循迹小车课程设计
51寻迹小车课程设计
51寻迹小车课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能够理解并掌握51单片机的结构与原理，了解其在寻迹小车制作中的应用。
2. 学生能够掌握寻迹小车的制作流程，了解各部件的功能和连接方式。
3. 学生能够了解并掌握C语言编程的基本方法，实现对51单片机的程序编写。
技能目标：1. 学生能够运用所学知识，独立完成51寻迹小车的搭建和调试。
2. 学生能够运用C语言编写程序，实现对51单片机的控制和寻迹功能。
3. 学生能够通过实际操作，培养动手能力和问题解决能力。
情感态度价值观目标：1. 学生在课程学习中，培养对电子制作的兴趣和热情，提高科技创新意识。
2. 学生通过团队合作，培养沟通协作能力和团队精神。
3. 学生在课程实践中，体验成功解决问题的喜悦，增强自信心和自主学习能力。
课程性质：本课程为实践性较强的课程，结合理论知识与动手操作，培养学生的实际应用能力。
学生特点：学生处于初中年级，具有一定的物理知识和动手能力，对新鲜事物充满好奇。
教学要求：注重理论与实践相结合，强调学生的动手实践能力，鼓励学生主动探索、合作交流，提高解决问题的能力。
将课程目标分解为具体的学习成果，便于教学设计和评估。
二、教学内容1. 理论知识：- 51单片机结构及工作原理：介绍51单片机的内部结构，如CPU、存储器、I/O口等，阐述其工作原理。
- C语言编程基础：讲解C语言的基本语法，如变量、数据类型、运算符、控制语句等，为编写51单片机程序打下基础。
- 寻迹小车原理：分析寻迹小车的制作原理，包括传感器、电机驱动、电源模块等。
2. 实践操作：- 51单片机编程与下载：学习使用编程软件，编写并下载程序到51单片机。
- 寻迹小车搭建：学习组装寻迹小车，包括安装电机、传感器、电池等部件。
- 调试与优化：调试寻迹小车，学会分析并解决问题，优化小车性能。
3. 教学大纲：- 第一课时：51单片机结构及工作原理，C语言编程基础。
- 第二课时：寻迹小车原理，编程与下载。
循迹小车-单片机课程设计
单片机课程设计——智能循迹小车学院：电子信息工程学院专业、班级：自动化121501姓名：王利民学号： 201215040121指导教师：金坤善2015年12月目录一、设计目的与要求……………………………………………………………1.1、设计目的…………………………………………………………………1.2、设计要求…………………………………………………………………二、系统原理及功能分析2.1、系统原理分析………………………………………………………………2.1.1、整体原理及系统框图………………………………………………2.1.2、循迹原理分析…………………………………………………2.1.3、电机转速控制原理分析……………………………………2.2、功能分析……………………………………………………………三、系统设计……………………………………………………………3.1、系统硬件电路选取和设计3.1.1、MCU…………………………………………………………3.1.2、循迹模块…………………………………………………………3.1.3、驱动模块……………………………………………………………3.1.4、电源…………………………………………………………3.1.5、供电电源…………………………………………………………3.2、系统软件设计………………………………………………………………四、测试结果五、总结……………………………………………………………………………参考文献……………………………………………………………………………附录…………………………………………………………………………………一、设计目的与要求1.1、设计目的1、能够熟练使用51单片机编写程序。
2、能够使用Altium Designer绘制出整体电路图，并明白各部分电路的工作原理。
3、了解电机的控制原理和红外传感器的原理，能够熟练使用。
4、了解循迹的方法和原理，找出最佳的循迹方案。
简易循迹小车装配课程设计
简易循迹小车装配课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解循迹小车的基本工作原理，掌握相关电子元件的功能和使用方法。
2. 学生能掌握简易循迹小车的装配流程，了解各部件之间的相互关系。
3. 学生能了解编程控制的基本概念，对循迹小车的程序设计有初步的认识。
技能目标：1. 学生能够独立完成简易循迹小车的装配，提高动手实践能力。
2. 学生能够通过编程控制循迹小车，培养解决问题的能力和创新思维。
3. 学生能够运用所学的知识，对循迹小车进行调试和优化，提高实际操作能力。
情感态度价值观目标：1. 学生通过参与课程，培养对科学技术的热爱和兴趣，激发创新精神。
2. 学生在团队协作中，学会沟通、交流和合作，培养团队意识。
3. 学生在课程实践中，体验成功与失败，培养面对挑战的积极态度和克服困难的勇气。
课程性质：本课程为实践性课程，注重学生的动手能力和创新能力培养。
学生特点：六年级学生具有一定的认知能力和动手能力，对新鲜事物充满好奇心，喜欢挑战。
教学要求：教师应关注学生的个体差异，引导他们主动参与课程实践，培养他们的创新意识和团队协作能力。
同时，注重课程目标的分解与落实，确保学生能够达到预期学习成果。
在教学过程中，注重过程评价和总结评价，及时给予学生反馈和指导。
二、教学内容1. 理论知识：- 了解简易循迹小车的原理，包括传感器的工作原理、电机驱动原理等。
- 学习电子元件的基本知识，如电阻、电容、二极管等。
- 掌握编程控制的基本概念，如条件语句、循环语句等。
2. 实践操作：- 装配简易循迹小车，包括电路连接、机械结构的组装。
- 学习使用编程软件，编写控制循迹小车运行的程序。
- 对循迹小车进行调试和优化，提高其运行性能。
3. 教学大纲：- 第一阶段：介绍简易循迹小车的基本原理和电子元件，让学生对课程内容有整体的认识。
- 第二阶段：学习编程控制的基本概念，为后续编程实践打下基础。
- 第三阶段：分组进行简易循迹小车的装配，培养学生的动手实践能力。
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。
【精品】自动寻迹小车课程设计
【精品】自动寻迹小车课程设计
对于自动寻迹小车的课程设计，可以从以下几个方面展开：
1. 理论知识介绍：引导学生了解自动寻迹小车的原理和工作方式，包括红外线感应原理、信号采集与处理、控制系统等基础知识。
2. 硬件组装：指导学生进行自动寻迹小车的硬件组装，包括电机驱动、红外线传感器安装、可编程控制模块连接等操作。
3. 编程环境搭建：介绍学生如何搭建自动寻迹小车的编程环境，可以使用Arduino、树莓派等平台进行编程。
4. 编程基础讲解：向学生介绍编程的基础知识，如变量、循环、条件语句等，并通过示例代码演示如何控制自动寻迹小车的行动。
5. 自动寻迹算法设计：向学生介绍自动寻迹算法的原理和设计思路，包括使用红外线传感器检测轨道、根据检测结果调整小车的行动方向等。
6. 实验操作：组织学生进行自动寻迹小车的实验操作，让他们亲自动手操控小车在轨道上行驶，观察和分析不同轨迹条件下的小车行为。
7. 实验结果分析：引导学生对实验结果进行分析，让他们总结不同条件下小车的行为规律，思考可能的优化方法。
8. 创新项目设计：鼓励学生开展创新项目设计，可以让他们尝试改进自动寻迹小车的性能，如增加避障功能、设计不同的行动模式等。
通过以上的课程设计，可以帮助学生在实践中理解和掌握自动寻迹小车的原理和应用，提高他们的动手能力和创新思维。
循迹小车课程设计
循迹小车课程设计
循迹小车课程设计是一个涉及多个学科领域的项目，包括电子、控制理论、机械设计和人工智能等。
以下是一个可能的循迹小车课程设计大纲：
一、项目背景和目标
介绍循迹小车的概念和应用场景，如智能物流、无人驾驶等。
阐述项目目标，如实现自动循迹、避障、数据采集等功能。
二、硬件选型和搭建
选择合适的微控制器、电机、传感器等硬件设备。
设计并搭建小车的机械结构，确保稳定性和灵活性。
三、控制算法设计
介绍PID控制、模糊逻辑控制等常见控制算法。
根据需求选择合适的算法，并进行参数调整。
四、循迹功能实现
编写代码实现小车的自动循迹功能，包括路径识别、电机控制等。
通过调试和优化，提高小车循迹的准确性和稳定性。
五、避障功能实现
介绍超声波、红外等常见传感器及其工作原理。
编写代码实现小车的避障功能，包括障碍物检测、路径规划等。
通过实验验证避障功能的可靠性和准确性。
六、数据采集与分析
使用传感器采集小车运行过程中的数据，如速度、位置、时间等。
分析采集到的数据，评估小车的性能表现，为后续优化提供依据。
七、系统集成与调试
将所有模块集成到小车中，进行系统调试。
解决调试过程中遇到的问题，优化系统性能。
八、总结与展望
总结项目成果，分析优缺点。
提出改进和扩展的方向，为后续研究提供思路。
课程设计循迹小车
课程设计循迹小车一、教学目标本课程旨在让学生了解和掌握循迹小车的基本原理和制作方法，培养学生的动手能力和创新能力。
知识目标包括：了解循迹小车的工作原理、熟悉常见的电子元件及其功能、掌握基本的电路连接和编程技巧。
技能目标包括：能够独立完成循迹小车的组装、调试和编程，培养学生的动手能力和解决问题的能力。
情感态度价值观目标包括：培养学生对科学的兴趣和好奇心，增强学生的团队合作意识和环保意识。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括循迹小车的原理、组成和制作方法。
首先，介绍循迹小车的工作原理，让学生了解其运行机制。
其次，讲解循迹小车的组成，包括电子元件、电路连接和编程等方面。
最后，教授学生如何动手制作循迹小车，培养学生的实际操作能力。
三、教学方法为了提高教学效果，本课程采用多种教学方法相结合的方式。
首先，运用讲授法，向学生讲解循迹小车的基本原理和制作方法。
其次，通过讨论法，引导学生进行思考和交流，提高学生的理解能力。
再次，运用案例分析法，分析实际案例，使学生更好地掌握知识。
最后，利用实验法，让学生亲自动手操作，培养学生的实践能力。
四、教学资源为了支持教学内容的实施，我们将选择和准备以下教学资源。
教材：《循迹小车制作教程》，为学生提供基本的学习资料。
参考书：《电子制作入门》、《编程技巧与应用》等，为学生提供更多的学习参考。
多媒体资料：制作PPT和视频教程，为学生提供直观的学习资源。
实验设备：准备循迹小车制作所需的电子元件、工具和设备，为学生提供实践操作的机会。
五、教学评估为了全面、客观地评估学生的学习成果，我们将采用多种评估方式。
平时表现方面，将根据学生在课堂上的参与度、提问和回答问题的积极性等给予评分。
作业方面，将根据学生完成作业的质量、创新性和准确性等进行评分。
考试方面，将设置选择题、填空题、简答题和综合分析题等多种题型，全面测试学生对知识的掌握和应用能力。
此外，还将设置实验操作考核，评估学生的动手能力和实验技能。
循迹小车课程设计
一、课设题目：循迹小车二、课设要求：1、小车能识别黑色轨迹自主行走；2、小车速度可调；3、设计电路，编写程序，软件硬件仿真、调试。
三、任务时间表：1、六用7-10号完成方案的大体框架，确定大致元器件，完成电路图绘制，进行编程，仿真；2、六月13-14号焊接硬件；3、六月15-17号调试修改。
四、框架图：五、小车各模块电路图及说明：1、电机驱动控制部分：采用专门的电机控制芯片L298。
特点：(1) 工作电压高，最高工作电压可达46V;输出电流大，瞬间峰值电流可达3A，持续工作电流为2A。
(1) 内含两个H桥的高电压大电流全桥式驱动器，可以用来驱动直流电动机和步进电动机、继电器、线圈等感性负载。
(2) 采用标准TTL逻辑电平信号控制；具有两个使能控制端，在不受输入信号影响的情况下允许或禁止器件工作。
(3) 有一个逻辑电源输入端，使内部逻辑电路部分在低电压下工作；可以外接检测电阻，将变化量反馈给控制电路。
引脚图和引脚功能表：L298管脚图它可同时对两个电机进行驱动控制，电路简单，控制效果好，干扰小，因此我们采用此方案，电路图如下：2、传感器探测部分：采用光电传感器ST188。
特点：1、采用高发射功率红外光电二极管和高灵敏度光电晶体管组成。
2、检测距离可调整范围大，4—13mm可用。
3、采用非接触检测方式。
应用范围1、IC卡电度表脉冲数据采样。
2、集中抄表系统数据采集。
3、传真机纸张检测。
4、与方向判别电路ST288A结合使用可判别被测物的运动方向及正反转测量、行程测量等。
外形尺寸：ST188引脚图（单位mm）3、中央处理模块：STC89C51单片机。
硬件结构：STC89C51单片机是把那些作为控制应用所必需的基本内容都集成在一个尺寸有限的集成电路芯片上。
如果按功能划分，它由如下功能部件组成，即微处理器、数据存储器、程序存储器、并行I/O口、串行口、定时器/计数器、中断系统及特殊功能寄存器。
它们都是通过片内单一总线连接而成，其基本结构依旧是CPU加上外围芯片的传统结构模式。
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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：单片机课程设计
设计题目：智能循迹小车
院系：测控技术与仪器系
班级：1001104
设计者：陈哲
学号：1100100534
指导教师：周庆东
设计时间：2013/9/2—2013/9/13
哈尔滨工业大学
哈尔滨工业大学课程设计任务书
开题报告
（一）立项背景
本次的课程设计的主要任务是设计一个能够通过红外对管识别黑线、通过PWM电路模块进行调速跟踪黑色条纹带以及通过LCD液晶模块进行脉冲、速度、PWM的占空比三个参数的显示的智能小车。
控制板的设计以16位的MC9S128单片机为控制核心，MC9S12XS128是一款功能强大的16位微控制器，具有非常丰富的片上资源，如：10位精度的ADC，节省了片外AD；强大的定时器，方便对电机进行控制，可以进行浮点型运算。
另外还有精密的比较器，大容量的RAM和ROM，可存储大容量的程序。
驱动板则以L289N 驱动芯片为核心，应用红外对管和LCD液晶模块，成功的实现小车的循迹、测速、调速和显示功能这四大功能。
课题完成了红外对管、单片机、控制板、驱动板选择，采购接口电路的设计和连接以传感器和电路的安装位置和方式的安排，并完成了整个硬件的安装工作。
除此之外，还对整个控制软件进行设计和程序的编制以及程序的调试，并最终完成了软件和硬件的融合，基本实现了智能小车要求实现的预期的功能。
为了适应机电一体化的发展在汽车智能化方向的发展要求，提出简易智能小车的构想，目的在于：通过独立设计一辆具有简单智能化的简易小车，获得项目整体设计的能力，并掌握多通道多样化传感器综合控制的方法。
所以选择“基于单片机的智能小车循迹设计”一题作为尝试。
本次设计主要解决问题是如何实现所要求的四大功能，最后完成硬件实物的组装，并编制相关程序，使其实现功能的融合，做出具有预先要求功能的实物。
（二）课题目的
在我们基本掌握了51单片机的基本使用方法的基础之上，本学期开学初，单片机课程设计给了我们更大的挑战，课题的目的有以下几点。
（1）进一步熟练其他更加高级的单片机的使用方法、提高程序的编写能力
（2）掌握单片机系统外扩器件的连接与使用
（3）学会选择合适的传感器来完成任务
（4）掌握软件和硬件调试的基本技巧与方法
（三）设计思路
本次设计的硬件框图如1-1图所示
图1 硬件框图
本次智能仪表综合训练课题是基于单片机的智能小车测速循迹系统，这次设计所使用的循迹模块为红外对管，通过红外对管的返回值得出小车相对于黑线的位置。
测速传感器为光电码盘，在单位时间内计算脉冲的次数，然后通过计算转换处理即得到所测量的速度。
通过软件更改高电平时间调速，通过oLed液晶屏显示速度。
通过codewarrior 进行软件编程、编译、链接、调试，编出能够满足要求的程序。
最后用此种单片机专门的BDM把生成的hex文件下载到单片机即可。
（四）主要模块的基本原理
4.1直流电机控制模块
小车的动作由电机控制。
电机与驱动模块连接。
单片机引脚输出用来给出驱动模块的控制信号，从而控制电机的转向和转速，通过左右轮的速差实现小车的左右转弯。
如图2所示：
图2 左、右电机连接图
控制电机运动转速的是高电平持续的时间，通过单片机给出两个电机控制信号的PWM 实现小车的速度控制。
如下图3所示：
图3 电机顺、逆时针旋转控制脉冲图
综上可知，若令左、右车轮电机高电平持续时间为1.5ms时，小车将处于静止状态。
若令左车轮电机高电平持续时间为1.7ms，右车轮电机高电平持续时间为1.3ms时，则左车轮电机逆时针，右车轮电机顺时针，小车将会以最快的速度前进。
此时，若想改变小车的前进速度，则逐渐减小左电机的高电平时间，逐渐增加右电机的高电平时间，则可以减小车速。
同理可知，若令左车轮电机高电平持续时间为1.3ms，右车轮电机高电平持续时间为1.7ms时，则左车轮电机顺时针，右车轮电机逆时针，小车将会以最快的速度后退。
当需要转弯时，通过分析和测试我们可以知道，当小车想左转时，需令左右两轮均顺时针旋转，而当小车想右转时，需令左右两轮均逆时针旋转。
4.2 oLED显示模块
系统采用oLED液晶显示，它为的点阵屏，可以显示4行*8个汉字，同时只用5个I/O端口，它不仅节省了单片机的资源，相比较数码管液晶显示更加直观、节能，同时在硬件上面液晶的驱动电路比数码管简单的多，故采用oLED显示。
oLED液晶屏如4图所示。
图4 oLED显示屏
如上图所示，板子管脚依次为G（地），3.3V电源，DO (CLK时钟)，D1 (MISO数据)，RES(复位)，DC(数据/命令)，CS（片选己接地，不用接)。
4.3红外对管黑线识别模块
如图5为循迹模块，即红外对管模块
图5 红外对管模块
1.应用场合:
（1）科研运用，实现寻找线迹的功能，采用优质的TCRT5000红外发接收一体头，可以有效的检测线迹，检测速度极快。
（2）实现测速功能，配合光栅轮实现转速计数。
2应用原理
当小车在白色地面行驶时，装在车下的红外发射管发射红外线信号，经白色反射后，被接收管接收，一旦接收管接收到信号，输出端将输出低电平；当小车行驶到黑线时，红外线信号被黑色吸收后，将输出高电平，从而实现了通过红线检测信号的功能。
将检测到的信号送到单片机的I/O口，当I/O口检测到的信号为高电平时，表明小车处在黑色的引线上；同理，当I/O口检测到的信号为低电平时，表明小车行驶在白色地面上。
4.4主程序的设计
主程序的流程图如下图6所示
图6 程序流程图
（五）总结
本设计最终定案是以XS128为主核心板的智能循迹测速小车，它利用集成好的光电对管对地面黑白颜色进行辨识，用光电码盘实现对循迹车的实时测速，并用oLED显示速度。
具有速度快，界面友好等特点，完全满足本次课程设计的要求。