方案论证及设计42.1车体方案论证42.2单片机控制电路系统方案

5、论证42.3电机驱动系统方案论证42.4循迹检测系统方案论证52.5光源检测系统方案论证53硬件设计53.1单片机控制电路53.2电机驱动电路53.2.1驱动电路53.2.2PWM调速原理63.3循迹检测电路63.4光源探测电路73.5系统供电单元电路74软件设计84.1系统控制流程84.2循迹算法设计84.3探测光源算法设计85系统调试86测试结果与分析96.1测试结果96.2基本要求96.3发挥部分9参考文献9附录10一、总体设计方案选择根据题目要求确定如下方案：在做好的小车基础上，加装反射式红外光电传感

6、器和光敏二极管阵列，实现对外界环境的实时测量，并将测量数据传送至单片机进行处理，然后由单片机根据所检测的各种数据实现对电动车的智能控制。本方案能实现对电动车的运动状态进行实时控制，控制灵活、可靠，精度高，可满足对系统的各项要求。系统整体方框图如下图所示。单片机AT89S52光源检测模块电源模块电机驱动模块循线检测模块二、方案论证及设计1.车体方案论证根据题目设计左右两轮分别驱动，后万向轮转向的方案。即左右轮分别用两个转速和力矩基本相同的直流电机进行驱动，车体尾部装一个万向轮。这样，当两个直流电机转向相反同时转

7、速相同时就可以实现电动车的原地旋转，由此可以轻松的实现小车的转弯。在安装时我们保证两个驱动电机同轴。当小车前进时，左右两驱动轮与后万向轮形成了三点结构。这种结构使得小车在前进时比较平稳，可以避免出现后轮过低而使左右两驱动轮驱动力不够的情况。为了防止小车重心的偏移，后万向轮起支撑作用。对于车架材料的选择，我们选择了废用的电路板，变废为宝。2.单片机控制电路系统方案论证此部分是整个小车运行的核心部分，起着控制小车所有运行状态的作用。控制的方法有很多，大部分都采用单片机控制。单片机要完成电机控制、循线控制和光源检测

8、控制等工作。本设计中小车的主控采用我们最为熟悉的AT89S52单片机。虽然这款单片机本身没有PWM模块，但若采用本身有PWM模块的单片机就会产生资源浪费。我们可以通过软件编程产生PWM，既能充分利用可用资源，又不浪费。且能很好的满足题目要求。3.电机驱动系统方案论证方案一：使用直流电机，直流电机具有良好的调速性能，控制起来也比较简单。直流电机只要通上直流电源就可连续不断的转动，调节电压的大小就可以改