课程设计--自动寻迹小车

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1、自动寻迹小车目录一实验目的二设计方案：18三报告内容安排四系统设计1、设计要求2、小车循迹的原理3、模块反感比较与论证3.1车体设计3.2控制器模块3.3电源模块3.4稳压模块3.5寻迹传感器模块3.6电机模块3.7电机驱动模块4、最终方案五硬件实现及单元电路设计1、微控制器模块设计2、光电对管电路的设计3、寻迹光电对管的安装4、电机驱动电路的设计六软件实现6.1主程序流程图6.2传感器数据处理及寻迹程序流程七系统功能测试7.1测试仪器及设备7.2功能测试八结论18九参考文献摘要：本寻迹小车是以有机玻璃为车架，ATmage

2、32L单片机为控制核心，加以直流电机、光电传感器和电源电路以及其他电路构成。系统由mage32通过IO口控制小车的前进后退以及转向。寻迹由RPR220型光电对管完成。本课题是基于AT89C52单片机的智能小车的的设计与实现，小车完成的主要功能是能够自主识别黑色引导线并根据黑线走向实现快速稳定的寻线行驶。小车系统以AT89S52单片机为系统控制处理器；采用红爱传感获取菜刀的信息，来对小车的方向和速度进行控制。此外，对整个控制软件进行设计和程序的编制以及程序的调试，并最终完成软件和硬件的融合，实现小车的预期功能。引言当今世界，

3、传感器技术和自动控制技术正在飞速发展，机械、电气和电子信息已经不再明显分家，自动控制在工业领域中的地位已经越来越重要，“智能”这个词也已经成为了热门词汇。现在外国的自动控制和传感器技术已经达到了很高的水平，特别是日本。作为机械行业的代表产品一气汽车，其与电子信息产业的融合速度也是显著提高，呈现出18两个明显特点：一是电子装置占汽车整车的价值量比例逐步提高，汽车将由以机械产品为主向高级的机电一体化方向发展，汽车电子产业也很有可能成为依托整车制造业和用车提升配置而快速成为新的增长点；二是汽车开始向电子化、多媒体化和智能化方向发

4、展，使其不仅作为一种代步工具、同时能具有交通、娱乐、办公和通讯等多种功能。勿容置疑，机电一体化人才的培养不论是在国外还是国内，都开始重视起来，主要表现在大学生的各种大型的创新比赛。但很现实的状况是，国内不论是在机械还是电气领域，与外国的差距还是很明显的。为了适应机电一体化的发展在汽车智能化方向的发展要求，提出简易智能小车的构想，目的在于：通过独立设计并制作一辆具有简单智能化的简易小车，并获得项目整体设计能力，并掌握多通道多样化传感器综合控制的方法。所以立“智能寻迹小车”一题作为尝试。一、实验目的：通过设计进一步掌握51单片

5、机的应用，特别是在嵌入式系统中的应用。进一步学习51单片机在系统中的控制功能，能够合理设计单片机的外围电路，并使之与单片机构成整个系统。二、设计方案：该智能车采用红外传感器对赛道进行道路检测，单片机根据采集到的信号的不同状态判断小车当前状态，通过电机驱动芯片L298N发出控制命令，控制电机的工作状态以及实现对小车姿态的控制。三、报告内容安排：本技术报告主要分为三个部分。第一部分是对整个系统实现方法的一个概要说明，主要内容是对整个技术原理的概述；第二部分是对硬件电路设计的说明，主要介绍系统传感器的十恶极极其其他硬件电路的设计

6、原理等；第三部分是对系统软件设计说明，主要内容是智能模拟车设计中主要用到的控制理论、算法说明及代码设计介绍等。18四、系统设计1、设计要求（1）自动寻迹小车从安全区域启动。（2）小车按指定路线运行，自动区分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）小车完成指定运行任务后，自动返回出发起点，自动倒车，入库。寻迹路线如图1所示：182、小车循迹的原理这里的循迹是指小车在黑色地板上循白线行走，通常采取的方法是红外探测法。红外探测法，即利用红外线在不同颜色的物体表面具有不同

7、的反射性质的特点，在小车行驶过程中不断地向地面发射红外光，当红外光遇到白色纸质地板时发生漫反射，反射光被装在小车上的接收管接收；如果遇到黑线则红外光被吸收，小车上的接收管接收不到红外光。单片机就是否收到反射回来的红外光为依据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。3、模块方案比较与论证根据设计要求，本系统主要由控制器模块、电源模块、寻迹传感器模块、直流电机及其驱动模块、电压比较模块等模块构成。为较好的实现各模块的功能，我们分别设计了几种方案并分别进行了论证。3.1车体设计方案1：购

8、买玩具电动车。购买的玩具电动车具有组装完整的车架车轮、电机及其驱动电路。但是一般的说来，玩具电动车具有如下缺点：首先，这种玩具电动车由于装配紧凑，使得各种所需传感器的安装十分不方便。其次，这种电动车一般都是前轮转向后轮驱动，不能适应该题目的方格地图，不能方便迅速的实现原地保持坐标转90度甚至180度的弯