循迹小车作品说明书

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智能循迹车使用说明书

智能循迹车使用说明书

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1.循迹板实物图
说明:循迹板共有5个探头(Q1~Q5),分别对应的输出端为OUT Q1~Q5。

工作原理:发射头发射红外线,当地面没有黑线时,红外线被反射回来,接收头接收
到后接收端导通,导通则T1接地=0;反向端大于同向端, 则OUT 端输出低电平为低1给单片机识别,单片机通过扫描引脚来判断黑线状态。

同理,当黑线将红外线吸收时,那么OUT 端输出高电平1给单片机。

在输出端接有工作指示灯,当第电平时,指示灯亮.
2.循迹板电路图
3.循迹探头说明书
4.循迹算法分析
T1
A . B. C.
A.一个探头检测到信号
B.侧边一个探头检测到信号
C.两个探头同时检测到信号
5.电机驱动
电机驱动结构简图
电机驱动分析:这是一个H 桥电路,当LA 点位低电平时,Q3,Q2截止,Q7,Q1导通,电机左端呈高电平;当LB 点位高电平时,Q8,Q2截止,Q6,Q5导通,电机左端呈高电平;因此,在LA 为0,LB 为1时,电动机正转,反之,电动机反转。

如果LA,LB 同为高电平或低电平时,电机停止转动。

LA
LB。

毕业设计自动循迹小车

毕业设计自动循迹小车

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红外传感器ST188简介 (3)3.1.2比较器LM324简介 (4)3.1.3具体电路 (4)3.1.4传感器安装 (5)3.2控制器模块 (5)3.3电源模块 (6)3.4电机及驱动模块 (7)3.4.1电机 (7)3.4.2驱动 (7)3.5自动循迹小车总体设计 (8)3.5.1总体电路图 (8)3.5.2系统总体说明 (10)4.软件设计 (10)4.1 PWM控制 (10)4.2 总体软件流程图 (11)4.3小车循迹流程图 (11)4.4中断程序流程图 (12)4.5单片机测序 (13)5.参考资料 (16)自动循迹小车摘要: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黑色轨迹进行检测,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黑色轨迹自动行驶,实现小车自动寻迹的目的。

关键词:单片机AT89C51 光电传感器直流电机自动循迹小车Abstract :This design is a Simple Design of a smart auto-tracking vehicle which based on MSC control.The construction of the car ,and methods of hardware and software design are included. The car use AT89C51 as heart of centrol in this system. Then using PWM waves Produced by MCU to control car speed. By using infraraed sensor to detect the information of black track. The smart vehicle acquires the information and sends t hem to the MSC.Then the MSC analyzes the signals and controls the movements of t he motors. Which make the smart vehicle move along the given black line antomaticly.Keywords :infrared sensor ;MSC ;auto-tracking1.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。

光电循迹小车使用手册

光电循迹小车使用手册

光电循迹小车使用手册1. 仿真软件介绍在做实物之前,可以用仿真软件plastid进行在线仿真。

这样不仅可以加快设计进度,同时可以减少实际电路的调试,减少出错,节约成本。

Plastid是为“飞思卡尔”杯全国大学生智能车邀请赛开发的智能车仿真系统,不仅可以针对不同的赛车,赛道,路径识别方案,控制策略等内容进行仿真和相关分析,还增添了许多新的功能,使仿真系统更接近于实际情况,为使用者提供更好,更真实的虚拟仿真平台。

Plastid主要有以下几大特点:1.赛道与赛车环境模拟系统分别针对赛道与赛车建立模型,使用者可以方便的自行设计直线,弯道等各种形状的赛道,并可根据赛车的实际情况调整赛车的参数,使用方便灵活。

在条件限制,没有办法制作试验赛道或智能车尚未制作完成的情况下,更可以在该系统下验证,调试控制算法。

2.控制算法仿真验证系统采用纯软件仿真形式,通过将控制程序编写成dll文件,系统调用dll文件来实现仿真。

Dll的编写可以使用VC6,VC2005,Delphi7,Delphi2006.使用者可以根据自身情况,选择最适合自己的编程环境来编写程序。

验证调试后的算法代码,也可以很方便的移植到单片机中。

3.路径识别方案分析系统提供了广泛使用的光电传感器和CCD传感器模型,使用者可以自行设计传感器的数量及排列方式,位置,在系统中进行仿真,通过分析比较,从而获得优化方案。

很多程度上解决了实地试验中更换传感器麻烦,费时的问题。

从而极大提高方案分析效率。

图1.1 程序主界面在此界面中,用户可以在菜单工具栏中的“文件”、“工具”、“帮助”等菜单进行操作;同时,也可以操作菜单工具栏下方的选项:“赛道设计”、“赛车设计”、“仿真模拟”、“结果回放”,进入相应的操作子界面进行进一步的操作。

赛道设计:在赛道设计子界面中,可以进行赛道的设计操作,如新建及修改赛道、赛道基本参数设定等。

赛车设计:在赛车设计子界面中,用户建立自己的小车模型,并根据自己小车的实际情况对相关参数进行设置。

智能循迹避障小车设计说明

智能循迹避障小车设计说明

智能循迹避障小车设计说明智能循迹避障小车是一种基于微控制器控制的智能小车,它能够根据预设程序进行自主行驶、循迹和避障。

下面是对智能循迹避障小车的设计说明:1.硬件设计智能循迹避障小车的硬件设计包括以下组成部分:1.1 微控制器:使用单片机实现小车的控制和决策,采用常见的单片机有STC、ATmega、STM32等。

1.2 传感器:使用光电传感器进行循迹,超声波传感器进行避障。

在循迹方面,一般采用两个光电传感器,安装在小车底部,分别检测黑线和白色地面;在避障方面,一般采用超声波传感器,安装在小车前方,检测前方物体距离。

1.3 驱动电机:小车驱动电机一般采用直流减速电机,通过H桥驱动电路实现正反转控制。

1.4 电源:小车电源采用锂电池或干电池供电。

1.5 其他:小车还需要一些辅助元件,如LED指示灯、蜂鸣器等。

2.软件设计智能循迹避障小车的软件设计包括以下几个方面:2.1 循迹算法:根据光电传感器检测到的黑线和白色地面的信号,判断小车当前位置,控制小车朝着黑线方向运动。

2.2 避障算法:根据超声波传感器检测到的前方距离信息,判断小车前方是否有障碍物,避免碰撞。

2.3 控制逻辑:根据传感器数据计算得出的小车状态,进行控制决策。

比如,避障优先还是循迹优先,小车如何避障等。

2.4 通信协议:如果需要远程控制或传输数据,需要设计相应的通信协议。

3.功能实现基于硬件和软件设计,实现智能循迹避障小车以下功能:3.1 循迹:小车能够自主行驶,按照预设的循迹算法进行路径规划和执行。

3.2 避障:小车能够根据预设的避障算法,自主避开前方障碍物,避免碰撞。

3.3 情境感知:小车能够通过传感器感知环境,根据感知到的信息做出相应的控制决策。

3.4 远程控制:如果需要,可以通过通信模块实现小车的远程控制和数据传输。

智能循迹小车说明书

智能循迹小车说明书

本科毕业设计说明书题目:智能循迹小车院(部):机电工程学院专业:班级:姓名:学号:指导教师:完成日期:摘要 (2)ABSTRACT (4)1.绪论........................................................................................................................... - 1 - 1.1智能小车的作用和意义 ........................................................................................ - 1 -1.2智能小车的现状...................................................................................................... - 2 -2.方案设计与论证 ................................................................................................... - 3 - 2.1循迹模块 ................................................................................................................... - 3 - 2.2主控系统 ................................................................................................................... - 4 - 2.3电机驱动模块 .......................................................................................................... - 5 - 2.4机械系统 ................................................................................................................... - 7 -2.5电源系统 ................................................................................................................... - 7 -3.硬件设计................................................................................................................... - 8 - 3.1信号检测模块 .......................................................................................................... - 8 - 3.2主控电路 ................................................................................................................... - 8 - 3.3驱动电路 ................................................................................................................. - 11 -3.4总体设计 ................................................................................................................. - 11 -4.软件设计................................................................................................................. - 13 - 4.1总体结构框图 ........................................................................................................ - 13 - 4.2总体程序流程图.................................................................................................... - 14 - 4.3总程序...................................................................................................................... - 14 -4.4软件仿真 ................................................................................................................. - 38 -5.安装和调试............................................................................................................ - 40 - 结束语............................................................................................................................ - 42 - 致谢 .............................................................................................................................. - 43 - 参考文献 ...................................................................................................................... - 44 -本设计主要有三个模块包括信号检测模块、主控模块、电机驱动模块。

循迹小车作品说明书

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循迹小车作品说明书(总11页)--本页仅作为文档封面,使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--目录1 电路设计 ............................................................................................................ 错误!未定义书签。

总体方框图............................................................................................... 错误!未定义书签。

工作原理 ................................................................................................... 错误!未定义书签。

2 各主要电路及部件工作原理........................................................................ 错误!未定义书签。

三路循迹电路简要说明........................................................................ 错误!未定义书签。

电压比较电路简要说明........................................................................ 错误!未定义书签。

电机驱动电路简要说明........................................................................ 错误!未定义书签。

复位电路简要说明................................................................................. 错误!未定义书签。

毕业设计+智能循迹避障小车设计说明

毕业设计+智能循迹避障小车设计说明

单片机系统课程设计轮式移动机器人的设计学院:通信与电子工程学院班级:电子131:初清晨学号:2013131013同组成员:孟庆阳轩指导老师:王艳春日期: 2015年12月24日组员分工1、组长:轩,实物焊接,报告整理,程序设计2、组员:孟庆阳,实物焊接,仿真测试,报告整理3、组员:初清晨,实物焊接,报告整理,仿真测试目录摘要0第一章绪论11.1智能小车的意义和作用 (1)1.2智能小车的现状 (2)第二章方案设计与论证22.1 主控系统 (2)2.2 电机驱动模块 (3)2.3 循迹模块 (4)2.4 避障模块 (5)2.5 机械系统 (6)2.6电源模块 (6)第三章硬件设计63.1 AT89S52单片机的简介 (7)3.2总体设计 (10)3.3驱动电路 (11)3.4信号检测模块 (12)3.5主控电路 (13)第四章软件设计134.1主程序框图 (13)4.2电机驱动程序 (14)4.3循迹模块 (15)4.4避障模块 (18)结束语23致23附录一循迹加红外避障综合程序25附录二实物图29摘要随着计算机、微电子、信息技术的快速进步,智能化技术的开发速度越来越快,智能度越来越高,应用围也得到了极大的扩展。

智能作为现代的新发明,是以后的发展方向,它可以按照预先设定的模式在一个环境里自动的运作,不需要人为的管理,可应用于科学勘探等用途。

智能电动小车就是其中的一个体现。

设计者可以通过软件编程实现它的行进、循迹、停止的精确控制以与检测数据的存储、显示,无需人工干预。

因此,智能电动小车具有再编程的特性,是机器人的一种。

本设计采用AT89S52单片机加电机驱动电路和红外遥控与循迹模块还有红外接收一体化传感器设计而成,采用模块化的设计方案,运用红外遥控器控制小车的前进、后退、左转、右转、启动和停止。

关键词:智能小车;STC89C52单片机;L9110;红外对管Intelligent tracking and obstacle-avoid carAbstract:Based infrared detection of black lines and theroad obstacles, and use a STC89C52 MCU as the controlling core for the speed and direction, A electronic drived, which can automatic track and avoid the obstacle, was designed and fabricated. In which, the car is drived by the L298N circuit, its speed is controlled by the output PWM signal from the STC89C52.Keywords: Smart Car; STC89C52 MCU; L298N;Infrared Emitting Diode第一章绪论1.1智能小车的意义和作用自第一台工业机器人诞生以来,机器人的发展已经遍与机械、电子、冶金、交通、宇航、国防等领域。

红外循迹车制作手册

红外循迹车制作手册

目录基本要求: (2)发挥部分: (2)图一赛道 (3)图二终止线 (4)附件循迹小车制作手册: (5)一:小车底盘 (5)二:电机驱动 (5)三:电源与电源管理 (6)四:小车组装 (8)五.传感器 (9)六;控制器 (10)七;编程控制 (11)基本要求:1.完成如图一所示赛道2. 在如图二(可打印)所示终止线停车发挥部分:1.主控芯片为51系列单片机2.有速度控制(1调速控制;2速度闭环控制)3.完成基本要求1速度越快越好图一赛道图二终止线附件循迹小车制作手册:一:小车底盘推荐使用如图两轮小车底盘(点击图片课查看淘宝链接)详情查看淘宝链接;推荐使用光电测速码盘。

二:电机驱动直流电机使用H 桥电路驱动如图:(详细请看附件H桥驱动电路原理)推荐使用L298N 驱动模块(点击图片查看淘宝链接)电路原理图:三:电源与电源管理此类电机参数:推荐使用6-8V 电压供电;所以选用6-8V 电池为电源,或4-5节AA/AAA电池串联;由于51单片机需要5V供电,所以要5V稳压芯片,降压给单片机供电,例如LM7805,LM2940,AMS1117-5.0V等上述电机驱动模块,带有lm7805稳压芯片故可以直接当做电源管理使用四:小车组装五.传感器轨迹线为黑线,用黑色电工胶带粘在白色纸板上作为赛道。

循迹方式多样,摄像头、线性CCD、激光管等;推荐使用红外光电对管循迹;(点击图片查看淘宝链接)红外对管中黑色二极管为发射管,会发射人眼无法识别的红外线,白色管为接收管,用来接收返回的红外线,白色物体的红外线吸收能力较弱,大多红外线被反射,而黑色物体相反;故利用此特性来区分白色道路与黑色引导线;如图方形电路板为,迟滞比较器电路。

用来输出稳定数字状态(0或5V)的信号;六;控制器推荐使用51单片机作为控制芯片;附件里有编译环境、stc下载软件、串口助手及编程辅助工具;(点击图片查看淘宝链接)七;编程控制程序流程:示例程序:#include "reg51.h"sbit M0h=P2^0;sbit M0l=P2^1;sbit M1h=P2^2;sbit M1l=P2^3;sbit M0s=P2^4;sbit M1s=P2^5;unsigned char speed=0;// 0-9//timer initvoid initTimer(void){TMOD=0x0;TH0=0xe0;TL0=0x18;}void stoprun(void){M0h=0;M0l=0;M1h=0;M1l=0;}void run(void){M0h=1;M0l=0;M1h=1;M1l=0;}void backrun(void){M0h=0;M0l=1;M1h=0;M1l=1;}void leftrun(void){ M0h=1;M0l=0;M1h=0;M1l=1;}void rightrun(void){M0h=0;M0l=1;M1h=1;M1l=0;}//timer0/counter0 interruptvoid timer0(void) interrupt 1{ static unsigned char time=0;time++;TH0=0xe0;TL0=0x18;//add your code here.if(time==speed){stoprun();}if(time>=10){time=0;switch(P0&3){ case 0: run();break;case 1: leftrun();break;case 2: rightrun();break;default: stoprun();break; } }}//the main funvoid main(void){initTimer();TR0=1;ET0=1;speed=5;EA=1;for(;;){}}。

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目录
1 电路设计 .............................................. 错误!未定义书签。

总体方框图........................................ 错误!未定义书签。

工作原理.......................................... 错误!未定义书签。

2 各主要电路及部件工作原理 .............................. 错误!未定义书签。

三路循迹电路简要说明.............................. 错误!未定义书签。

电压比较电路简要说明.............................. 错误!未定义书签。

电机驱动电路简要说明.............................. 错误!未定义书签。

复位电路简要说明.................................. 错误!未定义书签。

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电源电路简要说明.................................. 错误!未定义书签。

3 主要程序段 ............................................ 错误!未定义书签。

4 元器件清单 ............................................ 错误!未定义书签。

5 作品介绍 .............................................. 错误!未定义书签。

作品简介.......................................... 错误!未定义书签。

流程图............................................ 错误!未定义书签。

6 设计总结 .............................................. 错误!未定义书签。

设计心得体会....................................... 错误!未定义书签。

改进意见........................................... 错误!未定义书签。

附录一循迹小车原理图 ................................... 错误!未定义书签。

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正文
1 电路设计
总体方框图
图1 总体方框图

工作原理
a)三路循迹电路:通过3个TCRT5000光电传感器,来循着黑色路线,从而通过单
片机控制电机驱动来控制电机的运行方式和方向。

b)电机驱动:通过单片机控制小车的左右两侧电机的运行方式(正转、反转、停止),
并对电机运行速度进行调节。

2 各主要电路及部件工作原理
三路循迹电路简要说明
三路循迹电路通过3个TCRT5000传感器来寻找黑色路径,当左侧传感器检测到黑线,单片机通过电机驱动控制右侧电机正转,左侧电机停转,小车左转。

直到中间传感器检测到黑线此时两侧电机都正转,小车直线行走。

当右侧传感器检测到黑线,单片机通过电机驱动控制左侧电机正转,右侧电机停转,小车右转,直到中间传感器检测
到黑线此时两侧电机都正转,小车直线行走。

|
图2-1 循迹电路
电压比较电路简要说明
LM324N 简绍:简单地说,电压比较器是对两个模拟电压比较其大小(也有两个数字电压比较的,这里不介绍),并判断出其中哪一个电压高,如图2-2所示。

图2-2(a)是比较器,它有两个输入端:同相输入端(“+” 端) 及反相输入端(“-”端),有一个输出端Vout(输出电平信号)。

另外有电源V+及地(这是个单电源比较器),同相端输入电压VA,反相端输入VB。

VA和VB的变化如图2-2(b)所示。

在时间0~t1时,VA>VB;在t1~t2时,VB>VA;在t2~t3时,VA>VB。

在这种情况下,Vout的输出如图2-2(c)所示:VA>VB时,Vout输出高电平(饱和输出);VB>VA时,Vout输出低电平。

根据输出电平的高低便可知道哪个电压大。

~

图2-2 电压比较原理图
电机驱动电路简要说明
L298N简绍:L298N芯片可以驱动两个二相电机,也可以驱动一个四相电机,输出电压最高可达50V,可以直接通过电源来调节输出电压;可以直接用单片机的IO口提供信号;而且电路简单,使用比较方便
图2-1-2-1 驱动电路
}
图2-3 电机驱动电路
复位电路简要说明
图2-4 复位电路
说明:只要保证复位位RST保持10ms以上的高电平,单片机就可以复位。

电源电路简要说明
单片机和电机电源供给采用单独供电方式,用三节干电池给单片机供电,用6v蓄电池给电机供电。

3 主要程序段
#include<>
#include""
.
uint16 n,a;
void main()
{
ENA=1;
ENB=1;
while(1)
{
car_straight();

delay_ms(500);
a=scan_TRCT();
if(a!=2)
switch(a)
{
case 1: {
car_left();
delay_ms(200);
break;
}
case 2: {

car_straight();
delay_ms(200);
break;
}
case 3: {
car_right();
delay_ms(200);
break;
}
default:break;
}

}
}
void car_straight()
{
IN1=1;
IN2=0;
IN3=0;
IN4=1;
delay_ms(5);
}
void car_left()
}
{
IN1=1;
IN2=0;
delay_ms(4);
IN1=0;
IN2=1;
delay_ms(1);
}
void car_right()
{
IN3=1;
{
IN4=0;
delay_ms(4);
IN3=0;
IN4=1;
delay_ms(1);
}
uint8 scan_TRCT()
{
uint8 b=2;
if(!TRCT2)
{
\
if(TRCT1&&TRCT3)b=2;
else
if(TRCT1)b=1;
else
if(TRCT3)b=3;
}
else b=2;
return b;
}
void delay_ms(uint16 t)
{
@
n=0;
TMOD|=0x01;
TH0=(65536-1000)/256;
TL0=(65536-1000)%256;
EA=1;
ET0=1;
TR0=1;
while(n!=t);
}
void timer0() interrupt 1
{
`
TH0=(65536-1000)/256;
TL0=(65536-1000)%256;
n++;
}
4 元器件清单
5 作品介绍
!
作品简介
本作品以单片机为核心,通过TCRT5000传感器、电机驱动、LM324N电压比较器来控制循迹小车的基本功能。

优点:可以根据给定黑色线路是小车按照路线行走,动力大。

流程图
6 设计总结
设计心得体会
通过设计循迹小车,可以了解并掌握单片机的基本使用和编程。

并且可以了解各个芯片的工作原理。

改进意见
1)可以添加壁障电路,这样小车在行走时不会遇到障碍还继续按黑线行走。

2)用五路循迹,这样可以更加可靠的控制小车的运行路线和运行方式。

3)添加一些装置如各种指示灯,行走(绿灯)、停止(红灯)、转向(黄灯)。

附录一循迹小车原理图
注:NC为悬空。

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