智能小车教程(硬件)
4自学成才智能小车安装步骤文档
4自学成才智能小车安装步骤文档
一、安装前的准备
1.准备必要的软硬件
自学成才智能小车安装前需要准备一个安装软件包，其中包括安装程序和相关驱动程序，以及两块智能小车板和一个智能小车底盘。
同时，用户还需要准备一台电脑，以方便进行安装。
2.断开网络
在安装智能小车之前，需要先断开网络，避免因网络不稳定而导致安装中断。
3.安装前检查
安装前还需要检查智能小车板以及底盘，是否有断路、损坏等情况，确保安装时无任何问题。
二、智能小车安装
1.安装驱动程序
首先，用户需要打开安装软件包，选择驱动程序，点击安装，完成驱动程序安装。
2.安装智能小车程序
接着，用户需要选择智能小车程序，点击安装，完成智能小车程序的安装。
3.连接智能小车底盘
再接着，用户需要将智能小车板和智能小车底盘进行连接，然后将智能小车板放置到智能小车底盘上，并固定。
4.配置安装
最后，运行安装程序，进行配置安装，安装完成后即可运行自学成才智能小车程序。
三、安装完成
经过上述步骤，自学成才智能小车的安装便完成了。
安装完成后，用户需要通过软件进行设置，对智能小车进行编程，以让智能小车可以实现智能化移动。
51单片机智能小车
51单片机智能小车正文：1. 引言本文档旨在提供关于51单片机智能小车的详细说明和操作指南。
该智能小车基于51单片机开发，具备多种功能和特性，可用于教育、娱乐等领域。
2. 硬件要求在使用该智能小车之前，请确保以下硬件已准备就绪： - 一台带有USB接口的电脑或笔记本电脑；- 一个配套的遥控器；- 相应数量及类型的传感器（如红外线传感器、超声波传感器等）；3. 软件安装与配置a) 并安装IDE软件：从官方网站最新版本的集成开发环境(IDE)，然后按照提示进行安装。
b) 配置串行通信端口：将智能小车通过USB连接到计算机上，并设置正确地串行通信端口以便与其交互。
4. 功能介绍4.1 远程控制模式可通过遥控器对智能小车进行远程操控。
可以向前/向后移动，左转/右转以及停止运动。
4.2 自主导航模式智能小车内部设有各类传感器，可以通过这些传感器实现自主导航功能。
例如使用超声波传感器来检测前方障碍物，并根据情况进行避障。
4.3 红外线跟踪模式智能小车配备了红外线接收和发射装置，可用于追踪特定的目标或者按照预设路径行驶。
5. 使用指南5.1 连接硬件将智能小车与计算机连接并确保通信正常。
5.2 遥控操作a) 打开遥控器电源；b) 选择合适的频道以及对应的工作模式（如手动、自动等）；c) 开始操控：向前/向后移动、左转/右转等。
6.故障排除6.1 无法连接到智能小车：- 检查USB端口是否正常工作；- 确认串行通信端口设置正确；7.附件8.法律名词及注释。
机器人智能小车制作与编程
机器人智能小车制作与编程
一、智能小车的制作
1、准备材料：电机、智能小车及其相关的板、轮子、电池、杜邦线、螺丝刀、钳子、电钻、活动榫头、把手以及其他相关材料。
2、连接电机与电池：将电机与电池连接起来，用杜邦线将正极引脚
连接到电机的正极，负极引脚连接到电机的负极，确保电池与电机之间的
稳定连接和电路的正确性。
3、安装电机：将电机安装在智能小车的底盘上，使用螺丝刀将电机
固定在底盘上，确保电机的稳定性和牢固性。
4、连接轮子：将轮子连接到电机上，将活动榫头连接到轮子上，再
将把手连接到活动榫头上，以保证轮子与电机之间的稳定连接。
5、安装智能小车板：将智能小车板安装在轮子上，使用螺丝刀将其
固定在轮子上，以保证智能小车板的稳定性和牢固性。
二、智能小车的编程
2、配置参数：将智能小车的电机、电池、摄像头等硬件连接到计算
机上，打开Arduino IDE软件，根据硬件的设置进行参数配置，确保硬件
参数的正确性。
3、编写代码：根据智能小车的功能，利用Arduino IDE进行软件编写，编写完成后，将代码上传到智能小车板上。
智能小车制作详细教程
智能小车制作详细教程智能小车是一种具有自主导航和智能决策能力的机器人车辆。
它可以通过传感器感知周围环境，并根据程序进行自主控制，实现不同场景下的导航、避障和定位等功能。
下面将为你介绍如何制作一辆智能小车的详细教程。
首先，我们需要准备以下材料和设备：1. 一个底盘，它可以是一个具有轮子的坚固平台，也可以是一个注重设计的小车模型。
2. 两个直流电机，用于驱动车辆的轮子。
3. 一个电源，例如锂电池，用于给电机和电子设备供电。
4. 一个主控制器，如Arduino板或Raspberry Pi，用于处理传感器数据和执行控制程序。
5. 一套传感器，例如超声波传感器、红外线传感器和摄像头，用于感知周围环境。
6. 一些导线、电路板和螺丝等连接和固定材料。
7. 一个电脑，用于程序开发和调试。
接下来，我们可以开始制作智能小车：1. 首先，将直流电机连接到主控制器上，确保它们可以通过电源进行驱动。
2. 通过编程，编写一个基本的控制程序，使电机可以运行并控制车辆的前进、后退、左转和右转等行为。
3. 安装传感器模块，例如超声波传感器或红外线传感器，用于检测障碍物和测量距离。
4. 根据传感器的数据，更新控制程序，使车辆能够在遇到障碍物时自动停下或转向避开障碍物。
5. 如果需要进行定位和导航，可以添加一个GPS模块或采用视觉识别技术，例如使用摄像头检测道路标志或地标。
6. 调试程序并优化车辆的导航和控制性能。
7. 最后，将所有组件和电子设备固定在底盘上，确保它们牢固可靠。
通过以上步骤，我们可以制作出一辆基本的智能小车。
当然，实际制作中可能会遇到一些困难和挑战，需要更深入的知识和技能来解决。
不过，这个简单的教程可以为初学者提供一个入门指南，让他们了解智能小车制作的基本流程和方法。
希望这个教程对你有所帮助！。
手把手教做智能小车
手把手教做智能小车我们学习完51单片机入门之后，一定要多做一些有意思的小制作，才能将单片机知识理解的更加深刻，而智能小车不失为一个不错的选择，今天将全程介绍智能小车的制作过程。
一般而言，常见的智能小车分为：蓝牙遥控、超声波避障、光电寻迹等。
这次主要介绍蓝牙遥控和超声波避障。
1.蓝牙遥控小车1.1功能要求使用手机串口软件和小车上的蓝牙芯片进行通信，控制小车转向、前进、后退、停止、启动等。
1.2元器件准备STC89C52单片机一片（其他型号的51同样可以，注意要有配套的下载器或者开发板，下载程序比较方便）；L298N驱动模块两个；亚克力板车架一个（淘宝有卖，配有电机、轮胎）；蓝牙模块一个（型号HC06）；电池盒、电池（建议两节18650电池）；杜邦线若干；上述所有的原材料淘宝均有卖，请自行选购。
1.3小车拼装购买齐备上述原材料之后，可以查看卖家提供的说明或者相应芯片的Datasheet，并使用杜邦线将各部分电路连接起来。
既然选择学习单片机和电子制作，就要有一定的探索精神和钻研精神，小车拼装过程比较简单，就不再一一赘述，拼装完如下：这是我几年之前做的，比较简陋，刚开始使用的是四节小电池，动力不够强劲，后来改成两节18650就跑的飞起。
1.4程序设计部分小车的基本功能要求有了，主体也实现了，接下来当然是程序设计了。
下面以STC89C52单片机为例，以KEIL2为开发软件，程序如下，比较简单，自行理解：#includesbit IN1=P1^0;sbitIN2=P1^1;sbit IN3=P1^2;sbit IN4=P1^3;sbit IN5=P1^4;sbit IN6=P1^5;sbit IN7=P1^6;sbit IN8=P1^7;#define left_go {IN1=1,IN2=0,IN3=1,IN4=0;}//P1:0-3控制左边#defineleft_back {IN1=0,IN2=1,IN3=0,IN4=1;}#define left_stop {IN1=0,IN2=0,IN3=0,IN4=0;}#define right_go{IN5=1,IN6=0,IN7=1,IN8=0;}//P1：4-7控制右边#define right_back {IN5=0,IN6=1,IN7=0,IN8=1;}#define right_stop {IN5=0,IN6=0,IN7=0,IN8=0;}#define uchar unsignedchar#define uint unsigned intvoid run();void backrun();void leftrun();void rightrun();void stoprun();void delay(uchar time);void init();uchar flag,com;void main(){ init(); while(1) { if(flag==1) { switch(com) { case 1: run(); break; case 2: backrun(); break; case 3: leftrun(); break; case 4: rightrun(); break; case 5: stoprun(); break; default: break; } }RI=1; }}void init(){ TMOD=0x20; TH1=0xfd; TL1=0xfd;TR1=1; REN=1; SM0=0; SM1=1; EA=1; ES=1;flag=0;}void run(){ left_go; right_go;}voidbackrun(){ left_back; right_back;}void leftrun(){ left_back; right_go;}void rightrun(){ left_go; right_back;}voidstoprun(){ left_stop; right_stop;}void ser() interrupt 4{ RI=0; com=SBUF; flag=1;} 几年前初学单片机写的C51程序，献丑了！1.5 完成至此，蓝牙小车就初步完成，在网上找一个串口软件，连上小车上的蓝牙芯片，就可以实现相应的功能。
智能小车的组装介绍说明 教学PPT课件
电池（盒）
云台摄像头
充电器
螺丝铜柱锁片
钳子螺丝刀
杜邦线
部件清单
名称 树莓派 3 B L298N驱动扩展板 云台摄像头 超声波模块 超声波支架 红外循迹传感器 红外避障传感器 智能小车底盘 减速电机
数量 1 1 1 1 1 2 2 1 4
名称 抗滑轮胎 数显电压表 18650电池盒 18650电池 18650电池充电器 专用电源转接线 安装螺丝套装包 母对母杜邦线 8GTF卡
云台舵机灵敏度
树莓派的基本操作
什么是树莓派？
由注册于英国的慈善组织“Raspberry Pi 基金会”开发,是为学习计算机编程教育而设计，只有信用卡大小的微型电脑， 基于ARM,其系统基于Linux，也可以运行最新的Windows 10 LOT版本。
树莓派能干什么？
接上键盘鼠标显示器，就是一台完整的电脑，具有WIFI,蓝牙，采用TF卡作为硬盘，具有USB和有线网络接口和40针 GPIO接口，可以通过编程来控制接口操控各种设备。而且还有专用的摄像头及显示屏接口。
上方铜柱安装孔位
注意：杜邦线连接时应该颜 色对应，舵机线红色VCC,棕色 GND，橙色OUT。循迹传感器 扩展板中间位置为OUT，与传感 器接口不一致。
右前电机 右后电机 右避障传感器 摄像云台舵机 接口（1 2口） 左避障传感器
左前电机 左后电机
右循迹 左循迹
超声波传感器
多功能扩展板安装2
杜邦线从此 孔穿出
14
避障L
15
16
17
循迹R
18 19
循迹L
20
超声波T
超声波E
摄像云台的连接
摄像头连接位置，注意 排线的蓝色面对主板 USB接口方向
智能循迹小车精讲PPT课件
可量化性
评估指标应具备可量化 性，方便进行客观、准
确的性能评估。
可比性
评估指标应具有可比性， 以便对不同循迹小车或 不同改进方案进行性能
对比。
实际意义
评估指标应具有实际意 义，能够反映循迹小车 在实际应用中的性能表
现。
结果分析与改进建议
结果分析
根据测试结果，对循迹小车的性能进行全面分析，找出存在的问题 和不足。
应用拓展 智能循迹小车将在更多领域得到应用，如仓储物流、智能 家居、医疗服务等，推动相关产业的智能化升级。
多车协同 未来智能循迹小车将实现多车协同作业，提高整体工作效 率，同时降低单个车辆的制造成本。
未来研究方向探讨
复杂环境适应性
人机交互优化
研究如何在复杂多变的环境中实现智能循迹 小车的稳定导航和定位，提高其环境适应性。
调试技巧与经验分享
调试技巧
使用仿真工具进行前期验证，可以大大缩短开发周期；在实际调试过程中，可以采用分模块调试的方法， 逐一验证各个模块的功能和性能。
经验分享
在开发过程中要注重代码的可读性和可维护性，以便后期进行功能扩展和性能优化；同时要注意传感器的 选型和布局对循迹效果的影响，合理选择和布局传感器可以提高小车的循迹精度和稳定性。
循迹算法原理及实现方法
循迹算法原理
通过检测小车与路径之间的相对位置关系，控制小车的运动方向和速度，使小 车能够沿着预定路径行驶。常见的循迹算法有PID控制算法、模糊控制算法等。
实现方法
通过传感器（如红外传感器、超声波传感器等）检测路径信息，将检测到的路 径信息输入到控制器中，控制器根据预设的循迹算法计算出控制量，控制小车 的电机转动，实现小车的循迹行驶。
智能循迹小车精讲 PPT课件
2024版智能小车控制PPT课件
不同类型的传感器具有不同的作用原理。例如，超声波传感器通过发射超声波 并接收其反射波来测量距离；红外线传感器则利用红外线的反射或吸收特性来 检测物体；摄像头则通过捕捉图像信息来实现视觉感知。
电机驱动方式及性能比较
电机驱动方式
智能小车的电机驱动方式主要有直流电机、步进电机、伺服电机等。这些电机具有不同的特点和适用场景，需要 根据智能小车的实际需求来选择合适的电机。
要点一
深度学习在路径规划中的应用
要点二
强化学习在路径规划中的应用
随着深度学习技术的发展，越来越多的研究将深度学习技术 应用于路径规划中，通过训练神经网络模型来学习路径规划 策略，提高路径规划的智能化水平。
强化学习是一种通过与环境交互来学习策略的机器学习方法， 可以应用于路径规划中，通过不断试错来学习最优路径规划 策略。
实施效果评估
通过实际测试和数据分析，评估避障策略的实施效果，并进行优 化和改进。
06
智能小车调试与性能评估
硬件组装注意事项
选择合适的组件和配件，确保其 质量和性能符合设计要求。
按照电路图和说明书正确连接各 个模块，避免出现短路或断路现
象。
注意电源线的接线方式，确保正 负极正确连接，避免反接或虚接。
传感器数据采集与处理策略
传感器类型选择
根据智能小车功能需求，选择合适的 传感器，如超声波、红外、陀螺仪等。
数据采集与处理
设计合理的数据采集电路和信号处理 算法，提高传感器数据的准确性和稳 定性。
电机控制算法实现与优化
电机控制算法
实现基本的电机控制算法，如PID控制、 模糊控制等，确保小车能够稳定、准确地 行驶。
04
路径规划与导航技术探讨
智能小车硬件介绍PPT课件
图像传感器
② 暗电流噪声 暗电流噪声可以分为两部分：其一是耗尽层热激发产
生的，可用泊松分布描述；其二是复合产生中心非均匀 分布，特别是在某些单元位置上形成暗电流尖峰。由于 器件工作时各个信号电荷包的积分地点不同，读出路径 也不同，这些尖峰对各个电荷包贡献的电荷量不等，于 是形成很大的背景起伏，这就是常称的固定图像噪声的 起因。 ③ 转移噪声
整车模型
传感器
控制单元
舵机
驱动电路
电机
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智能汽车设计基础—硬件
从外观上看，智能车系统主要表现为由一系列的硬件组成，包括组成车体 的底盘、轮胎、舵机装置、马达装置、道路检测装置、测速装置和控制电路板等。 本章主要介绍智能车设计中使用到的传感器（包括光电式传感器、图像传感器和 测速传感器等）和控制电路板中的功能电路设计。
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图像传感器
（2）面阵CCD图像传感器 面阵CCD图像传感器的感光单元呈二维矩阵排
列，能检测二维平面图像。由于传输与读出方式不 同，面阵图像传感器有许多类型，常见的传输方式 有行传输、帧传输和行间传输三种。
2．CCD图像传感器的特性参数 CCD图像器件的性能参数包括灵敏度、分辨率
、信噪比、光谱响应、动态范围和暗电流等，CCD
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图像传感器
表2.1 常见的1/3 OmniVision CMOS摄像头的时序 参数
第32页/共71页
磁场检测传感器
根据麦克斯韦电磁场理论，交变电流会在周围产生 交变的电磁场。智能汽车竞赛使用路径导航的交流电流 频率为20kHz，产生的电磁波属于甚低频（VLF）电磁 波。甚低频频率范围处于工频和低频电磁破中间，为 3kHz～30kHz，波长为100km～10km。如下图所示 ：
单片机的智能循迹小车
调试方法
A
总之，基于 51单片机的 智能循迹小 车是一种简 单实用的智 能控制系统
B
通过合理的 硬件设计和 软件编程， 可以实现小 车的自动循
迹功能
C
在调试过程中， 需要逐步排查 问题，不断优 化程序，以提 高系统的性能
和稳定性
感/谢/聆/听
以及调试方法
1
原理
原理
1Байду номын сангаас
基于51单片机的智能循迹小车通过传感器检测小车与路径之间的距 离，将检测到的信号转换为电平信号，然后通过单片机进行处理
单片机根据接收到的信号控制电机驱动模块，从而控制小车的运动 方向和速度
2
3
通过不断调整小车的运动方向和速度，使得小车能够沿着指定的路 径进行运动
2
硬件组成
51单片机的智能 循迹小车
-
01
原理
02 硬件组成
03 软件设计 04 调试方法
51单片机的智能循迹小车
1
智能循迹小车是一种自动 控制系统，能够沿着指定
的路径进行运动
2
基于51单片机的智能循迹 小车是一种使用51单片机 作为主控制器的智能循迹
小车
3
下面将详细介绍基于51单 片机的智能循迹小车的原 理、硬件组成、软件设计
4
调试方法
调试方法
基于51单片机的智能循迹小车的调试方法主要包括以下几个步骤
硬件调试：检查硬件连接是否正确，确保电源、传感器、电机驱动模块等设备 能够正常工作
软件调试：通过调试器或仿真器对程序进行调试，检查程序是否存在语法错误 或逻辑错误
实际环境测试：将调试好的程序下载到单片机中，然后在实际环境中进行测试 。观察小车的运动情况，如果存在偏差或问题，需要对程序进行调整和优化
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PWM：PWM（Pulse Width Modulation）——脉宽调制,是一种占空 比可变的脉冲波形。之所以称之为可变，是因为我们在用单片机调 制出一个脉冲波形后，我们还可以在程序执行的任何地方加入一条 指令，用于修改其占空比，当占空比修改后，单片机的PWM输出引 脚上输出的脉冲的占空比会随之发生变化，与单片机PWM输出引脚 相连的的外部设备发现占空比发生变化后，便会根据其变化后的占 空比，做出相应的反应（如舵机发生转动,电机调速）。
需要把电源模块调到6V 给电机供电
电笔测OUT+和OUT-
调节滑动变阻器 电压表数值在变化 调到6V
4、舵机控制，电机速度控制PWM波
a、舵机控制原理：
舵机的控制： 舵机接口与单片机连接图：
图中PWM表示单片机输出PWM波的引脚， （注意：由于舵机转动时电流较大所以不要 用单片机作为舵机电源，以免烧坏单片机， 但要与单片机共地（）。） 舵机的控制一般需要一个20ms（50Hz）左 右的时基脉冲（我们使用的是PWM波）， 该脉冲的 高电平部分一般为 0.5ms~2.5ms范围内的角度是控制脉冲部分。 以180度角度伺服为例，那么对应 的控制 关系是这样的：
关于PWM波 1.脉冲：在短持续时间内突变，随后又迅速返回其初始值 的物理量称之为脉冲。脉冲电势仅有种状态，一是高，二 是低。由高到低，或由低到高，这之间的变化是瞬间，跳 跃的。如图：
我们可以看到，一个周期的时间是T，高电平的时间为t（我们也称高电平 的时间为脉冲宽度简称脉宽）。 占空比：占空比是反应脉冲性质的重要指标，也是我们经常接触的一个 概念。其实很简单：占空比=高电平的时间t除以一个周期的时间T； 它是一个比值。下面是一些占空比不同的脉冲：
For：第三届智能车校内赛 版本：1.0 Made by：赵前成，魏久焱，荆天枢，严科明
1、小车主体的拆卸
2、转向的扩大及舵机的安装
一、硬件安装
3、驱动电机的更换 4、工字电感的安放
1、小车主体的拆卸
去下上盖，只要将这两个螺丝拧下就行了
最好有一个盒子用来装可能会用的到的一些零件
取下电路板，我们是用自己做的电路 可以用各种工具
2、转向的扩大及舵机的安装
下面是取下前盖，为了增大转角和安装舵机
小心减震杆上还有两个！！！
a.
增 大 转 向 角 度
下面是扩大转角！！！！ 有5个地方需要修改
将车轮和转向杆取下
这是正面！！！！
将下面去掉
（1）增大转角1
注意去掉的面是下面！！
将两个螺丝取下
（2）增大转角2
做成这样
（3）增大转角3
去掉这两个卡口
（4）增大转角4
切掉！！！ 注意切的方位，是为了 扩大转角，只要不影响 转角就行
组装完成，转角变大了
0°
180°
b.舵机的安装
大约为90° 中值
这样舵机处于中值，这种方位安装，注意方向！！！
1、电机驱动模块使用说明
二、电方面及 AD,PWM
2、运放模块的讲解及AD说明
单片机
b、电机控制原理 ENA + + + + -
IN1
IN2 电机 状态
1
1 停
0
0 停
1
0 正
0
1 逆
N
N 停
在正转和反转的过程中，控制PWM为高 转 微观上 低 停 宏观上就是速度的快和慢了
+和1为高电平，-和0为低电平
1. 主控板
主控板主要是由单片机以及电源模块组成。 单片机主要是对采集的信息进行处理以及控制，而电源模块则是将 电源稳定在一个值来给小车的各个部分供电，其中单片机，传感器 均需要5V电源。可以通过调节稳压模块上的电位器来调节稳压值。
3、电源模块的使用说明
4、舵机控制， 电机速度控制PWM
5、主控板
1、电机驱动模块使用说明
此车模的推荐接法：
ENA 使能端 PWM IN1 IO IN2 IO
ENA
+
+
+
+
-
IN1
1
0
1
0NLeabharlann IN210
0
1
N
电机 状态
停
停
正
逆
停
+和1为高电平，-和0为低电平
3、电源模块的使用说明
模块上有标明的，IN+,IN-,OUT+,OUT注意正负极别和输入输出！！
S08AW60是飞思卡尔公司新一代8为MCU——HCS08系列里的心成员，具有低成本、 高性能的特点。S08AW60采用增强的HCS08核，具有不同的引脚、存储器大小和 封装形式，最高操作频率均为40MHz，片内ADC均为10位AD，片内定时计数器均为16位， 供电电压最小为2.7V，最大为5.5V，典型为5V。
舵机：一般舵机有三根引线，一根电源端（红），一根接地端 （棕），一根信号端（橙）。橙色信号线与单片机PWM输出引脚相 连。 舵机的控制信号为周期是20ms的脉宽调制（PWM）信号，其中脉冲 宽度从0.5ms-2.5ms，相对应舵盘的位置为-90—90度，呈线性变化。 也就是说，给它提供一定的脉宽，它的输出轴就会保持在一个相对 应的角度上，无论外界转矩怎样改变，直到给它提供一个另外宽度 的脉冲信号（即占空比发生变化）， 它才会改变输出角度到 新的对应的位置上。舵机内部有一个基准电路，产生 周期20ms， 宽度1.5ms的基准信号，有一个比较器，将外加信号与基准 信号 相比较，判断出方向和大小，从而产生电机的转动信号。
0.5ms------------ -90度； 1.0ms----------- -45度； 1.5ms----------- 0度； 2.0ms----------- 45度； 2.5ms----------- 90度； 由图可知如果控制高电平持续时间在0.5ms~2.5ms的范 围内变化，那么舵机转动角度也就可以实现在90°~90°的范围内的变化，从而控制小车转向的角度， 但实际上控制小车的方向转动角度范围是比较小的，一 般为-43°~43°（输入信号脉冲宽度控制在1ms~2ms之 间）以上只是一种参考数值。