8.智能小车-寻光行走实验
智能小车实验报告
智能⼩车实验报告简易智能电动⼩车摘要：本系统基于运动控制原理，以MSP430为控制核⼼，⽤红外传感器、超声探头、光敏电阻、霍尔传感器之间相互配合，实现了⼩车的智能化，⼩车完成了⾃动寻迹、避障、寻光⼊库、铁⽚检测、⾏程测量的功能，整个系统控制灵活，反应灵敏。
关键词：MSP430 传感器运动控制系统Abstract:This system based on motion control principle, as control core, with MSP430 infrared sensors, ultrasonic probe, photoconductive resistance, hall sensors, realize the interaction between the intelligent of the car, the car completed the automatic tracing, obstacle avoidance, found the light inventory, iron detection, the function of the trip, the whole system measurement control flexible, sensitive reaction.Keywords: MSP430 sensor motion control system⽬录摘要： (2)⼀、⽅案的设计和论证 (4)1、控制器的选择 (4)2、执⾏部件电动机 (5)3、电机驱动 (5)4、传感器 (6)4.1、引导线的检测 (6)4.2、⾦属的探测 (6)4.3、路程的测量 (7)4.4、障碍物的探测 (7)4.5、寻光⼊库 (8)5、电源 (8)6、系统总体设计⽅案 (8)⼆、硬件设计 (9)1、前向通道 (9)1．1、循迹 (9)1.2、⾦属探测 (11)1.3、路程测量 (11)1.4、避障 (12)1.5、寻光⼊库 (14)2、后向通道 (14)2.1、步进电机驱动 (14)2.2、直流电机驱动电路 (15)2.3、声光信号 (15)3、电源 (16)三、软件设计 (16)四、综合调试 (18)五、测试结果与分析 (18)六、总结分析 (18)七、参考⽂献 (19)⼀、⽅案的设计和论证根据题意可知，本系统是由电动机、功率放⼤与变换装置、控制器及其相应的传感器所构成的典型运动控制系统，其整体结构如图1所⽰：将题中所给的各个指标转化为数字信号，并将其当作给定信号送给控制器，经过必要的算法处理，最后通过执⾏部件电动机反映⾄⼩车的运动状态上，传感器的作⽤在于实时检测⼩车的这种状态，并将运动的⾮电量转换为电压信号反馈给控制器，从⽽构成整个运动控制系统。
智能小车寻光原理
智能小车寻光原理智能小车是一种基于人工智能技术的智能设备，它能够利用光线传感器感知光线的强弱并做出相应的动作。
智能小车寻光原理是指它通过光线传感器感知到光线的强弱，并根据预设的算法来判断光线的方向，从而调整自身的行进方向，使其能够朝着光线的方向前进。
智能小车中的光线传感器通常采用光敏电阻（LDR）或光电二极管（LED）等元件。
当光线照射在光敏电阻或光电二极管上时，这些元件的电阻或电流会发生变化。
通过测量这些变化，智能小车可以感知到光线的强弱。
在智能小车的行进过程中，光线传感器会不断感知光线的强弱，并将这些数据传输给控制系统。
控制系统会根据预设的算法对这些数据进行处理，判断光线的方向。
根据判断结果，控制系统会调整小车的行进方向，使其朝着光线的方向前进。
智能小车寻光原理的实现离不开光线传感器和控制系统的配合。
光线传感器负责感知光线的强弱，并将这些数据传输给控制系统。
控制系统则负责对光线数据进行处理和判断，并控制小车的行进方向。
在实际应用中，智能小车寻光原理可以应用于自动驾驶汽车、智能家居等领域。
例如，自动驾驶汽车可以利用光线传感器感知到道路上的光线情况，从而调整行驶方向和速度。
智能家居可以根据光线传感器感知到的光线强弱来自动调节室内光线的亮度，提供更加舒适的居住环境。
智能小车寻光原理的实现还可以进一步扩展，例如可以利用多个光线传感器来感知光线的方向，从而实现更加精确的光线追踪。
此外，还可以结合其他传感器，例如温度传感器、声音传感器等，来实现更多功能的智能小车。
智能小车寻光原理是通过光线传感器感知光线的强弱，并根据预设的算法来判断光线的方向，以调整自身的行进方向。
这一原理在实际应用中具有广泛的应用前景，可以应用于自动驾驶汽车、智能家居等领域，为人们的生活带来更多的便利和舒适。
智能循迹小车实验报告
智能循迹小车实验报告第一篇：智能循迹小车实验报告摘要本设计主要有单片机模块、传感器模块、电机驱动模块以及电源模块组成，小车具有自主寻迹的功能。
本次设计采用STC公司的89C52单片机作为控制芯片，传感器模块采用红外光电对管和比较器实现，能够轻松识别黑白两色路面，同时具有抗环境干扰能力，电机模块由L298N芯片和两个直流电机构成，组成了智能车的动力系统，电源采用7.2V的直流电池，经过系统组装，从而实现了小车的自动循迹的功能。
关键词智能小车单片机红外光对管 STC89C52 L298N 1 绪论随着科学技术的发展，机器人的设计越来越精细，功能越来越复杂，智能小车作为其的一个分支，也在不断发展。
在近几年的电子设计大赛中，关于小车的智能化功能的实现也多种多样，因此本次我们也打算设计一智能小车，使其能自动识别预制道路，按照设计的道路自行寻迹。
设计任务与要求采用MCS-51单片机为控制芯片（也可采用其他的芯片），红外对管为识别器件、步进电机为行进部件，设计出一个能够识别以白底为道路色，宽度10mm左右的黑色胶带制作的不规则的封闭曲线为引导轨迹并能沿该轨迹行进的智能寻迹机器小车。
方案设计与方案选择3.1 硬件部分可分为四个模块：单片机模块、传感器模块、电机驱动模块以及电源模块。
3.1.1 单片机模块为小车运行的核心部件，起控制小车的所有运行状态的作用。
由于以前自己开发板使用的是ATMEL公司的STC89C52，所以让然选择这个芯片作为控制核心部件。
STC89C52是一种低损耗、高性能、CMOS八位微处理器，片内有4k字节的在线可重复编程、快速擦除快速写入程序的存储器，能重复写入/擦除1000次，数据保存时间为十年。
其程序和数据存储是分开的。
3.1.2 传感器模块方案一：使用光敏电阻组成光敏探测器采集路面信息。
阻值经过比较器输出高低电平进行分析，但是光照影响很大，不能稳定工作。
方案二：使用光电传感器来采集路面信息。
循迹小车的实验报告
循迹小车的实验报告循迹小车的实验报告引言：循迹小车是一种基于光电传感器的智能机器人，能够通过感知地面上的黑线，实现自主导航。
本次实验旨在探索循迹小车的工作原理及其应用，并对其性能进行评估。
一、实验背景循迹小车作为一种智能机器人，广泛应用于工业自动化、仓储物流、智能家居等领域。
其基本原理是通过光电传感器感知地面上的黑线，根据传感器信号控制电机的转动，从而实现沿着黑线行进。
二、实验过程1. 实验器材准备本次实验所需器材有循迹小车、黑线地毯、计算机等。
通过连接计算机和循迹小车，可以实现对小车的控制和数据传输。
2. 实验步骤（1）将黑线地毯铺设在实验场地上，并保证地毯表面光滑清洁。
（2）将循迹小车放置在地毯上，确保其底部的光电传感器与黑线接触。
（3）通过计算机控制循迹小车的启动，观察小车是否能够准确跟踪黑线行进。
（4）记录小车在不同条件下的行进速度、转弯半径等数据，并进行分析。
三、实验结果1. 循迹性能评估通过实验观察和数据记录，我们发现循迹小车在较为平整、光线充足的黑线地毯上表现较好，能够准确跟踪黑线行进。
然而，在黑线不明显、光线较暗的情况下，小车的循迹性能会有所下降。
2. 行进速度与转弯半径根据实验数据分析，循迹小车的行进速度受到多种因素的影响，包括地面摩擦力、电机功率等。
在实验中，我们发现增加电机功率可以提高小车的行进速度，但同时也会增大转弯半径。
3. 应用前景循迹小车作为一种智能机器人，具有广泛的应用前景。
在工业自动化领域，循迹小车可以用于物料搬运、装配线操作等任务；在仓储物流领域，循迹小车可以实现货物的自动分拣、运输等功能；在智能家居领域，循迹小车可以作为家庭服务机器人，提供家居清洁、送餐等服务。
四、实验总结通过本次实验，我们深入了解了循迹小车的工作原理和应用前景。
循迹小车的循迹性能受到地面条件和光线影响，需要进一步优化。
在实际应用中，循迹小车可以广泛应用于工业自动化、仓储物流和智能家居等领域，为人们的生活和工作带来便利。
智能小车控制实验报告
一、实验目的本次实验旨在通过设计和搭建一个智能小车系统，学习并掌握智能小车的基本控制原理、硬件选型、编程方法以及调试技巧。
通过实验，加深对单片机、传感器、电机驱动等模块的理解，并提升实践操作能力。
二、实验原理智能小车控制系统主要由以下几个部分组成：1. 单片机控制单元：作为系统的核心，负责接收传感器信息、处理数据、控制电机运动等。
2. 传感器模块：用于感知周围环境，如红外传感器、超声波传感器、光电传感器等。
3. 电机驱动模块：将单片机的控制信号转换为电机驱动信号，控制电机运动。
4. 电源模块：为系统提供稳定的电源。
实验中，我们选用STM32微控制器作为控制单元，使用红外传感器作为障碍物检测传感器，电机驱动模块采用L298N芯片，电机选用直流电机。
三、实验器材1. STM32F103C8T6最小系统板2. 红外传感器3. L298N电机驱动模块4. 直流电机5. 电源模块6. 连接线、电阻、电容等7. 编程器、调试器四、实验步骤1. 硬件搭建：- 将红外传感器连接到STM32的GPIO引脚上。
- 将L298N电机驱动模块连接到STM32的PWM引脚上。
- 将直流电机连接到L298N的电机输出端。
- 连接电源模块，为系统供电。
2. 编程：- 使用Keil MDK软件编写STM32控制程序。
- 编写红外传感器读取程序，检测障碍物。
- 编写电机驱动程序，控制电机运动。
- 编写主程序，实现小车避障、巡线等功能。
3. 调试：- 使用调试器下载程序到STM32。
- 观察程序运行情况，检查传感器数据、电机运动等。
- 调整参数，优化程序性能。
五、实验结果与分析1. 避障功能：实验中，红外传感器能够准确检测到障碍物，系统根据检测到的障碍物距离和方向，控制小车进行避障。
2. 巡线功能：实验中，小车能够沿着设定的轨迹进行巡线，红外传感器检测到黑线时，小车保持匀速前进；检测到白线时，小车进行减速或停止。
3. 控制性能：实验中，小车在避障和巡线过程中，表现出良好的控制性能，能够稳定地行驶。
智能小车实验报告心得(3篇)
第1篇一、引言随着科技的不断发展，人工智能技术逐渐渗透到我们生活的方方面面。
作为人工智能的一个典型应用，智能小车实验为我们提供了一个将理论知识与实践操作相结合的平台。
在本次智能小车实验中，我深刻体会到了理论知识的重要性，同时也感受到了动手实践带来的乐趣和成就感。
以下是我对本次实验的心得体会。
二、实验目的本次实验旨在通过设计、搭建和调试智能小车，让学生掌握以下知识：1. 传感器原理及在智能小车中的应用；2. 单片机编程及接口技术；3. 电机驱动及控制；4. PID控制算法在智能小车中的应用。
三、实验过程1. 设计阶段在设计阶段，我们首先对智能小车的功能进行了详细规划，包括自动避障、巡线、遥控等功能。
然后，根据功能需求，选择了合适的传感器、单片机、电机驱动器等硬件设备。
2. 搭建阶段在搭建阶段，我们按照设计图纸，将各个模块连接起来。
在连接过程中，我们遇到了一些问题，如电路板布局不合理、连接线过多等。
通过查阅资料、请教老师，我们逐步解决了这些问题。
3. 编程阶段编程阶段是本次实验的核心环节。
我们采用C语言对单片机进行编程，实现了小车的基本功能。
在编程过程中，我们遇到了许多挑战，如传感器数据处理、电机控制算法等。
通过查阅资料、反复调试，我们最终完成了编程任务。
4. 调试阶段调试阶段是检验实验成果的关键环节。
在调试过程中，我们对小车的各项功能进行了测试，包括避障、巡线、遥控等。
在测试过程中，我们发现了一些问题，如避障效果不稳定、巡线精度不高、遥控距离有限等。
针对这些问题，我们再次查阅资料、调整程序，逐步优化了小车的性能。
四、心得体会1. 理论与实践相结合本次实验让我深刻体会到了理论与实践相结合的重要性。
在实验过程中，我们不仅学习了理论知识，还通过实际操作，将所学知识应用于实践，提高了自己的动手能力。
2. 团队合作在实验过程中，我们充分发挥了团队合作精神。
在遇到问题时，我们互相帮助、共同探讨解决方案，最终完成了实验任务。
智能小汽车实验报告
智能小汽车实验报告1. 引言智能小汽车是一种结合了先进的无线通信技术和人工智能算法的交通工具。
它可以自主感知环境、规划路径和执行动作，使得交通更加安全和高效。
本实验旨在通过实际操作智能小汽车来了解其工作原理和性能特点，以及学习相关的技术知识。
2. 实验目标本实验的主要目标有以下几点：1. 了解智能小汽车的组成结构和工作原理；2. 掌握智能小汽车的控制方法和调试技巧；3. 熟悉智能小汽车的环境感知和路径规划算法。
3. 实验步骤3.1 硬件连接首先，我们需要连接智能小汽车所需的硬件设备。
将智能小汽车的控制单元与传感器、执行器等设备进行适当的连接。
确保连接正确无误后，进行下一步操作。
3.2 软件配置在开始编写控制程序之前，我们需要对智能小汽车的软件环境进行配置。
根据实际情况，选择合适的开发工具和操作系统。
安装必要的驱动程序和支持库，并进行相应的设置。
3.3 控制程序编写编写智能小汽车的控制程序。
根据实验要求，选择合适的编程语言和开发平台。
利用所学知识，实现智能小汽车的基本功能，如前进、后退、转弯等。
同时，可以根据需要添加其他功能，如自动避障、跟踪等。
3.4 调试和测试在编写完控制程序后，我们需要对智能小汽车进行调试和测试。
利用模拟环境或者实际场景，测试智能小汽车的各项功能和性能。
检查控制程序是否存在问题，并进行必要的调整和优化。
3.5 总结和分析在完成调试和测试后，我们需要对实验结果进行总结和分析。
记录智能小汽车在各种情况下的行为和性能表现，并进行相应的评估。
比较实际结果和预期结果的差异，找出问题的原因和改进的方向。
4. 实验结果经过实验，我们得到了以下主要结果：1. 智能小汽车能够自主感知环境，包括障碍物、道路状况等；2. 智能小汽车能够根据感知结果进行路径规划，并做出相应的控制动作；3. 智能小汽车的控制程序能够良好地运行，并且能够适应不同的工作条件；4. 智能小汽车在某些特定情况下表现出较佳的性能，如避开障碍物、精确转弯等。
循迹小车实验报告
循迹小车实验报告循迹小车实验报告引言：循迹小车是一种基于光电传感器的智能机器人，能够根据环境中的光线变化来调整行进方向。
本实验旨在通过搭建一个循迹小车模型，探索其原理和应用。
一、实验材料和方法本次实验所需材料包括Arduino开发板、直流电机、光电传感器、电池组等。
首先，我们将Arduino开发板与直流电机、光电传感器等器件进行连接，确保电路正常。
然后，将循迹小车放置在一个光线变化较大的环境中，例如黑白相间的地面。
最后，通过编写程序，使循迹小车能够根据光电传感器的信号来判断行进方向，并实现自动循迹。
二、实验过程和结果在实验过程中，我们首先对光电传感器进行了校准，以确保其能够准确地感知光线的变化。
然后，我们编写了一段简单的程序，使循迹小车能够根据光电传感器的信号来判断行进方向。
当光线较亮时，循迹小车向左转；当光线较暗时，循迹小车向右转。
通过不断调试程序，我们成功实现了循迹小车的自动循迹功能。
在实验过程中，我们还发现了一些有趣的现象。
例如，当循迹小车行进到黑白相间的地面上时，光电传感器能够准确地感知到黑白色块的变化，并根据信号进行相应的调整。
这说明循迹小车的循迹原理基于光线的反射和吸收，具有一定的环境适应性。
三、实验结果分析通过本次实验，我们深入了解了循迹小车的原理和应用。
循迹小车通过光电传感器感知环境中的光线变化，从而判断行进方向，实现自动循迹。
这种智能机器人在工业生产、仓储物流等领域具有广泛的应用前景。
然而，循迹小车也存在一些局限性。
首先，其循迹能力受到环境光线的影响较大，当环境光线较弱或过强时，循迹小车的准确性会受到一定的影响。
其次，循迹小车只能在特定的地面上进行循迹，对于其他类型的地面可能无法正常运行。
因此，在实际应用中，需要根据具体情况进行合理选择和调整。
四、实验总结通过本次实验，我们对循迹小车的原理和应用有了更深入的了解。
循迹小车作为一种基于光电传感器的智能机器人，具有自动循迹的功能，可以在工业生产、仓储物流等领域发挥重要作用。
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实验八：树莓派平台-------寻光行走实验1、实验前准备
图1-1 树莓派主控板
图1-2 2路红外避障模块
2、实验目的
SSH服务登录树莓派系统之后，编译运行寻光行走实验后，按下按键K2，启动寻光行走功能，当两路光敏电阻均检测到有光时，前进；当左侧检测到有光时，向左转；当右侧检测到有光时，向右转；左右两侧均未检测到光线时，小车停止。
3、实验原理
光敏电阻器是利用半导体的光电导效应制成的一种电阻值随入射光的强弱而改变的电阻器，又称为光电导探测器；入射光强，电阻减小，入射光弱，电阻增大。
我们通过光敏电阻连接到主控板上的引脚的电平变化来决定是否有光。
4、实验步骤
4-1.看懂原理图
图4-1 树莓派主控板电路图
图4-2 左右两路寻光传感器接线头
图4-3 树莓派40pin引脚对照表
4-2 由电路原理图可知左边的光敏电阻接在树莓派主控板上的wiringPi编码的11（IN6）口上，右边的则接在wiringPi编码的22(IN8)口上。
注：
1.本次实验中我们可以调整光敏电阻模块的电阻器来设置光敏电阻检测光
线的灵敏度。
4-3 程序代码如下：
输入：
gcc light_follow.c -o light_follow -lwiringPi -lpthread
./light_follow
接着
./initpin.sh初始化引脚。