智能循迹小车详细制作过程
1 智能寻迹小车设计与制作指南20120306
更改设计数据 库建立路径
图 1-6 设计数据库的建立
勾选可显示全部 支持的文件类型
图 1-7 选择文件类型对话框
加 载 PCB 元 件封 装库可 以 在 浏览 器的 组 合框 中 ， 选 择库 【 Libraries】。 可 用 鼠标 左键 单 击 【Add/Remove】按钮，将出现如图 1-8 所示的关于引入库文件的对话框。
图 1-4 元器件清单 该项目中，整机中所需的电子元器件见图 1-4 所列。下图 1-5 是主要的元件实物与封装规格。
8
LM393 实物
4
3 1
2 5
6
LM393 元件符号
7
LM393 封装 DIP-8
光敏电阻 CSD5
光敏电阻元件符号
光敏电阻封装
电阻实物
电阻元件符号
电阻封装 AXIAL0.3
三极管 8550
或者直接单击主工具栏上的
按钮，屏幕上出现如图 1-16 所示的对话框。 PCB 设计时一般要添
加通用封装库 C:\Program Files\Design Explorer 99 SE\Library\Pcb\Generic Footprints\Advpcb.ddb\PCB
Footprints.lib。
学习指南
1.1 主要元器件及其封装
整机电原理图如图 1-3 所示，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。
图 1-3 智能寻迹小车电原理图
图 1-18 创建 PCB 封装库文件鼠标右键操作
循迹小车制作过程
电子与信息工程系电子实训课题: 基于STC89C52RC和TCRT5000光电传感器的自动循迹小车设计专业:班级:学号:姓名:指导老师：完成日期:目录目录 0摘要： (1)1.任务及要求 (2)1.1任务 (2)2.系统设计方案 (2)2.1小车循迹原理 (2)2.2控制系统总体设计 (2)3.系统方案 (3)3.1 寻迹传感器模块 (3)3.1.1光电传感器TCRT5000简介 (3)3.1.2比较器LM324简介 (3)3.1.3具体电路 (4)3.1.4传感器安装 (4)3.2控制器模块 (5)3.3电源模块 (6)3.4电机及驱动模块 (6)3.4.1电机 (6)3.4.2驱动 (7)4.软件设计 (8)4.1 PWM控制 (8)4.2 总体软件流程图 (8)4.3小车循迹流程图 (9)4.4中断程序流程图 (10)4.5单片机测序 (11)5．参考资料 (15)摘要本设计是基于STC89C52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。
小车完成的主要功能是能够自主识别黑色引导线并根据黑线走向实现快速稳定的寻线行驶。
小车系统以 STC89S52 单片机为系统控制处理器；采用TCRT5000光电传感器获取赛道的信息，并通过驱动控制电路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。
1.任务及要求1.1任务设计一个基于直流电机的自动寻迹小车，使小车能够自动检测地面黑色轨迹，并沿着黑色车轨迹行驶。
系统方案方框图如图1-1所示。
图1-1 系统方案方框图2.系统设计方案2.1小车循迹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，可以根据接收到的反射光的强弱来判断“道路”。
通常采取的方法是红外探测法。
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；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。
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。
循迹避障智能小车设计
循迹避障智能小车设计一、硬件设计1、车体结构智能小车的车体结构通常采用四轮驱动或两轮驱动的方式。
四轮驱动能够提供更好的稳定性和动力，但结构相对复杂；两轮驱动则较为简单，但在稳定性方面可能稍逊一筹。
在选择车体结构时，需要根据实际应用场景和需求进行权衡。
为了保证小车的灵活性和适应性，车架材料一般选择轻质且坚固的铝合金或塑料。
同时，合理设计车轮的布局和尺寸，以确保小车能够在不同的地形上顺利行驶。
2、传感器模块（1）循迹传感器循迹传感器是实现小车循迹功能的关键部件。
常见的循迹传感器有光电传感器和红外传感器。
光电传感器通过检测反射光的强度来判断黑线的位置；红外传感器则利用红外线的反射特性来实现循迹。
在实际应用中，可以根据小车的运行速度和精度要求选择合适的传感器。
为了提高循迹的准确性，通常会在小车的底部安装多个传感器，形成传感器阵列。
通过对传感器信号的综合处理，可以更加精确地判断小车的位置和行驶方向。
（2）避障传感器避障传感器主要用于检测小车前方的障碍物。
常用的避障传感器有超声波传感器、激光传感器和红外测距传感器。
超声波传感器通过发射和接收超声波来测量距离；激光传感器则利用激光的反射来计算距离；红外测距传感器则是根据红外线的传播时间来确定距离。
在选择避障传感器时，需要考虑其测量范围、精度、响应速度等因素。
一般来说，超声波传感器测量范围较大，但精度相对较低；激光传感器精度高，但成本较高；红外测距传感器则介于两者之间。
3、控制模块控制模块是智能小车的核心部分，负责处理传感器数据、控制电机驱动和实现各种逻辑功能。
常见的控制模块有单片机（如 Arduino、STM32 等）和微控制器（如 PIC、AVR 等）。
单片机具有开发简单、资源丰富等优点，适合初学者使用；微控制器则在性能和稳定性方面表现更优，适用于对系统要求较高的场合。
在实际设计中，可以根据需求和个人技术水平选择合适的控制模块。
4、电机驱动模块电机驱动模块用于控制小车的电机运转，实现前进、后退、转弯等动作。
智能循迹小车设计与制作
方案比较：由三种方案可以看出，以Atmega 128L核心可以方便地实现对各个部分的控制和外接，而AT89S52而需要外扩大量的I/O口才能满足需要，而FPGA的高速处理能力得不到充分发挥且价格较贵，所以我们选择方案一。
3、将各元件布好局，再按要求将元件一一连接起来
4、按照各个模块的分布进行命名
注
意
事
项
1、注意一一对应。
7、智能循迹小车印制电路板的制作
航空职业技术学院
智能循迹小车印制电路板的制作工作卡
编号
7
所属项目
智能循迹小车
计划工时
2课时
共3页
学员
琚俊杰
班级
电子0903
所用器材和工具设备
序号
名 称
型号（规格）
数量
8550
插件
1
3
自锁开关
6脚
插件
1
4
单排插座
8脚
插件
1
5
单排插座
4脚
插件
1
6
单排插座
2脚
插件
1
7
排阻
10K
插件
1
8
电解电容
10UF/25V
插件
1
9
电解电容
100UF/25V
插件
2
10
瓷片电容
15P
插件
2
11
瓷片电容
104
智能_循迹小车详细制作过程
2.2.1道路识别模块..................................................................3
三、光电管与摄像头结合寻线：兼顾了光电寻线的抗干扰能力强和摄像头寻线前瞻性远、信息量大的特点。
难点：光电管与摄像头之间的配合，两者切换的条件。
2.2具体方案
2.2.1道路识别模块
使用了CMOS摄像头和单排七对红外发射接受二极管。根据比赛环境的不同
可灵活选择各个方案。
在光电管与摄像头结合寻线模式里，使用光电管检测的信息作为整幅图像处理的第一行，在采集的图像干扰过多或信息量过少时切换到光电管循线的模式。
6.2调试过程.................................................................................24
6.3主要技术参数说明.................................................................25第七章结论..........................................................................................27附录A参考书目.......................................................................................I
4.1整体介绍....................................................................................9
智能循迹避障小车设计说明
智能循迹避障小车设计说明
一、前言
智能循迹避障小车是一种使用智能科学技术控制的小型机器人,它可以实现自主循迹路径，避障等功能。
目前，智能循迹避障小车已经成为机器人领域的一个重要研究对象，因为它在工业自动化，服务机器人，教育科研，安防监控等领域具有广泛的应用前景。
本文首先介绍智能循迹避障小车的组成结构以及其主要控制系统，并介绍其核心算法：循迹算法、避障算法以及路径规划算法。
最后，本文还将介绍智能循迹避障小车的应用前景。
二、智能循迹避障小车结构及控制系统
智能循迹避障小车是由电机、接收器、传感器等组成的小型机器人。
它的主要控制系统由微处理器，控制板，传感器，电机驱动器，定位器，电池等组成。
其中，微处理器是智能循迹避障小车的核心控制部件，它负责控制和协调整个系统的工作，是小车实现智能控制的基础。
它可以完成小车自主导航的控制，使小车自行实现向指定点前进，避开障碍物以及避免崩溃。
传感器可以检测所处环境的信息，包括距离、方向、颜色等。
自动循迹智能小车的研究与实现
自动循迹智能小车的研究与实现自动循迹智能小车的研究与实现引言近年来，随着人工智能技术的快速发展，各类智能机器人逐渐走入人们的生活。
其中，自动循迹智能小车作为一种常见的应用，广泛用于自动化仓储和物流系统中。
本文将讨论自动循迹智能小车的研究与实现，探究其原理、核心技术及应用前景。
一、自动循迹智能小车概述自动循迹智能小车是一种基于机器视觉和自动控制技术的智能设备，能够通过摄像头或传感器感知环境，实现自主巡航和路径规划。
该小车广泛应用于工业生产线、仓储系统和物流分拣等领域，能够提高生产效率和物流运输效能。
二、自动循迹原理自动循迹智能小车的核心原理是通过摄像头或传感器获取环境信息，并将其输入至算法模块进行处理分析。
具体实现过程可分为以下几个步骤：1. 环境感知：通过摄像头或传感器获取道路或路径信息，包括线段的位置、角度、形状等。
2. 图像处理：对摄像头采集到的图像进行预处理，包括灰度化、二值化、滤波等操作，以便后续的图像分析和轨迹提取。
3. 边缘检测：基于图像处理结果，使用边缘检测算法找到路线上的边缘，获取路径的几何信息。
4. 轨迹提取：根据边缘检测结果，利用曲线拟合等数学算法，提取出路径的具体轨迹。
5. 控制策略：根据提取出的路径信息，设计合适的控制策略，使小车能够按照路径自动行驶。
三、自动循迹智能小车的关键技术1. 视觉识别技术：通过摄像头获取环境信息，并对图像进行处理、分析，从中提取出路径的几何信息。
2. 图像处理与边缘检测技术：对摄像头采集的图像进行预处理，包括灰度化、二值化、滤波等操作，并通过边缘检测算法找到路线上的边缘。
3. 轨迹提取与建模技术：基于边缘检测结果，使用曲线拟合等数学算法，提取出路径的具体轨迹，并对路径进行建模。
4. 自动控制技术：根据提取的路径信息设计适当的控制策略，使小车能够按照路径自动行驶。
四、自动循迹智能小车的应用前景自动循迹智能小车在工业生产线、仓储系统和物流分拣等领域具有广阔的应用前景。
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（穿山乙工作室）三天三十元做出智能车
基本设计思路：
1.基本车架（两个电机一体轮子+一
个万向轮）
2.单片机主控模块
3.电机驱动模块（内置5V电源输出）
4.黑白线循迹模块
0.准备所需基本元器件
1）.基本二驱车体一台。
（本课以穿山乙推出的基本车体为
例讲解）
2）.5x7cm洞洞板、单片机卡槽、51单片机、石英晶体、红
色LED、1K电阻、10K排阻各一个；2个瓷片电容、排针40
个。
3）.5x7cm洞洞板、7805稳压芯片、红色LED、1K电阻各一
个；双孔接线柱三个、10u电解电容2个、排针12个、9110
驱动芯片2个。
4）.5x7cm洞洞板、LM324比较器芯片各一个；红外对管三
对、4.7K电阻3个、330电阻三个、红色3mmLED三个。
一、组装车体
（图中显示的很清晰吧，照着上螺丝就行了）
二、制作单片机控制模块
材料：5x7cm洞洞板、单片机卡槽、51单片机、石英晶体、红色LED、1K电阻、10K排阻各一个；2个瓷片电容、排针40个。
电路图如下，主要目的是把单片机的各个引脚用排针引出来，便于使用。
我们也有焊接好的实物图供你参考。
（如果你选用的是STC98系列的单片机在这里可以省掉复位电路不焊，仍能正常工作。
我实物图中就没焊复位）
三、制作电机驱动模块
材料：5x7cm洞洞板、7805稳压芯片、红色LED、1K电阻各一个；双孔接线柱三个、10u电解电容2个、排针12个、9110驱动芯片2个。
电路图如下，这里我们把电源模块与驱动模块含在了同一个电路板上。
因为电机驱动模块所需的电压是+9V左右（6—15V 均可），而单片机主控和循迹模块所需电压均为+5V。
这里用了一个7805稳压芯片将+9V电压稳出+5V电压。
+9V +9V
这是工作室做的电源+驱动模块，仅作参考
四、制作循迹模块
材料：5x7cm洞洞板、LM324比较器芯片各一个；红外对管三对、4.7K电阻3个、330电阻三个、红色3mmLED三个。
LM324电压比较器工作原理：
该芯片内部有四组比较器，原理就是反相输入端Vi—与同相输入端Vi+的电压进行比较，若Vi+大于Vi—则比较器的输出端OUT输出高电平+5V；若Vi+小于Vi—则比较器的输出端OUT输出低电平0V；
TCRT5000红外对管工作原理：
工作时由蓝色发射管发射红外线，红外线由遮挡物反射回来被接收管接收。
接收反射光线后的接收管呈导通状态，与一电阻串联即可构成一个由发射管控制的分压电路，由此可实现对遮挡物反射光线强度的检测。
我们经常利用这一特性去实现黑白颜色识别。
在小车行驶过程中发射管不断地向地面发射红外光，当红外光遇到白色地面时发生漫发射，反射光被装在小车上的接收管接收；如果遇到黑线则红外光被吸收，则小车上的接收管接收不到信号。
如图12轨迹识别电路所示，发射管（1、2端）与阻值为330欧姆的电阻串联发射红外线。
接收管（3、4）与阻值为47K欧姆的电阻串联。
在没有接收到反射光线时接收管截止呈高阻态，TX输出高电平。
当接收管接收到反射光线时，接收管被导通，并且电阻远小于47K，TX输出低电平。
五、组装连接各模块
供电分配：
单片机主控模块5V
电机驱动模块7V-12V
黑白线循迹模块5V
电机驱动输入端分别接单片机的P0.0、P0.1、P0.2、P0.3
（这里建议大家把电机驱动输入端接到单片机的P0上，因为P0口我们外接有上拉电阻，其他IO口虽然集成上拉电阻但驱动能力太弱，很不稳定。
如果你把驱动输入端接到P0口仍不太受控，可以尝试将上拉电阻改为1K或更小的。
）
循迹模块输出端分别接单片机的P1.0、P1.1、P1.2
注：分别对应右边的光电管输出端（从循迹板对应的右边光电管信号输出端接至单片机P1.0）、左边的光电管输出端（从循迹板对应的左边光电管信号输出端接至单片机P1.1）、前边的光电管输出端（从循迹板对应的前边光电管信号输出端接至单片机P1.2）
六、各种路线分析
七、小车运动状态设计
八、简单的三路循迹算法设计
源程序请到论坛智能车讨论区下载。
该算法仅供参考，（软件需要配合硬件不同的接法）具体程序代码应由实际情况调试得出！！！
源程序请到穿山乙工作室下载
链接地址：
左电机 P0.2 P0.3 LA LB 0 0 不转 0 1 前转 1 0 后转 1 1 不转 右电机 P0.0 P0.1 RA RB 0 0 不转 0 1 前转 1 0 后转 1 1 不转 单片机------电机驱动模块------小车 P0.2 P0.3 P0.0 P0.1
1 0 1 前进 1
0 1 0 后退 1
0 0 1 左转弯 0
1 1 0 右转弯。