寻迹小车综合课程设计报告(最终修改完整版)
智能循迹小车___设计报告
智能循迹小车___设计报告设计报告：智能循迹小车一、设计背景智能循迹小车是一种能够通过感知地面上的线条进行导航的小型机器人。
循迹小车可以应用于许多领域，如仓库管理、物流配送、家庭服务等。
本设计旨在开发一款功能强大、性能稳定的智能循迹小车，以满足不同领域的需求。
二、设计目标1.实现循迹功能：小车能够准确地识别地面上的线条，并按照线条进行导航。
2.提供远程控制功能：用户可以通过无线遥控器对小车进行控制，包括前进、后退、转向等操作。
3.具备避障功能：小车能够识别和避开遇到的障碍物，确保行驶安全。
4.具备环境感知功能：小车能够感知周围环境，包括温度、湿度、光照等参数，并将数据传输给用户端。
5.高稳定性和可靠性：设计小车的硬件和软件应具备较高的稳定性和可靠性，以保证长时间的工作和使用。
三、设计方案1.硬件设计：(1) 采用Arduino控制器作为主控制单元，与传感器、驱动器等硬件模块进行连接和交互。
(2)使用红外传感器作为循迹传感器，通过检测地面上的线条来实现循迹功能。
(3)使用超声波传感器来检测小车前方的障碍物，以实现避障功能。
(4)添加温湿度传感器和光照传感器，以提供环境感知功能。
(5)将无线模块与控制器连接，以实现远程控制功能。
2.软件设计：(1) 使用Arduino编程语言进行程序设计，编写循迹、避障和远程控制的算法。
(2)设计用户界面，通过无线模块将控制信号发送给小车，实现远程控制。
(3)编写数据传输和处理的程序，将环境感知数据发送到用户端进行显示和分析。
四、实施计划1.硬件搭建：按照设计方案中的硬件模块需求，选购所需元件并进行搭建。
2.软件开发：根据设计方案中的软件设计需求，编写相应的程序并进行测试。
3.功能调试：对小车的循迹、避障、远程控制和环境感知功能进行调试和优化。
4.性能测试：使用不同场景和材料的线条进行测试，验证小车的循迹性能。
5.用户界面开发：设计用户端的界面，并完成与小车的远程控制功能的对接。
循迹小车报告
摘要本组的智能小车采用的是益智公司的车架，以两个直流电机来驱动小车，主板部分根据现有的电路板进行改装。
通过红外发射对管ST178作为轨道采集器，传送进主控芯片STC89C52RC单片机，进行数据处理后，送进驱动芯片L9110H以完成相应的操作。
并且小车具有车灯模拟功能，红外接收功能，报警功能，数码显示功能和声控功能。
关键词：STC89C52RC L9110H 反射式红外光电传感器ST178 自动循迹引言随着电子科技的迅猛发展，人们对技术也提出了更高的要求。
汽车的智能化在提高汽车的行驶安全性、操作性等方面都有巨大的优势，在一些特殊的场合下也能满足一些特殊的要求。
智能小车系统涉及到自动控制，车辆工程，计算机等多个领域，未来汽车智能化是一个不可避免的大趋势。
本文设计的小车以STC89C52RC为控制核心，用反射式红外光电传感器作为检测元件实现小车的自动循迹前行，并兼具报警和车灯模拟等功能。
一、系统介绍本组智能小车的硬件主要有以STC89C52RC作为核心的主控器模块、轨道探测模块、电机驱动模块、辅助照明模块以及报警模块等五个模块。
其中，电机驱动模块采用L9110H芯片驱动两个直流电机实现。
小车硬件结构示意图如下：设计要求（1）基本要求：实现小车的前进后退，左转右转（按照程序预设）（2）发挥部分：实现小车的自动循迹功能，壁障功能二、各模块的硬件介绍2.1电源系统的硬件结构图电源系统采用4节五号电池为系统供电，方便更换。
10uF的极性电容在此起稳压作用。
2.2主控模块的硬件结构图如图所以，主控模块采用STC89C52RC单片机。
该单片机有32个I/O口，支持最高振荡频率为80MHz。
2.3电机驱动模块硬件结构图L9110 是为控制和驱动电机设计的两通道推挽式功率放大专用集成电路器件，将分立电路集成在单片IC 之中，使外围器件成本降低，整机可靠性提高。
该芯片有两个TTL/CMOS兼容电平的输入，具有良好的抗干扰性；两个输出端能直接驱动电机的正反向运动，它具有较大的电流驱动能力，每通道能通过800mA 的持续电流，峰值电流能力可达1.5A；同时它具有较低的输出饱和压降；内置的钳位二极管能释放感性负载的反向冲击电流，使它在驱动继电器、直流电机、步进电机或开关功率管的使用上安全可靠。
循迹小车课程设计报告
南京工程学院工程基础实验与训练中心本科课程设计说明书（论文）题目：自动循迹小车专业：班级：学号：学生姓名：指导教师：起迄日期：2012.6.11～2012.7.6设计地点：工程中心B208目录摘要： (4)Abstract (5)一、系统方案 (6)1、课设要求： (6)1.1、完成基本设计功能： (6)1.2、发挥部分 (6)2、总体设计 (6)3、模块方案比较与论证 (7)3.1、电源模块： (7)3.2、电机驱动模块: (7)3.3、传感器模块： (9)3.4、显示模块: (10)3.5、测速模块 (12)二、循迹小车硬件设计 (13)1、机械设计 (13)2、小车各模块分布 (13)3、小车传感器位置排布 (13)三、循迹小车软件设计 (14)1、循迹小车主函数流程图 (14)2、计算路程模块流程图 (14)3、循迹模块流程图 (16)四、程序 (18)五、开发总结与心得 (18)1、总体方案论证和确立 (18)2、各分立模块的制作调试 (18)3、总车的装配调试 (19)4、总结与展望 (19)六、参考文献 (19)课程设计说明书（论文）中文摘要课程设计说明书（论文）英文摘要Title Automatic follow trace the carAbstractHardware design: automatic followed by single chip microcomputer controller STC89C52 tracing the car, the LCD1602 LCD display the current vehicle speed and mileage etc data; Motor and reversing the L298N integrated circuit module to drive, also can use of transistor bridge type drive circuit to control. Mileage detection sensor with a hall sensors or photoelectric launch to the reception. The runway mark line adopts photoelectric launch to the detection and use receive software plastic away shaking measures, power adopt section 4 7 recharging the battery power supply (in conditions allow cases microcontroller and motor can be use independent power supply voltage).The software design: the main program main task on one hand scanning to the test launch photoelectric receive the signal, and then judge the car turned to; On the other hand the main program also completed speed mileage display task. The external interruption 0 to achieve vehicle speed detection, through the photoelectric tube or to receive hall-effect sensor detection car speed, the car every week will turn out a break for sensor signal; The external interruption to realize the metal piece of detection 1, sensor choose close to switch, detect metal, close to the switch will request a break.Keywords Single-chip microcomputer Liquid crystal display Bridge type driving circuit The main program一、系统方案1、课设要求：1.1、完成基本设计功能：1）、车辆从起跑线出发开始计时（出发前，车体不得超出起跑线），能到达终点线并且停止在终点线。
智能循迹小车课程设计报告
智能循迹小车课程设计报告一、课程设计目标：本次智能循迹小车课程设计的目标是让学生了解智能硬件的基础知识，掌握基本电子元器件的原理及使用方法，学习控制系统的组成和运行原理，并通过实践操作设计出一款功能齐全的智能循迹小车。
二、课程设计内容及步骤：1. 调研与分析——首先要对市面上现有的智能循迹小车进行调研与分析，了解各种类型的循迹小车的特点和优缺点，为后续的设计提供参考。
2. 硬件选型——根据课程设计目标和实际需要，选择合适的主控芯片、电子元器件和传感器等硬件。
3. 原理图设计——根据硬件选型，设计出对应的原理图，并在硬件上进行布局与焊接。
4. 程序设计——先在电路板上测试硬件是否正常，随后进行程序设计，根据传感器的反馈控制小车的运动，让小车能够沿着黑线自动循迹行驶，同时加入避障功能和自动寻迹功能。
5. 调试与优化——完成程序设计后，要对小车进行全面验收测试，发现问题及时解决并优化相关程序。
三、设计思路：本次课程设计基于树莓派电路板，利用循迹模块实现小车的自动循迹和自动寻迹。
同时将超声波模块结合避障算法实现小车的自动避障。
小车的外壳采用3D打印技术制作，操作简单实用。
四、课程设计效果：通过本课程设计，学生们从理论到实践，了解了智能硬件的基础知识，掌握了基本电子元器件的原理及使用方法，学习了控制系统的组成和运行原理。
同时，实践操作过程中，学生们培养了动手能力和实际操作的技能。
通过制作一台智能循迹小车，学生们对智能硬件的认识更加深入，并获得了较高的设计满足感。
五、课程设计展望：智能循迹小车是智能硬件应用领域的一项重要发明，具有广泛的应用前景。
未来，可以将循迹小车应用于快递、物流等行业，实现自动化送货、配送。
同时可以将遥控技术与循迹技术相结合，设计出更加高效、实用的智能循迹小车，推动智能化生产和工作环境。
循迹小车的实验报告
循迹小车的实验报告循迹小车的实验报告引言：循迹小车是一种基于光电传感器的智能机器人，能够通过感知地面上的黑线，实现自主导航。
本次实验旨在探索循迹小车的工作原理及其应用，并对其性能进行评估。
一、实验背景循迹小车作为一种智能机器人，广泛应用于工业自动化、仓储物流、智能家居等领域。
其基本原理是通过光电传感器感知地面上的黑线，根据传感器信号控制电机的转动，从而实现沿着黑线行进。
二、实验过程1. 实验器材准备本次实验所需器材有循迹小车、黑线地毯、计算机等。
通过连接计算机和循迹小车，可以实现对小车的控制和数据传输。
2. 实验步骤（1）将黑线地毯铺设在实验场地上，并保证地毯表面光滑清洁。
（2）将循迹小车放置在地毯上，确保其底部的光电传感器与黑线接触。
（3）通过计算机控制循迹小车的启动，观察小车是否能够准确跟踪黑线行进。
（4）记录小车在不同条件下的行进速度、转弯半径等数据，并进行分析。
三、实验结果1. 循迹性能评估通过实验观察和数据记录，我们发现循迹小车在较为平整、光线充足的黑线地毯上表现较好，能够准确跟踪黑线行进。
然而，在黑线不明显、光线较暗的情况下，小车的循迹性能会有所下降。
2. 行进速度与转弯半径根据实验数据分析，循迹小车的行进速度受到多种因素的影响，包括地面摩擦力、电机功率等。
在实验中，我们发现增加电机功率可以提高小车的行进速度，但同时也会增大转弯半径。
3. 应用前景循迹小车作为一种智能机器人，具有广泛的应用前景。
在工业自动化领域，循迹小车可以用于物料搬运、装配线操作等任务；在仓储物流领域，循迹小车可以实现货物的自动分拣、运输等功能；在智能家居领域，循迹小车可以作为家庭服务机器人，提供家居清洁、送餐等服务。
四、实验总结通过本次实验，我们深入了解了循迹小车的工作原理和应用前景。
循迹小车的循迹性能受到地面条件和光线影响，需要进一步优化。
在实际应用中，循迹小车可以广泛应用于工业自动化、仓储物流和智能家居等领域，为人们的生活和工作带来便利。
循迹小车课程设计报告
循迹小车课程设计报告一、课程设计目标。
本课程设计旨在通过循迹小车的设计与制作，培养学生的动手能力、创新意识和团队合作精神，同时提高学生对于电子技术和机械原理的理解与应用能力。
二、课程设计内容。
1. 理论学习，学生将学习循迹小车的基本原理、电子元件的使用方法、以及相关的机械知识。
2. 实践操作，学生将动手制作循迹小车，并学习如何进行程序编写和电路连接。
3. 创新设计，学生将有机会对循迹小车进行改进和创新设计，提高其性能和功能。
三、课程设计步骤。
1. 理论学习阶段。
在这个阶段，学生将学习循迹小车的原理，包括红外线传感器的工作原理、电机驱动原理等。
同时，学生还将学习相关的电子知识，包括电阻、电容、电感等元件的使用方法。
2. 实践操作阶段。
学生将根据所学理论知识，动手制作循迹小车的电路连接，并编写相应的程序。
在这个阶段，学生将学会如何使用焊接工具、编程软件等工具，培养他们的动手能力和实际操作能力。
3. 创新设计阶段。
在完成基本的循迹小车制作后，学生将有机会对其进行改进和创新设计。
他们可以尝试使用不同的传感器、改进电路连接方式，甚至加入遥控功能等。
通过这一阶段的设计，学生将培养他们的创新意识和解决问题的能力。
四、课程设计评价。
1. 学生的实际操作能力，通过学生对循迹小车的制作和程序编写，可以评价学生的动手能力和实际操作能力。
2. 学生的创新能力，通过学生对循迹小车的改进和创新设计，可以评价学生的创新意识和解决问题的能力。
3. 学生的团队合作能力，在课程设计过程中，学生需要分工合作，可以评价学生的团队合作能力。
五、课程设计实施建议。
1. 提供足够的实践操作时间，保证学生有充分的时间动手制作循迹小车。
2. 强调创新设计的重要性，鼓励学生尝试不同的设计方案，培养其创新意识。
3. 加强团队合作意识的培养，让学生在课程设计过程中学会分工合作、协调沟通。
六、课程设计总结。
通过本课程设计，学生将不仅仅是学习了循迹小车的制作和原理，更重要的是培养了他们的动手能力、创新意识和团队合作精神。
循迹小车报告
循迹小车设计报告学校：定西师范高等专科学校产品名称：循迹小车日期：二〇一一年八月十八日摘要：本设计是一种基于单片机控制的简易自动寻迹小车系统，包括小车系统构成软硬件设计方法。
小车以AT89C51 为控制核心, 用单片机产生PWM波，控制小车速度。
利用红外光电传感器对路面白色轨迹进行检测,并将路面检测信号反馈给单片机。
单片机对采集到的信号予以分析判断,及时控制驱动电机以调整小车转向,从而使小车能够沿着白色轨迹自动行驶,实现小车自动寻迹的目的。
循迹小车的电路系统包括电源模块、单片机模块、传感器模块、电机驱动模块。
一、工作原理：1.利用红外采集模块中的红外发射接收对管检测路面上的轨迹将轨迹信息送到单片机2.单片机通过输入的信息分别控制小车左右两个电机的转速，用来控制小车的方向3.最终完成智能小车可以按照路面上的白色轨迹运行二、设计方案该车采用红外传感器对白色路面进行道路检测，把采集到的信号传给AT89C51单片机，AT89C51单片机根据收到的信号判断小车当前状态，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实现对小车姿态的控制。
三、硬件模块设计：3.1 电源模块：电源采用自制直流稳压电源，通过对220V的交流电压的变压，整流、滤波、稳压，分别输出12V和5V的直流电压。
用来给小车各模块供给所需电压。
电源电路如图：3.2电机驱动模块：电机驱动芯片L298N是SGS公司的产品，内部包含4通道逻辑驱动电路。
是一种二相和四相电机的专用驱动器，即内含二个H桥的高电压大电流双全桥式驱动器，接收标准TTL逻辑电平信号，可驱动46V、2A以下的电机。
其引脚排列如图1中U4所示，1脚和15脚可单独引出连接电流采样电阻器，形成电流传感信号。
L298可驱动2个电机，OUT1、OUT2和OUT3、OUT4之间分别接2个电动机。
5、7、10、12脚接输入控制电平，控制电机的正反转，ENA，ENB 接控制使能端，控制电机的停转。
巡迹小车实验报告
巡迹小车实验报告摘要：1.实验背景与目的2.实验设备与材料3.实验步骤与方法4.实验结果与分析5.实验结论与展望正文：一、实验背景与目的随着科技的快速发展，智能小车在物流、仓储等领域的应用越来越广泛。
为了提高小车的路径规划和自主导航能力，研究者们开展了许多实验。
本次实验旨在通过设计一款具有自主寻迹能力的小车，验证其路径跟踪精度和速度，为进一步优化和应用提供参考。
二、实验设备与材料1.小车底盘：采用常见的Arduino 开发板和直流电机驱动，配以车轮组件；2.电子元件：包括Arduino 开发板、电机驱动模块、电池、开关、传感器等；3.软件工具：使用Arduino IDE 编程环境进行程序开发。
三、实验步骤与方法1.搭建小车底盘：根据电路图和设计方案，将电子元件连接到Arduino开发板上，并将电机驱动模块与车轮组件相连；2.编写程序：利用Arduino IDE 编写程序，实现小车的路径跟踪功能；3.测试实验：将小车放置在预设的轨迹上，运行程序，观察小车是否能准确地跟踪轨迹。
四、实验结果与分析实验结果显示，小车能够准确地跟踪预设轨迹，且路径跟踪精度和速度均达到了预期目标。
通过对实验数据的分析，可以得出以下结论：1.小车底盘设计合理，能够满足路径跟踪的需求；2.程序设计有效，实现了小车的自主寻迹功能；3.实验结果表明，小车在实际应用中具有较高的可行性和可靠性。
五、实验结论与展望本次实验成功地设计并实现了一款具有自主寻迹能力的小车。
实验结果表明，小车具备较高的路径跟踪精度和速度，为进一步研究和应用提供了有力支持。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
长沙民政职业技术学院课程设计报告寻迹小车设计与制作系别：电子信息工程系专业：应用电子技术班级：应电0931班组员姓名：刘俊落（28号）甘龙海（27号）赵晓军（30号）宁璨（13号）指导老师：张艳阳老师、孟洋老师、苏宏艮老师完成时间：2011年06月25日目录一、技术规程及要求 (1)二、设计目标及内容 (3)1、设计目标............................... .. (3)2、设计任务............................... .. (3)三、设计思路总体分析 (4)1、总体设计思路分析 (4)2、小组成员任务分配表 (5)四、硬件设计............................... .. (6)1、单片机、驱动与FPGA模块 (6)2、寻迹模块 (8)五、软件设计 (10)1、单片机C程序设计 (10)2、FPGA的VHDL程序设计 (12)六、综合测试结果 (18)七、测试中出现的错误及解决方法 (19)八、设计总结 (20)九、附录 (21)1、VHDL程序 (21)2、电机驱动C程序 (34)3、实物引脚连接对照表 (38)一、技术规程及要求1、电路原理方框图2、寻迹模块寻迹板送过来的4路检测信号送到FPGA板，FPGA将此4路信号送出至4个LED灯显示状态（检测至黑线灭，否则亮）；同时将此4路信号送到单片机。
3、显示模块（采用1602）3.1 小车启动小车启动时，显示“Start”3.2 小车左拐小车左拐时，显示“turn left”3.3 小车右拐小车右拐时，显示“turn right3.4 小车前进小车前进时，显示“advance”3.5 小车后退小车后退时，显示“Back”。
3.6 停车小车停车时，显示“Stop”。
4、提示音模块4.1 小车启动小车启动前发出3声“嘟、嘟、嘟”的声音，提示音结束后，启动小车。
4.2 停车小车停车时，FPGA播放一首音乐，音乐播放结束即表示小车完成了任务并在液晶显示“stop”。
5、FPGA模块5.1 寻迹信号处理寻迹板过来的信号一方面送到LED灯显示寻迹状态，另一方面要将此信号送到单片机去处理。
5.2 小车状态显示将小车的运行状态用1602显示出来。
5.3 提示音小车启动前，发出3声提示音。
小车停车后播放一首音乐。
5.4 小车启动小车在发出3声提示音后，启动小车前进。
5.5 小车停车小车停车后，FPGA接收到单片机的停车指令，开始播放音乐，直到一首音乐播放完毕。
6、单片机控制模块6.1 启动小车小车在接收到FPGA送过来的启动指令后，读取寻迹信号，根据寻迹信号确定小车的运行状态，将小车的运行状态送至FPGA，同时根据相应算法，驱动小车的左右电机前进。
6.2 正常前进当寻迹板中间两个传感器检测到黑线（任意一个检测到黑线或两个同时检测到黑线），小车都正常前进。
6.3 左拐弯当最左端的传感器检测到黑线，右端3个传感器检测到白色时，小车应左拐弯。
6.4 右拐弯当最右端的传感器检测到黑线，左端3个传感器检测到白色时，小车应右拐弯。
6.5 后退当4个传感器都检测到白色，小车后退。
6.6 停车当4个传感器同时连续多次检测到黑线（如连续3次），小车停车。
小车停车后，发出一个停车标志信号送给FPGA。
提示：注意停车标志和十字交叉线的区别。
停车标志的宽度要远大于十字交叉线。
二、设计目标及内容1、设计目标（1）学会智能电子产品的功能设计与任务分析，能进行小型电子产品方案设计；（2）掌握基于51单片机、FPGA模数混合硬件系统设计和程序设计；（3）熟悉电子信息类企业项目完整的运作过程及管理规范，培养团队协作能力、沟通能力、创新能力和组织能力。
2、设计任务通过分析《寻迹小车的技术规程与要求》，完成任务分析、功能设计，硬件系统设计、制作与装调，软件系统设计及整机调试等工作任务。
具体内容：(1）、自行设计、制作寻迹电路板；(2)、根据《寻迹小车的技术规程与要求》,采用所制作的寻迹电路板、控制板（即单片机_FPGA综合实训板）与实验室提供的小车车体（也可用自己的小车车体）搭建寻迹小车；（3）、用C语言和VHDL语言编写程序，使小车实现《寻迹小车的技术规程与要求》中规定的功能。
（4）、实现《寻迹小车的技术规程与要求》规定以外的其它创新功能，创新功能考核时加分。
（5）、完成综合设计报告。
三、设计思路总体分析1、总体设计思路分析分析如下：FPGA控制液晶的显示、蜂鸣器、LED灯、将寻迹信号不做任何处理输出给单片机单片机根据FPGA送来的四路寻迹信号控制电机、发出开始和停止信号给FPGA首先通电后单片机会延时3s后才判断四路寻迹信号的状态来驱动电机，另外会发出启动信号给FPGA，FPGA接收到单片机发来的启动信号后便让1602液晶显示”start”还控制蜂鸣器发出嘟嘟嘟的声音，同时也控制LED的显示代表寻迹状态；当寻迹信号发生改变时，相应的1602液晶显示的内容及电机的行驶状态也会跟着改变；当单片机检测到小车停止时，会给FPGA发出一个停止信号，FPGA接收到停止信号时会使1602液晶显示“stop”、蜂鸣器开始演奏音乐。
2、小组成员任务分配表四、硬件设计1、单片机、电机驱动与FPGA模块这3个模块在我们综合实训板上面都有，如下图所示主要就是电机驱动模块做下简要分析，分析如下：在直流电动机的驱动中, 对大功率的电动机常采用IGBT 作为主开关元件; 对中小功率的电机常采用功率场效应管作为主开关元件, 另外还可以采用集成电路来完成对电机的驱动。
本系统采用集成电路L298来驱动电机。
L298N是SGS 公司的产品，内部包含4通道逻辑驱动电路，是一种二相和四相电机的专用驱动器，即内含二个H桥的高电压大电流双全桥式驱动器，接收标准TTL逻辑电平信号，可驱动46V、2A以下的电机。
其引脚排列如下图所示，1脚和15脚可单独引出连接电流采样电阻器，形成电流传感信号。
L298N可驱动2个电机，OUTl、OUT2和OUT3、OUT4之间分别接2个电动机。
（5、10）、（7、12）脚接输入控制电平，控制电机的正反转，ENA，ENB接控制使能端，控制电机的停转。
L298N 的逻辑功能如表1所示。
表1 L298N逻辑功能表ENA(B) IN1(IN3）IN2(IN4) 电机运行状况H H L 正转H L H 反转H 同IN2(IN4) 同IN1(IN3）快速停止L X X 停止其引脚图如图1所示:图1 L298N的引脚图引脚介绍：第1、15脚：可单独引出连接电流采样电阻器，形成电流传感信号，也可直接接地。
第2、3脚：A电机输出端口。
第4脚：接逻辑控制的+5V电源。
第6脚：A桥使能端口。
第5、7脚：输入标准TTL电点平对A桥的输出OUT1、OUT2进行控制。
第8脚：接电源地。
第9脚：接电机驱动电源，最高可达50V。
第11脚：B桥使能端口。
第10、12脚：输入标准TTL电平对B桥的输出OUT3、OUT4进行控制。
第13、14脚：B电机输出端口。
2、寻迹模块方案一：用光敏电阻组成光敏探测器。
光敏电阻的阻值可以跟随周围环境光线的变化而变化。
当光线照射到白线上面时，光线发射强烈，光线照射到黑线上面时，光线发射较弱。
因此光敏电阻在白线和黑线上方时，阻值会发生明显的变化。
将阻值的变化值经过比较器就可以输出高低电平。
但是这种方案受光照影响很大，不能够稳定的工作，但比较实惠。
方案二：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红外发射管发出红外线，当发出的红外线照射到白色的平面后反射，若红外接收管能接收到反射回的光线则检测出白线继而输出低电平，若接收不到发射管发出的光线则检测出黑线继而输出高电平，但价格比方案一高。
最后我们选择方案一，成本低。
五、软件设计1、单片机C程序设计（1）Pwm电机调速原理PWM（脉冲宽度调制）是通过控制固定电压的直流电源开关频率，改变负载两端的电压，从而达到控制要求的一种电压调整方法。
PWM可以应用在许多方面，比如：电机调速、温度控制、压力控制等等[7]。
在PWM驱动控制的调整系统中，按一个固定的频率来接通和断开电源，并且根据需要改变一个周期内“接通”和“断开”时间的长短。
通过改变直流电机电枢上电压的“占空比”来达到改变平均电压大小的目的，从而来控制电动机的转速。
也正因为如此，PWM又被称为“开关驱动装置”。
如图2.2所示：图2.2 PWM信号的占空比设电机始终接通电源时，电机转速最大为V max，设占空比为D= t1 / T，则电机的平均速度为V a = V max * D，其中V a指的是电机的平均速度；V max 是指电机在全通电时的最大速度；D = t1 / T是指占空比。
由上面的公式可见，当我们改变占空比D = t1 / T时，就可以得到不同的电机平均速度V d，从而达到调速的目的。
严格来说，平均速度V d与占空比D并非严格的线性关系，但是在一般的应用中，我们可以将其近似地看成是线性关系。
（2）程序设计流程图2、FPGA的VHDL程序设计（1）1602液晶介绍内部的控制器共有11 条控制指令：补充说明：它的读写操作、屏幕和光标的操作都是通过指令编程来实现的。
（1为高电平、0为低电平）详细介绍：（2）音乐程序说明组成乐曲的每个音符的发音频率值及其持续的时间是乐曲能够连续演奏所需的两个基本要素，设计演奏电路的关键就是获得这两个要素所对应的数值以及通过纯硬件的手段来利用这些数值实现所希望乐曲的演奏效果。
演奏电路逻辑图有三部分：音乐节拍和音调发生器、简谱码对应的分频预置数查表电路、数控分频与演奏发生器。
A、音乐节拍和音调发生器（NoteTabs.VHD）notetabs模块中设置了一个8位二进制计数器（计数最大值138），作为音符数据ROM的地址发生器。
这个计数器的计数频率选为4Hz，即每一个计数值的停留时间为0.25秒，恰为当全音符设为1秒时，四四拍的4分音符持续时间。
随着notetabs模块中的计数器按4Hz的时钟速率作为加法计数时，即随地址值递增时，音符数据ROM中的音符数据将从ROM中通过ToneIndex[3..0]端口输向ToneTaba模块，“梁祝”乐曲就开始连续自然的演奏起来了。
B、简谱码对应的分频预置数查表电路（ToneTaba.VHD）音符的持续时间需根据乐曲的速度及每个音符的节拍数来确定，tonetaba 模块的功能首先是为speakera提供决定所发音符的预置数，而此数在speakera 输入口停留的时间即为此音符的节拍值。
Tonetaba模块是乐曲简码对应的分频预置数查表电路。
其中设置了“梁祝”乐曲全部音符所对应的分频预置数，共13个，每一音符的停留时间由音乐节拍和音调发生器模块NoteTabs的clk的输入频率决定。