校赛循迹小车论文

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1、FUJIANAGRICULTUREANDFORESTRYUNIVERSITY第五届电子披廿大赛学院：机电工程学院学号：081292079081292103081292100专业年级：08级电气工程及其自动化学生姓名：程鸿阳陈劲黄国富福建农林大学机电工程学院电气工程系2011年7月13日智能循迹小车设计与总结报告摘要：木文描述了智能循迹小车的设计原理与实现方法。利用Tcrt5()()()检测黑线,并以STC89C52单片机为控制芯片控制小车的速度及转向，从而实现口动循迹的功能。小车驭动由L298驳动电路完成。经调试和测试系统各项性能己基

2、本达到设计指标，实现了设计口的。关键词：智能小车;STC89C52单片机;L298驱动；循迹Abstract：Thispaperdescribesthedesignofthecartracingintelligentfollowedtheprincipleandimplementationmethods.UsingTcrt5000detectingtheblackline,andusingSTC89C52microcontrollerascontrolchipcontrolthespeedofthecarandsteering,soa

3、storealizethefunctionofautomaticfollowmark.ThecardrivenbyL298drivecircuit.ThecommissioningandtestingsystemhasbasicallytodesignvariousperformanceindicatorsandrealizethedesignpurposeKeywords:Smartcar;STC89C52microcontroller;L298drive;Followmark一、设计任务与要求设计制作一辆小车，可以实现智能的寻找路

4、线并沿着正确的路线前行。利用Tcrt5000判别有无光线反射，及有几个Tcrt5000检测到反射光有几个Tcrt5000没有检测到光线来控制小车的转向，从而判断正确的路线，实现智能循迹完成设计目标。二、设计方案选着根据设计要求，确定方案：在以往设计好的电路模块基础上增加电机驱动模块，加装Tcrt5000检测器，实现对小车位置路线的判别，并将数据传送至单片机进行处理，然后出单片机根据所监测的各种数据实现对小车的智能控制。这种方案能实现对小车位置的实时控制，控制灵活、可靠、精度高，可满足系统要求。在此系统屮我们釆用单片机作为整个系统的核心

5、，用其控制行进屮的小车，以实现器既定的性能指标。分析我们的系统可知，本系统的关键在于实现小车的自动控制，根据我们对单片机的熟悉与了解，在这些方面，单片机有很大的优势——控制简单、方便快捷。这样一來，单片机就能充分发挥其资源丰富，冇强大的控制功能级可位寻址功能、价格低廉等优点。所以我们采用STC89C52,充分利用器资源。三、设计与论证1)、电机驱动模块方案一：采用继电器对电动机的开或关进行控制，通过开关的切换对小车的速度进行调整，此方案的优点是电路简单、缺点是继电器的响应时间慢、易损坏寿命较短，可靠性不高。方案二：采用功率三极管作为功

6、率放大器的输出控制直流电机。线性型驱动的电路结构和原理简单，加速能力强，采用由达林顿管纽•成的H型桥式电路（如图1）。用单片机控制达林顿管使之工作在山空比可调的开关状态下，精确调整屯动机转速。这种电路曲于工作在管子的饱和截止模式下，效率非常高,H型桥式电路保证了简单的实现转速和方向的控制，电了管的开关速度很快，稳定性也极强，是一种广泛采用的PWM调速技术。现市而上冇很多此种芯片，我选用了L298（原理图如图2）。这种调速方式有调速特性优良、调整平滑、调速范围广、过载能力大,能承受频繁的负载冲击，还可以实现频繁的无级快速启动、制动和反转

7、等优点。因此决定采用使用功率三极管作为功率放大器的输出控制直流电机。HR2841-<141J1KQ13VCC方案一：采用简易光电传感器电路探测，但实际效果并不理想，对行驶过程中的稳定性要求很高，且谋测几率较大、易受光线环境和路面介质影响。在使用过程极易出现问题，而月•容易因为该部件造成整个系统的不稳定。所以不予采用该方案。方案二：采用三只Tcrt5000,一只置于轨道中间，两只置于轨道外侧，当小车脱离轨道时，即当置于中间的一只光电开关脱离轨道时，等待外而任一只检测到黑线后，做出相应的转向调整，直到屮间的光电开关重新检测到黑线（即冋到轨

8、道）再恢复正向行驶。现场实测表明，小车在寻迹过程中有一定的左右摇摆不定，但总体述是能够满足要求，正确的循迹。所以采用此方案。3）、机械系统小车的机械系统稳定、灵活、简单是最基本的要求，根据三角形稳定原理可以知道三轮运动系