循迹小车比赛规则和说明2
自动循迹小车(附有程序)
大学生电子设计竞赛自动循迹小车目录摘要 (1)1.方案论证 (2)1.1方案描述 (2)1.2单片机方案的比较与论证 (2)1.3编码器选择与论证 (2)1.4 LDC1000与LDC1314选择与论证 (3)1.5 OLED显示方案 (3)1.6蜂鸣器发声方案 (3)2.理论分析与计算 (3)2.1速度增量式PID计算 (3)2.2舵机位置式PID算法 (3)3.电路与程序设计 (4)3.1系统组成 (4)3.2系统流程图 (5)4.测试方案与测试结果 (5)4.1测试方案 (5)4.1.1舵机测试方案 (6)4.1.2电机测试方案 (6)4.2系统测试结果分析 (6)5.结论 (6)6.参考文献 (7)摘要本循迹小车以单片机XS128为控制核心，主要由LDC1314感应模块、稳压模块、液晶显示模块、驱动控制模块、蜂鸣器模块、编码器、舵机以及小车组成。
跑道的标识为一根直径0.6~0.9mm的细铁丝，小车在规定的平面跑道自动按顺时针方向循迹前进。
在任意直线段铁丝上放置4个直径约19mm的镀镍钢芯硬币（第五套人民币的1角硬币），硬币边缘紧贴铁丝。
实验结果表明，在直线区任意指定一起点（终点），小车都能够依据跑道上设置的铁丝标识，能够自动绕跑道跑完一圈，而且时间不超过10分钟，小车运行时始终保持轨迹铁丝位于小车垂直投影之下，小车路过硬币时能够发现并发出声音提示，显示屏上能够实时显示小车行驶的距离和运行时间。
关键词：自动循迹 LDC1314 实时显示自动循迹小车1.方案论证1.1方案描述自动循迹小车依据电磁感应原理，由单片机XS128控制，控制系统是由XS128控制模块、LDC1314感应模块、稳压模块、液晶显示模块、驱动控制模块、蜂鸣器模块、编码器、舵机以及电动小车组成的闭环控制系统。
LDC1314感应模块采集小车在跑道上位置与角度信息，利用XS128单片机处理位置与角度数据后调节舵机打角并通过PID精确算法调整后轮速度。
2012循迹小车规则
2012循迹小车规则
1，比赛分三轮，按我们安排的顺序，每一队参赛小车有三次比赛机会。
2，小车赛跑场地，由比赛当天公布。
必须按照路线跑。
跑出线外3次，立刻结束这一轮比赛。
3，如果没有成功跑完全程，成绩按照所跑长度记录；如果成功跑完，按照跑完的时间记录成绩。
如图，若小车在第7区跑到线外则成绩记录为7。
4，最终成绩有三部分组成。
1）电路板元件布局合理，线条美观；占权重10%（评分总分为10）
2）车体设计美观；占权重20%（评分总分为20）
3）赛跑成绩；占权重70%，按照全部排名，总分71；若第一名，则该部分得分为71-1=70；
三部分分数加起来，然后进行总排名。
5，不使用协会提供的原理图，只要实现相同功能的车可以参赛。
但必须无人操作，杜绝遥控等场外控制小车。
6,
奖项设置：
一等奖（1名）：奖状+高端单片机开发板一套（自选C51或STM32系列）
二等奖（2名）：奖状+中端单片机开发板一套（自选C51或STM32系列）
三等奖（3名）：奖状+单片机最小系统板（自选C51或STM32系列）
优胜奖（成功参赛）：奖状+精美礼品
附图：黑实线为实际跑道，细实线区为积分区。
前点
终点
5
1
2
3 4。
循迹小车(程序)
附录程序目录一、前言------------------------------------------------------------二、小车功能------------------------------------------------------三、元器件选择--------------------------------------------------四、I/O分配及硬件连接简图---------------------------------五、相关模块、算法---------------------------------------------六、系统框图------------------------------------------------------七、调试过程------------------------------------------------------八、小车图片资料---------------------------------------------------九、讲座所感------------------------------------------------------十、实习总结------------------------------------------------------一、前言感谢生产实习能给我们这次实现自己想法的机会，虽然实验条件异常简陋、资金投入非常有限，总体感觉我的队友们灰常灰常给力啊,我感觉我是抱到大腿了--王威，夏青、峰哥，团队气氛非常好，大家一起讨论，一起分工研究模块，最后一起解决问题调试程序，而且是不同的组合在不同阶段解决了不同的问题，大家精诚合作，各显身手，在奋战中给大三学年画上了圆满的句号。
之前我们本来商量是不是可以拿往年电子设计大赛的题目过来做，如果难度太大就算只实现一部分功能也算是成功完成了，结果研究一天后发现电子设计大赛的题目需要很长时间的知识积累啊，基本上都是准备一个月以上然后开工的，后来王威提议要不我们做个小车吧，超声波测距实现自动物体追踪，控制核心采用单片机，传感器采用广泛用于避障和测距的超声波传感器，前进和后退用普通伺服电机和电机驱动模块实现。
循迹小车说明文档
循迹小车说明文档姓名：赵晶班级：2011嵌本指令班学号：201101041187一、功能描述1）小车可以沿着黑线跑，转大弯、小弯、直角弯等。
2）车顶附带12864液晶显示屏，显示时间、温度、距障碍物距离等。
3）躲避障碍物。
二、线路连接P0.7--P0.2连接电机驱动器，P1.0--P1.3连接四个探测器，P1.4--P1.7连接12864液晶显示屏,P2.0连接蜂鸣器，P2.1和P2.2连接两个独立键盘P0.0连接温度传感器P3.5--P3.7连接时钟模块。
三、实验器材小车底座一个，直流减速电机两个，L298N电机驱动模块一个，18650充电锂电池2节，电池盒一个，7805稳压芯片一个，10K 电位器4个，RPR光电传感器4 个，100Ω，100K电阻若干，12864LCD显示屏一个，3mm LED小灯若干，1302时钟模块一个，ds18b20温度传感器一个，超声波测速模块一个，LM393比较器四个，103瓷片电容若干，47μf电容若干，洞洞板若干，排线若干，AT89C51芯片一张，单片机最小系统一个。
四、功能实现1、焊一个单片机最小系统，如下图。
保证单片机的正常工作，方便我们对各个引脚的使用。
最小系统板，分三部分：外部晶振电路，给单片机提供工作时钟源；外部复位电路，可以上电复位，还有当单片机在工作过程中，可以人为手动复位；单片机，单片机就是一块微处理器，用来装载程序，实现程序功能。
图1（最小系统电路图）2、组装小车底盘安装小车电机和电机驱动器，设计小车外观。
使用直流/步进两用驱动器可以驱动两台直流电机。
分别为M1和M2。
引脚A，B可用于输入PWM脉宽调制信号对电机进行调速控制。
（如果无须调速可将两引脚接5V，使电机工作在最高速状态，既将短接帽短接）实现电机正反转就更容易了，输入信号端IN1接高电平输入端IN2接低电平，电机M1正转。
（如果信号端IN1接低电平，IN2接高电平，电机M1反转。
）控制另一台电机是同样的方式。
循迹避障小车项目的描述
循迹避障小车项目的描述嘿，朋友们！今天咱来聊聊循迹避障小车这个超有趣的玩意儿！你想想看啊，这小车就像个聪明的小探险家，能自己沿着特定的路线走，遇到障碍还能机灵地躲开。
这可太神奇啦！要搞清楚循迹避障小车，咱得先说说它的眼睛——那些传感器。
就好比我们人有眼睛能看路一样，小车靠这些传感器来感知周围环境呢。
它们就像小车的小雷达，时刻警惕着周围的一切。
然后就是它的大脑啦，也就是控制电路。
这个大脑可厉害着呢，能接收传感器传来的信息，然后迅速做出判断，指挥小车该怎么走，该怎么避开那些障碍物。
再说说小车的轮子，这可是它前进的关键呀！就像我们的脚一样，带着小车一路向前冲。
那转动的轮子，不就像我们奔跑时的步伐嘛，哒哒哒地往前跑。
制作循迹避障小车可不简单哦，这需要我们有耐心，还得有那么点技术。
得把各种零件组装起来，就像搭积木一样，可不能马虎。
要是装错了一个地方，嘿，那小车可能就不听话啦，说不定还会闹脾气呢！在调试的时候也是很有意思的。
看着小车在那跑来跑去，一会儿遇到障碍停下来，一会儿又顺利通过，就像看着自己的孩子在学走路一样，心里那个期待呀！要是它成功地避开了一个很难的障碍，哇，那感觉，比自己考了满分还高兴呢！你说这循迹避障小车像不像我们生活中的那些小挑战？我们也得像它一样，有敏锐的感知能力，能及时发现问题；还要有聪明的头脑，能迅速想出解决办法；更要有勇往直前的精神，不管遇到什么困难都不退缩。
哎呀，我跟你们说，等你们自己动手做一个循迹避障小车，就知道有多好玩啦！到时候你就会发现，原来科技的世界这么奇妙，这么充满乐趣！你们还等什么呢？赶紧去试试吧！这小车绝对会给你们带来意想不到的惊喜和收获！别再犹豫啦，让我们一起在这个科技的小天地里尽情探索吧！原创不易，请尊重原创，谢谢!。
智能循迹机器人竞赛规则
“美丽大连”循迹比赛比赛规则一、竞赛主题大连是中国著名的避暑胜地和旅游热点城市，依山傍海，气候宜人，环境优美，是中国首批“优秀旅游城市”，不仅有丰富的中国近以美丽大连为主题，一起来欣赏大连美丽的风光。
二、竞赛场地及任务1、赛场规格竞赛场地的外尺寸是2000mm×2000mm，场地上贴有一条 1.5—2.5cm宽的黑色轨迹线，每个模块的大小是500mm×500mm。
整个场地由起始点、直线、折线、圆弧、虚线、斜坡、断路等组成。
2、赛场环境机器人比赛场地环境为冷光源、低照度、无磁场干扰。
但由于一般赛场环境的不确定因素较多，例如，场地表面可能有纹路和不平整，光照条件有变化等等。
参赛队在设计机器人时应考虑各种应对措施。
3、比赛任务参赛队由二名队员组成，创意设计制作一套编程机器人。
要求机器人从起点出发，沿黑线行走，到达终点结束。
1—16号模块对应大连市16个地名或景点，分别是：机场、老虎滩、棒棰岛、滨海路、森林动物园、星海广场、自然博物馆、旅顺、金石滩、星海公园、中山广场、人民广场、大连港、星海公园、大黑山、冰峪沟等。
下图为比赛场地范例，实际比赛场地的轨迹图形、摆放位置及各区域的色彩搭配将由组委会在赛前确定。
三、竞赛规则1、机器人要求（1）机器人的创意、设计、制作与程序设计应由学生独立完成。
体积大小的设计不得超过高20厘米，长宽不得超出起始区域大小。
（2）比赛时所有任务的完成均由预先编写的程序执行，不可使用任何形式的遥控装置。
（3）机器人生产厂家、型号不限，但每个机器人所用的马达数量不能超过4个，其它结构件，数量不限。
机器人的控制器、马达、传感器必须是独立的模块，允许使用寻迹板。
（4）机器人编程语言和方法不限；（5）电池自备，不可采用外部电缆输电，为了安全，所有电源电压不得超过12Ｖ；（6）在机器人显著部位应标明参赛队的名称。
2、比赛过程（1）比赛按照小学、初中、2个组别分别进行比赛。
（2）每个队进行2轮比赛，记取最好的一次成绩作为最终比赛成绩。
循迹竞速小车
H a r b i n I n s t i t u t e o f T e c h n o l o g y课程设计说明书（论文）课程名称：电子技术基础课程设计设计题目：循迹竞速电动车设计院系：电气学院班级：1306152设计者：学号：指导教师：**设计时间：2015.12.18哈尔滨工业大学哈尔滨工业大学课程设计任务书循迹竞速电动车设计一、设计目的1.熟练掌握数字电路课程中常用芯片的使用方法；2.掌握控制逻辑电路的设计和电路调试技能；3.了解并掌握直流小电机的PWM控制思想。
二、设计要求1.小车从出发点开始，必须预定沿轨迹运动。
到达终点线时小车自行后退。
完成时间按小车从出发点到到达终点线所用时间计。
每个小组的小车要按上述要求跑完全程，小车跑动期间不能人为干预小车运动，直至小车到达终点线并一直后退。
2.三人一组，协同工作。
三、设计方案图1 设计方案模块组成部分图1、轨道监测模块轨道监测模块主要由两个一路循迹传感器组成，它们分别用来监测左右的白线和黑线，当检测到黑线时，输出为低电平，检测到白线时，输出为高电平，当车向左偏离轨道时，右传感器监测到黑线，输出为低电平；当车向右偏离轨道时，左传感器监测到黑线，输出为低电平；图2一路循迹传感器图3 一路循迹传感器功能图图4 一路循迹传感器电路图2、电机驱动模块电机驱动采用PWM控制电机转速，输入信号控制正反转；用到的芯片为L293B。
此驱动模块可同时驱动两个电机，其中2,7,10,15管脚为输入端，3,6,11,14管脚为输出端。
当2管脚输入高电平时，7管脚输入低电平。
此时3管脚输出高电平，6管脚输出低电平，3,6管脚所连接的电机正转，电机反转同理可得。
图5 电机驱动模块引脚图3、电源模块该模块是由两节锂电池（8V）和LM7805三端集成稳压电路构成。
其中稳压电路实现的功能是输出稳定的五伏电压，为整个数字电路提供5V的数字电路电压，电机驱动则直接接两节锂电池的8V电压。
最新避障循迹智能小车设计大赛方案书
避障循迹智能小车设计大赛方案书避障循迹智能小车方案书目录摘要 (3)第1章设计要求与方案论证 (3)1.1 设计任务与要求 (3)1.2 设计方案论证 (4)1.3 设计原理 (5)第2章系统硬件电路设计 (6)2.1 系统总体设计 (6)2.2 模块设计分析 (7)第3章系统的软件设计分析 (12)3.1 总程序流程图 (12)3.2 程序子模块设计 (13)第4章调试与测试 (13)4.1 调试过程中遇到的问题与解决 (13)第5章小车实物图 (14)第6章结束语 (15)6.1 小组分工 (15)6.2 项目进度表 (15)6.1 心得 (16)★参考文献附录一（元件清单）附录二（程序清单）摘要本课题是基于STC89C52单片机的智能小车的设计与实现，小车完成的主要功能是能够避开赛道上的两块挡板，并在之后自主识别黑色引导线且根据黑线走向实现快速稳定的寻线行驶。
小车系统以STC89C52单片机为系统控制处理器；采用红外传感器获取挡板和赛道上黑线的信息，来对小车的方向和速度进行控制。
此外，对整个控制软件进行设计和程序的编制以及程序的调试，并最终完成软件和硬件的融合，实现小车的预期功能。
第 1 章任务及要求与方案论证1.1 设计任务与要求1.1.1 设计并制作一个避障循迹小车，其行驶路线示意图如下：1.1.2 机器人从起点出发，在绕过两个挡板障碍物之后，自动寻找在地上的黑线，并能跟随黑线的轨迹行走顺利地到达终点。
1.1.3 能显示机器人行驶的时间，里程，速度等其他功能。
1.1.4 机器人一旦启动后，不得人为干预其行驶，机器人须在8分钟内抵达终点，机器人冲进禁区，需重新从起点开始，时间累加，每支队伍有3次机会进行避障寻轨，取最短时间计入最终成绩，机器人长不小于15cm，宽不小于10cm1.2设计方案论证1.2.1 单片机选择方案方案一:用可编程逻辑器件（PLD）实现。
这种方案与前一种相比，可靠性增加，同时可以很好的完成避障的功能。
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“机器人游广州学院”比赛规则（第二版2011年9月19日更新）
一、任务介绍
“机器人旅游”竞赛项目要求参赛机器人在规定假期时间内，游历尽量多的景点，获得尽量多的得分，并在假期结束前回到宿舍（出发地）。
本次比赛项目分为如下表类型：
机器人类型车型机器人人型机器人（可选）
假期时间90秒200秒
本项目的目的是引导学生学习、设计并制作具有优秀硬件系统与软件系统的移动机器人，逐步提高对机器人的认识与感知，锻炼学生各方面的能力。
该比赛对机器人的主要有如下方面的要求：
1、系统规划与优化能力
在预定的假期时间内游历尽量多的景点，完成计划中的旅游活动，并回到宿舍（出发地）。
是一种最优规划活动；有一定的系统规划与优化能力。
距离出发点近（或到达难度低）的景点分值小，远（或到达难度高）的景点分值大。
想得到高分，就要远游；游得太远太多，就有来不及在规定时间内回到宿舍的危险。
2、应变能力
有路障的摆放数量与位置，在机器人从宿舍出发后，随机确定。
这在一定程度上可控制竞赛的难度，并使旅游线路有一定的不确定性。
路障位置在比赛前公布。
3、爬坡能力
某些地方景点的坡度要求机器人有较好的爬坡能力。
4、快速性与稳定性
机器人在整个旅游过程中，始终要在快速和稳定中求得平衡，否则，难以取得好的成绩。
二、场地说明
1、场地
比赛场地4M X 4.5M。
地面表面为白色。
(删除了边栏)
旅游道路的中心有宽度约为24mm的黑色引导线用以引导机器人。
宿舍（出发点）为400mm*400mm的方形区域，有白线与地图作为分界线。
2、线路图
机器人旅游线路由直道、弯道、环路和交叉路口等组成，任意2个交叉路口之间的距离不小于500mm。
3、路障
某些地方可能会出现路障，表示此路不通。
路障大小为30cm*10cm*10cm的“木块”，随机固定在场地路障设置处。
4、旅游景点
比赛中所有景点均采用大小为30cm*10cm*10cm的“木块。
”景点包括以下三种：
4.1、固定景点
固定景点有供机器人碰撞的挡板。
所有固定景点都在其所处道路的尽头。
机器人车体碰到挡板，使挡板有明显摆动，既认为机器人已游览了景点。
4.2爬坡景点（随机）
某些景点会随机设置在斜坡上，该回合比赛开始后不再移动。
机器人车体碰到挡板，使挡板有明显摆动，既认为机器人已游览了景点。
说明：斜坡坡度约为10度，高约5cm。
斜坡上有长约30cm，宽约30cm的平台。
比赛场地和路线图详见附件一“比赛场地和路线图”。
三、参赛队伍、机器人
1、参赛队伍
参赛队伍人数限制为：3——5人
2、机器人要求：展开后大小要求长不大于30CM，宽不大于20cm，高度与重量不
限。
不能破坏场地和对人员造成伤害。
四、比赛程序
机器人比赛分为2轮（初赛、决赛）进行。
每一轮比赛中，一台机器人可以连续走两次比赛线路（取最好成绩）。
每一轮比赛的成绩不带入下一轮比赛。
1、第一轮比赛（初赛）
参赛队伍：参赛队伍不限制，根据排名，选排名前6支队伍进入复赛
场地说明：无爬坡，无路障
2、第二轮比赛（决赛）
参赛队伍：6支队伍参加，决胜出冠军、亚军、和季军
场地说明：有两处爬坡，有两处路障
五、计时计分
裁判宣布开始，计时器开始计时，机器人可以出发。
20秒内无法出发，本回合结束。
第2回合30秒内无法出发，成绩按0分计算。
浏览景点后，可获得该景点的分值。
在比赛时间结束后不能回到宿舍（出发点）点，扣减30分，不足以扣除按0分计算。
胜负判定：比赛以计分优先，分数多的队伍获胜；分数一样多时，回归宿舍者获胜，若都回归宿舍，则用时少的队伍获胜。
附录1 比赛场地和路线图
表1 景点分值表
景点名称普通分值爬坡分值机器人应用研究所30 40
图书馆20 30
运动场10 20
汽车展览中心15 25
教学楼15 25
心形湖20 30
饭堂10 20 实验中心15 25 说明：将景点放在斜坡上，就成为爬坡景点。
爬坡景点比一般景点多加10分。
景点布置情况及分值大小
说明：方块为景点标志物，圆圈为路障可能出现的地方，右下方为出发点
场景尺寸图
说明：图中圆弧部分为半径为1米的四分之一圆，且其两端均与相接直线相切，其他线路相交处均为直角。
1米
1米 1米
1米
1米
1米
1米
1米
0.5米
0.5米
0.5米 0.5米
0.5米
0.5米
0.5米
0.5米
1米
4米
4．5米
1米
爬坡景点示意图
立体效果图
起草：谭柱（2010级机电创新班）
审阅：马琼雄（工程研究院机器人应用研究所）
2011年9月13日
机器人推荐配置
以下配置价格仅供参考，以市面实际价格为准
传感器类：
五路传感循迹一路触碰一路测距参考价格40元
一路循迹传感器可自行安装在不同位置参考价格10元(可加购触碰开关) 电机类：
直流电机工作电压6至12V 参考价格：单个30元（含轮子）
步进电机12V和5V2类参考价格：单个电机15元
舵机参考价格: 单个40(含轮子)
控制器：
开发板，支持AVR/51单片机，购买后更换STC12C5A60S2单片机，带2路PWM输出功能实现电机控制。
（选择时可以选自己焊接版本或焊接好的版本）参考价格：60元（含STC12C5A60S2单片机）
也可自行焊接自己的控制系统，电子元件举办方提供。
参考价格：20元（含STC12C5A60S2单片机）
若有AVR或ARM单片机需求的，举办方可提供部分资金支持
参考价格：待定
驱动部分：
2路独立直流电机输出控制
参考价格：40元
步进电机驱动，可驱动一个步进电机（有焊接完成版和未焊接版）参考价格：10元
也可自行制作驱动模块，元件举办方提供。
参考价格：待定
轮子：
适用提供的电机轮子参考价格：5元
万向轮参考价格：5元
万向轮参考价格：5元
地盘：
可自行设计制作地盘，举办方提供PVC板供设计制作地盘。
参考价格：10元
现成地盘1，尺寸符合比赛要求。
参考价格：70元（含机电和轮子）
现成地盘2，尺寸符合比赛要求。
参考价格：68元（含机电和轮子）
现成地盘3，尺寸符合比赛要求。
参考价格：70元（含机电和轮子，加编码器需加10元）电池部分：（不同类型主要是电压与重量不同）
电池盒3V与6V 举办方提供电池
参考价格：待定
9V电池扣举办方提供电池
参考价格：待定
有5V与12V输出，可充电，不过重量可能最重
参考价格：80元
其他：
若有其他机器机构等需求可向举办方提出要求，在合理范围内可提供材料与技术支持。