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时间：2020-09-25
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1、基于单片机的寻迹小车组员：张**、杨**、闫**课题介绍 知识储备 功能实现 拓展讨论课题介绍本报告研究了一例经典智能小车设计。课题内容包含传感器、单片机、驱动与电机等。小车在预设轨迹上前进，通过传感器对路径进行判断，由单片机及电机驱动芯片控制电机动作，从而实现小车寻迹功能。本例是电子专业经典例题，也是往届电子设计大赛的经典试题。更进一步的工作还可以包括PCB制板等内容，专业性较强。系统整个电路系统分为：检测、控制、驱动三个模块。功能实现：检测、单片机、驱动芯片、电机。系统方案方框 图如图所示：检测单片机驱动芯片电机功能部件一：红外传感器－－实现小车位置探
2、测起步线停止线直线转弯检测红外传感器小车循迹原理是小车在画有黑线的白纸“路面”上行驶，由于黑线和白纸对光线的反射系数不同，通过红外探测法，根据接收到的反射光的强弱来判断“道路”，进而实现前进、停止、转弯动作。红外探测法：利用红外线在不同颜色的物理表面具有不同的反射性质的特点。在小车行驶过程中不断地向地面发射红外光，当红外光遇到白色地面时发生漫发射，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，则小车上的接收管接收不到信号，再经过单片机采集高低电平，实现信号的检测。红外传感器电机方案1：步进电机精确定位。输出力矩较低，随转速的升高而下降，且在较高转速
3、时会急剧下降，其转速较低。不适用于小车等有一定速度要求的系统。电机方案2：直流电机控制简单，只需给电机的两根控制线加上适当的电压即可使电机转动起来，电压越高则电机转速越高。采用PWM调速方法。改变方波的占空比实现对电机转速的调节。基于以上分析，我们选择了方案二，使用PWM波驱动的直流电机作为小车动力。电机单片机开始前进扫描I/O口，是否检测到黑线Y左边右边左转右转N主程序框图行车逻辑判断预设路线是一条曲线。由T字开头开始寻迹，到线末T字结束。小车共有两个电机分别安装在小车的两侧。下表中，数字代表上图中各传感器。“白”表示某传感器位于黑线以外区域，“黑”表示某传感
4、器位于黑线以内区域。传感器起始判断再判断指示灯状态路径判断指令1白（灯亮）3黑4白3不亮4亮向左左转3白4黑3亮4不亮向右右转2黑3黑4黑234全不亮结束线停车1黑（灯不亮）2黑2灯不亮起始线/直线前进单片机利用L298控制电机的原理图双极式H型可逆PWM变换器电路原理图寻迹车优化讨论轨道形状复杂化传感器与轨道相对位置（安装）比较器灵敏度设置传感器数量及位置安排专业性PCB制板与开模谢谢
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