基于数电自动循迹智能小车

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1、设计题目：基于数电的循迹小车2014年09月10日8目录目录……………………………………………………………………………………….3..摘要…………………………………………………………………………………………41.设计任务与要求………………………………………………………………………51.1基本功能………………………………………………………………………………52.系统设计方案……………………………………………………………………………52.1小车循迹原理…………………………………………………………………………5.2.2控制系统总体设计………………………………………

2、……………………………63.系统方案……………………………………………………………………………………63.1循迹传感器模块………………………………………………………………………6.3.1.1红外传感器的简介………………………………………………………………7..3.1.2比较器LM324简介………………………………………………………………73.1.3具体电路…………………………………………………………………………83.1.4传感器的安装………………………………………………………………………83．2控制器模块………………………………………………………………………

3、……93.2.1稳压芯片的工作原理………………………………………………………………93.2.2继电器的工作原理…………………………………………………………………93.3电机与驱动模块……………………………………………………………………103.4自动循迹小车的总体设计……………………………………………………………114．设计体会…………………………………………………………………………………115.参考资料………………………………………………………………………………….128基于数电的循迹小车内容摘要:本着从简到繁的原则，我们制作一款由数字电路来控制的智能循迹小

4、车，在组装过程中我们不但能熟悉机械原理还能逐步学习到：光电传感器、电压比较器、电机驱动电路等相关电子知识。关键词：循迹小车，传感器，电机驱动1.设计任务与要求1.1基本功能①设计一个基于直流电机的自动循迹小车，使小车能够自动检测地面黑色轨迹，并沿着黑色轨迹行驶。②8当小车走在白色轨道时，保持原来速度行驶；当遇到黑线时，说明小车跑偏，通过继电器将开关打到低电压一路，使小车差速行驶，并调整行驶方向。③在白色区域，光电传感器经光线通过地面反射到光敏电阻上通过检测光敏电阻阻值变化能判断小车是否行驶在白色区域上2.系统设计方案系统方案方框图如下:检测黑线继电器控制小车

5、控制驱动电机2.1循迹小车的工作原理这里的循迹是指小车在白色地板上循黑线行走，由于黑线和白色地板对光线的反射系数不同，可以根据接收的反射光的强弱来判断“道路”。通常采取得方法是红外探测法。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，光线通过地面反射到光敏电阻上通过检测光敏电阻阻值变化能判断小车是否行驶在白色区域上；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。8说明小车跑偏，这一侧的电机就会减速甚至停转这一侧的绿

6、色的LED熄灭，驱动小车向相反方向行驶，这样小车就能始终沿着跑道行驶了。继电器就是否接收到反射回来的红外光为依据来确定车速，以便调整车的方向。2.2控制系统总体设计自动循迹小车控制系统由控制电路模块、稳压电源模块、红外检测模块、电机及驱动模块等部分组成。控制系统的结构框图如下：稳压电压模块继电器控制模块差速电机电压比较器光电传感器1.电压稳压模块：用7805芯片、104容值的电容、330uf的电容2.红外检测模块：红外传感器，比较器LM3243.电机及驱动模块：两个直流电机，电磁继电器3.系统方案3.1循迹传感器模块在黑线检测的测试中，若检测到白色区域，发射

7、管发射的红外线没有反射到接收管；若检测到黑色区域，管接收到发射管发射的红外线，电阻发生变化，所得的分压也就随之发生变化。8判断有无黑线我们用比较器LM324，比较基准由电位器调节，各个接收管的参数都不一致，每个传感器的比较基准也尽不相同，我们为每个传感器配备了一个变阻器。3.1.1红外传感器的简介　红外技术发展到现在，已经为大家所熟知，这项技术在现代科技、国防科技和工农业科技等领域得到了广泛的应用。红外传感系统是用红外线为介质的测量系统，按照功能能够分成五类：（1）辐射计，用于辐射和光谱测量；（2）搜索和跟踪系统，用于搜索和跟踪红外目标，确定其空间位置并对它

8、的运动进行跟踪；（3）热成像系统，可产生整个目标红外