摘要

本设计主要有单片机模块、传感器模块、电机驱动模块以及电源模块组成，小车具有自主寻迹的功能。本次设计采用STC公司的89C52单片机作为控制芯片，传感器模块采用红外光电对管和比较器实现，能够轻松识别黑白两色路面，同时具有抗环境干扰能力，电机模块由L298N芯片和两个直流电机构成，组成了智能车的动力系统，电源采用7.2V的直流电池，经过系统组装，从而实现了小车的自动循迹的功能。

  

   关键词  智能小车  STC89C52单片机  L298N  红外光对管

1    绪论

随着科学技术的发展，机器人的设计越来越精细，功能越来越复杂，智能小车作为其的一个分支，也在不断发展。在近几年的电子设计大赛中，关于小车的智能化功能的实现也多种多样，因此本次我们也打算设计一智能小车，使其能自动识别预制道路，按照设计的道路自行寻迹。

2    设计任务与要求

采用MCS-51单片机为控制芯片（也可采用其他的芯片），红外对管为识别器件、步进电机为行进部件，设计出一个能够识别以白底为道路色，宽度10mm左右的黑色胶带制作的不规则的封闭曲线为引导轨迹并能沿该轨迹行进的智能寻迹机器小车。

3    方案设计与方案选择

3.1   硬件部分

可分为四个模块：单片机模块、传感器模块、电机驱动模块以及电源模块。

3.1.1 单片机模块

为小车运行的核心部件，起控制小车的所有运行状态的作用。由于以前自己开发板使用的是ATMEL公司的STC89C52，所以让然选择这个芯片作为控制核心部件。STC89C52是一种低损耗、高性能、CMOS八位微处理器，片内有4k字节的在线可重复编程、快速擦除快速写入程序的存储器，能重复写入/擦除1000次，数据保存时间为十年。其程序和数据存储是分开的。

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实践设计报告

（嵌入式技术实践二）

                   

学    院：电气工程与自动化学院

题    目：基于51单片机的循迹小车

专业班级：自动化131班

学    号：19

学生姓名：吴亚敏

指导老师：温如春

                      

                                    2014年6月30日

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江 西 理 工 大 学

创新实验报告

题    目：循迹小车的制作     

学    院：电气工程与自动化学院

专    业：自动化      

班    级： 113        

学    生：黄盼       

学    号：23          

       

                                                时间：20##年8月2号

目 录

目 录...

摘    要：...

1.任务及要求...

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简易智能小车                        

摘要：本系统基于自动控制原理，以MSP430为控制核心，用红外传感器、光敏三极管、霍尔传感器、接近开关之间相互配合，实现了小车的智能化，小车完成了自动寻迹、避障、寻光入库、计时、铁片检测、行程测量的功能。本系统采用液晶LCD12864显示数据，良好的人机交流界面，显示小车行程的时间、铁片中心线离起始线的距离和铁片的个数。整个系统控制灵活，反应灵敏。

关键词：MSP430  传感器   LCD12864

目录

一、 方案论证与比较

1、题目任务要求及相关指标的分析

2、方案的比较与选择

（1）控制单元的选择

（2）直流电机驱动电路的选择

（3）轨迹探测模块选择

（4）金属片的探测

（5）路程测量方案的选择

（6）避障方案的选择

（7）小车寻光方案的选择

（8）电源的选择

（9）刹车机构功能方案比较

二、系统总体设计方案及实现方框图

1、系统总体设计方案

2、系统实现框图

三、 理论分析与计算

1、铁片中心线距离的测量

2、小车行程时间的测量

四、 主要功能电路设计

1、小车循迹模块

2、小车检测铁片模块

3、小车测距模块

4、小车避障模块

5、小车寻光模块

6、直流电机驱动模块

五、系统软件的设计

六、测试量数据与分析

1、测量数据

2、数据分析

参考文献

一、 方案论证与比较

1.题目任务要求及相关指标的分析

题目要求小车按照规定的跑道行驶，同时检测在跑道下的铁片，在检测到最后一块铁片时小车会有连续的声光显示；后又可以准确的避开障碍，而且不与障碍物接触；最后，在光源的引导下，进入车库。智能小车有显示功能，可以显示检测到铁片的数量，金属片距起点的距离，行驶的总时间。整个行驶过程中的总时间不大于90秒，小车在行驶90秒后会自动停车。

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课程设计报告

（嵌入式技术实践(二)）

学    院：电气工程与自动化学院

题    目：基于P89V51RB2单片机寻迹小车

专业班级：

学    号：

学生姓名：

指导老师：

    

20##年06月07日

目  录

第1章 绪论................................................................................................................. 1

1.1             引言................................................................................................................................................ 1

1.2             课题任务要求............................................................................................................................... 1

1.3             本论文研究的内容...................................................................................................................... 2

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时间：周三上午

组号：5

创新性实验报告

题 目：寻迹小车

学 院：电子信息学院

专 业：

班 级：

学 号：

学生姓名：

指导教师：

完成日期：20xx年5月

目录

1 摘要 ............................. 3

2 引 言 ............................ 3

3系统总体设计 ...................... 3

4硬件电路设计 ...................... 5

5 制作与调试 ....................... 6

5.1 硬件电路的布线与焊接 ........... 6

第一步：电路部分基本焊接 ........ 6

第二步：机械组装 ................ 6

第三步：安装光电回路 ............ 7

5.2 调试 ........................... 7

整车调试： ....................... 7

6 结论及建议 ....................... 7

7 附录 ............................. 8

1 摘要 3

1 摘 要

本实验完成采用红外反射式传感器的自寻迹小车的设计与实现。采用与白色地面色差很大的黑色路线引导小车按照既定路线前进。LM393随时比较着两路光敏电阻的大小，当出现不平衡时（例如一侧压黑色跑道）立即控制一侧电机停转，另一侧电机加速旋转，从而使小车修正方向，恢复到正确的方向上，整个过程是一个闭环控制，因此能快速灵敏地控制。

关键词：红外反射式传感器，自寻迹小车，闭环控制

2 引 言

随着素质教育的越来越被重视，很多学校都把制作智能小车作为首选课题，智能小车生动有趣还牵涉到机械结构、电子基础、传 感器原理、自动控制甚至单片机编程等诸多学科知识，学生通过动手实践能大大提高解决实际问题的能力，而且智能小车还是一个很好的硬件平台，只要增加一些控 制电路就能完成循迹小车、救火机器人、足球机器人、避障机器人、遥控汽车等课题。

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红外自动循迹小车实验报告　　　

摘要　

本实验完成采用红外反射式传感器的自寻迹小车的设计与实现。采用与白色地面色差很大的黑色路线引导小车按照既定路线前进，在意外偏离引导线的情况下自动回位，并能显示小车停止的时间。

本设计采用单片机STC89C51作为小车检测、控制、时间显示核心，以实验室给定的车架为车体，两直流机为主驱动，附加相应的电源电路下载电路，显示电路构成整体电路。自动寻迹的功能采用红外对管LTH1550实现，信号经三极管9012放大，经LM339电压比较器比较之后将信号送给单片机，由单片机通过控制驱动芯片L298N驱动电动小车的电机，实现小车的动作。同时还可以将小车的停留时间通过四位数码管显示。

关键词：STC89C51单片机；红外对管LTH1550；红外传感器；寻迹

一、系统设计任务与要求

小车从上坡处开始行驶，到达坡顶停留5秒，由数码管显示停留时间，然后继续行驶，到达坡底开始沿黑线行驶，直到终点宽黑线停止。

二、 方案分析与论证

总体方案设计：

根据题目，我们设计了以下方案并进行了综合的比较论证，自动寻迹电动小车系统由小车主体部分、微控制器模块、寻迹传感器模块、电机驱动模块、显示模块、电源模块构成。

2.1 总体方案论证与比较

     方案一：采用数字电路来组成小车的各部分系统，实现各部分功能。本方案电路复杂，灵活性不高，效率低，不利于小车智能化的扩展，设计困难。

     方案二：采用单片机来作为整机的控制单元。黑线检测采用红外对管对光源信号进行采集，再经过三极管放大，电压比较使输出转化为数字信号送到单片机系统处理。此系统比较灵活，采用软件方法来解决复杂的硬件电路部分，使系统硬件简洁化，各类功能易于实现，能很好地满足题目的要求。

     方案二简洁、灵活、可扩展性好，能达到题目的设计要求，因此采用方案二来实现。方案二的基本结构图如下：

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