循迹小车设计方案简述
智能循迹小车___设计报告
智能循迹小车___设计报告设计报告：智能循迹小车一、设计背景智能循迹小车是一种能够通过感知地面上的线条进行导航的小型机器人。
循迹小车可以应用于许多领域，如仓库管理、物流配送、家庭服务等。
本设计旨在开发一款功能强大、性能稳定的智能循迹小车，以满足不同领域的需求。
二、设计目标1.实现循迹功能：小车能够准确地识别地面上的线条，并按照线条进行导航。
2.提供远程控制功能：用户可以通过无线遥控器对小车进行控制，包括前进、后退、转向等操作。
3.具备避障功能：小车能够识别和避开遇到的障碍物，确保行驶安全。
4.具备环境感知功能：小车能够感知周围环境，包括温度、湿度、光照等参数，并将数据传输给用户端。
5.高稳定性和可靠性：设计小车的硬件和软件应具备较高的稳定性和可靠性，以保证长时间的工作和使用。
三、设计方案1.硬件设计：(1) 采用Arduino控制器作为主控制单元，与传感器、驱动器等硬件模块进行连接和交互。
(2)使用红外传感器作为循迹传感器，通过检测地面上的线条来实现循迹功能。
(3)使用超声波传感器来检测小车前方的障碍物，以实现避障功能。
(4)添加温湿度传感器和光照传感器，以提供环境感知功能。
(5)将无线模块与控制器连接，以实现远程控制功能。
2.软件设计：(1) 使用Arduino编程语言进行程序设计，编写循迹、避障和远程控制的算法。
(2)设计用户界面，通过无线模块将控制信号发送给小车，实现远程控制。
(3)编写数据传输和处理的程序，将环境感知数据发送到用户端进行显示和分析。
四、实施计划1.硬件搭建：按照设计方案中的硬件模块需求，选购所需元件并进行搭建。
2.软件开发：根据设计方案中的软件设计需求，编写相应的程序并进行测试。
3.功能调试：对小车的循迹、避障、远程控制和环境感知功能进行调试和优化。
4.性能测试：使用不同场景和材料的线条进行测试，验证小车的循迹性能。
5.用户界面开发：设计用户端的界面，并完成与小车的远程控制功能的对接。
电子实习报告循迹小车设计
电子实习报告：循迹小车设计一、实习背景及目的随着科技的不断发展，电子技术在各个领域的应用日益广泛，特别是在智能机器人领域。
为了提高我们对电子技术的实际应用能力，本次电子实习选择了设计制作循迹小车这一项目。
通过本次实习，我们希望能够掌握单片机原理、传感器应用、电路设计等知识，提高自己的动手能力和创新能力。
二、设计原理及方案1. 设计原理循迹小车是一种基于单片机控制的智能小车，其主要原理是通过传感器检测路径上的黑线，然后单片机对信号进行处理，控制小车的转向，使小车能够沿着黑线行驶。
同时，小车还具备避障功能，当遇到前方障碍物时，能够自动减速并改变方向。
2. 设计方案（1）硬件设计硬件设计主要包括单片机、传感器、电机驱动模块、电源模块等。
我们选择了STC89C52单片机作为控制核心，传感器采用红外循迹模块，电机驱动模块选用L298N，电源模块则采用开关电源。
（2）软件设计软件设计主要涉及系统初始化、线路检测与循迹、避障检测与控制等。
初始化模块主要完成单片机各端口的配置，以及传感器、电机等设备的初始化。
线路检测与循迹模块通过判断红外传感器的状态来确定小车行驶的方向。
避障检测与控制模块则通过检测前方障碍物，控制小车的减速和转向。
三、实习过程及成果1. 实习过程在实习过程中，我们首先学习了单片机原理、传感器应用、电机驱动等知识，然后根据设计方案进行电路图的设计，接着进行电路焊接，最后进行程序编写和调试。
2. 实习成果经过一段时间的努力，我们成功完成了循迹小车的设计制作。
在实际测试中，小车能够沿着黑线顺利行驶，遇到障碍物时能够自动减速并改变方向。
此外，我们还对小车进行了优化，使它在行驶过程中更加稳定。
四、总结与展望通过本次实习，我们不仅学到了很多关于单片机、传感器、电机驱动等方面的知识，还提高了自己的动手能力和创新能力。
同时，我们也意识到在实际设计过程中，需要不断调试和优化，才能使产品达到预期效果。
展望未来，我们可以进一步改进循迹小车，例如增加速度控制、远程控制等功能，使其更加智能化。
循迹避障蓝牙小车设计思路与方案
循迹避障蓝牙小车设计思路与方案近年来，随着科技的飞速发展，智能机器人逐渐走进我们的生活。
其中，循迹避障蓝牙小车成为了人们关注的焦点之一。
它不仅可以通过循迹技术实现沿指定路径行驶，还能够通过避障技术避免与环境中的障碍物发生碰撞。
本文将介绍循迹避障蓝牙小车的设计思路与方案。
一、硬件设计1. 主控模块：选择一块性能稳定、功能丰富的主控板，如Arduino Uno。
它具有较强的扩展性，能够满足蓝牙通信和传感器接口的需求。
2. 电机驱动模块：选择合适的电机驱动模块，如L298N。
它能够提供足够的电流和电压来驱动小车的电机。
3. 电机：选择高性能的直流电机，根据小车的重量和所需速度进行合理选择。
4. 轮胎：选择具有较好摩擦力和抓地力的轮胎，以确保小车能够稳定行驶。
5. 循迹模块：选择适用的循迹模块，如红外传感器或巡线传感器。
它可以通过检测地面上的黑线来实现循迹功能。
6. 避障模块：选择合适的避障模块，如超声波传感器或红外避障传感器。
它可以通过检测前方的障碍物来实现避障功能。
7. 电源模块：选择合适的电源模块，如锂电池或干电池。
它能够为整个系统提供稳定的电源供应。
二、软件设计1. 循迹算法：利用循迹模块检测地面上的黑线，通过编程实现小车沿着指定的路径行驶。
可以采用PID控制算法来调整小车的转向角度，保持在黑线上行驶。
2. 避障算法：利用避障模块检测前方的障碍物，通过编程实现小车避开障碍物。
可以采用距离测量和路径规划算法来确定避障的方向和距离。
3. 蓝牙通信：通过蓝牙模块与手机或电脑进行通信，实现对小车的控制和监控。
可以编写相应的手机应用或电脑软件来实现远程控制和实时监测。
三、系统集成1. 连接硬件：将主控模块、电机驱动模块、电机、循迹模块、避障模块和电源模块按照设计连接起来，确保各模块正常工作。
2. 编程调试：编写相应的程序代码，并进行调试。
通过串口或无线通信方式将程序烧录到主控模块中，保证系统的稳定性和可靠性。
李国才 寻迹小车设计方案
寻迹小车设计方案设计人；李国才一．设计的意义研究目标、产品的必要性随着时代的进步，小车已经走进了人类的生活，这是科学技术的重大成果，现在科技已经成为了人类娱乐的一种手段，作为一个初级电子爱好者，研究一下小车的电子电路规律这对我们以后对电学有更深的认识。
二．循迹小车简介循迹一般是黑色轨迹，传感器发出的红外信号被接收后送入比较器。
如果小车偏出黑色轨迹，一边的比较器会输出信号，让MCU处理。
因为黑色轨迹对光的吸收和地面不同。
二．循迹小车成品图三．循迹小车框图此电路分为检测、控制、驱动三大模块。
四．循迹车原理图五. 循迹小车基本工作原理和LM393放大器的介绍循迹一般是黑色轨迹，传感器发出的红外信号被接收后送入比较器。
如果小车偏出黑色轨迹，一边的比较器会输出信号，让MCU处理。
因为黑色轨迹对光的吸收和地面不同。
不需要加旁路电容。
差分输入电压可以大于Vcc并不损坏器件，保护部分必须能阻止输入电压向负端超过-0.3V。
LM393的输出部分是集电极开路，发射极接地的NPN输出晶体管，可以用多集电极输出提主要是靠光敏二极管探测光线的强弱，当光线照射到二个光敏电阻的时候，光敏电阻的阻止减少，比较器的电位也就降低，输出为0，在数字电路里称为低电位，8550因为是PNP的三级管，比较器链接在基极，所以三极管处于导通状态，二个轮子同时前进；当左轮的光敏电阻被黑线遮住没有光反射的时候，电压就会增高，LM393是高增益,宽频带器件，像大多数比较器一样，如果输出端到输入端有寄生电容而产生耦合，则很容易产生震荡。
这种现象仅仅出现在当比较器改变状态时，输出电压过渡的间隙，电源加旁路滤波并不能解决这个问题，标准PC板的设计对减小输入—输出寄生电容耦合是有助的。
减小输入电阻至小于10K将减小反馈信号，而且增加甚至很小的正反馈量(滞回1.0~10mV)能导致快速转换,使得不可能产生由于寄生电容引起的振荡，除非利用滞后，否则直接插入IC(集成电路板integrated circuit，缩写：IC) 并在引脚上加上电阻将引起输入—输出在很短的转换周期内振荡，如果输入信号是脉冲波形，并且上升和下降时间相当快，则滞回将不需要。
循迹小车简单设计方案
循迹小车简单设计方案
循迹小车是一种能够自动沿着指定轨迹行驶的小车。
它通常由车体、电机、传感器、控制板等组件组成。
下面是一个简单的循迹小车设计方案。
首先，车体部分。
车体可以使用两个驱动轮和一个万向轮的结构。
驱动轮可以通过电机驱动，万向轮可以用于保持车体的平衡和方向控制。
车体通常使用轻质材料制作，比如塑料板或者
3D打印的部件。
在车体上还要设计出安装电路板和传感器的
空间。
其次，电机部分。
选择一个适合的直流电机，电机的功率可以根据实际需要进行选择。
电机需要能够提供足够的动力，以便推动小车沿着指定轨迹行驶。
同时，还需要安装一个驱动电路板，用于控制电机的转动速度和方向。
然后，传感器部分。
循迹小车通常会安装光电传感器来检测地面上的轨迹。
光电传感器能够判断地面上的黑白色块，从而确定小车是否需要调整方向。
这些传感器可以通过引脚连接到控制板上。
最后，控制板部分。
控制板是循迹小车的核心，用于接收传感器的数据，控制电机的运行。
在控制板上，可以使用微控制器，如Arduino等，来编写控制程序。
控制程序可以根据传感器检
测到的轨迹，计算出小车需要调整的方向和速度，然后控制电机的转动，实现小车沿着指定轨迹行驶。
综上所述，一个简单的循迹小车设计方案包括车体、电机、传感器和控制板等部分。
这些部分需要合理设计和选型，才能确保小车能够准确行驶在指定的轨迹上。
当然，这只是一个基础的设计方案，实际应用中可能会有更多复杂的要求和功能。
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。
循迹小车设计
循迹小车设计方案循迹小车所要实现的效果是小车在以红外对管这一传感器为核心的控制模块的控制下沿着设定好的轨迹行驶，这一轨迹在我们物电学院的实验条件下具体表现为地板上贴一黑色胶布，小车沿着黑色胶布的轨迹行驶。
当然，我们的追求是在满足这一基本要求的前提下，让小车的内部电路效益高，车身的造型优美。
循迹小车主要分以下模块，相应的人员分工也安排如下：一．车身的总体设计考虑到只有三天的时间与小组成员的实际情况，我们借用前人的部分成果，三层车体的雏形已不劳而获，但是切勿欢喜过早，除小车的四个电机是好的外，其他部分都要自力更生。
车体的第三层安装主控模块，主要是msp430g2553 单片机控制四个电机的四运行状态，以及对红外对管传感器模块的信号的采集与处理。
一个3,3V的单片机电源与5V的电机驱动电源初步计划安装在第三层。
第一层安装红外对管传感器模块。
对车身整体安排与外表设计安排范景同学来完成。
二．四个电机驱动模块电机的安装工作已完成，电机的工作电路部分由李方圆负责设计与焊接。
接下来，msp430g2553具体控制电机的转动以及怎样通过pwm来实现小车的转弯，这些相关的程序以及调试工作由陈磊来负责。
三. 红外对管传感模块红外对管传感模块的电路设计与程序设计是本次试验的主要技术之一，因此安排王平负责传感器的电路部分，李腾艳同学负责程序设计。
四. Msp430g2553单片机与以上两大模块的合理嵌入此部分较难，要综合考虑单片机的引脚分布与线路的连接，以及从传感器检测到信号到如何驱动电机的转动整个过程。
此部分安排胡颖婷来完成。
五.前景展望对于大多数同学来说，做这种智能车还是第一次，但我们只要在挑战面前一步一个脚印地走下去，起动手能力定会有所提高。
希望各位各司其职，通力合作，则循迹小车三天后定会造出来。
智能循迹小车设计方案
智能循迹小车设计方案一、设计目标：1.实现智能循迹功能，能够沿着预定轨迹自动行驶。
2.具备避障功能，能够识别前方的障碍物并及时避开。
3.具备远程遥控功能，方便用户进行操作和控制。
4.具备数据上报功能，能够实时反馈运行状态和数据。
二、硬件设计：1.主控模块：使用单片机或者开发板作为主控模块，负责控制整个小车的运行和数据处理。
2.传感器模块：-光电循迹传感器：用于检测小车当前位置，根据光线的反射情况确定移动方向。
-超声波传感器：用于检测前方是否有障碍物，通过测量障碍物距离来判断是否需要避开。
3.驱动模块：-电机和轮子：用于实现小车的运动，可选用直流电机或者步进电机，轮子要具备良好的抓地力和摩擦力。
-舵机：用于实现小车的转向，根据循迹传感器的信号来控制舵机的角度。
4.通信模块：-Wi-Fi模块：用于实现远程遥控功能，将小车与遥控设备连接在同一个无线网络中，通过网络通信进行控制。
-数据传输模块：用于实现数据上报功能，将小车的运行状态和数据通过无线通信传输到指定的接收端。
三、软件设计：1.循迹算法：根据光电循迹传感器的反馈信号，确定小车的行进方向。
为了提高循迹的精度和稳定性，可以采用PID控制算法进行修正。
2.避障算法：通过超声波传感器检测前方障碍物的距离，当距离过近时，触发避障算法，通过调整小车的行进方向来避开障碍物。
3.遥控功能：通过Wi-Fi模块与遥控设备建立连接，接收遥控指令并解析，根据指令调整小车的运动状态。
4.数据上报功能：定时采集小车的各项运行数据，并通过数据传输模块将数据发送到指定的接收端，供用户进行实时监测和分析。
四、系统实现：1.硬件组装：根据设计要求进行硬件的组装和连接，确保各个模块之间的正常通信。
2.软件编程：根据功能要求，进行主控模块的编程，实现循迹、避障、遥控和数据上报等功能。
3.调试测试：对整个系统进行调试和测试，确保各项功能正常运行，并进行性能和稳定性的优化。
4.用户界面设计：设计一个用户友好的界面，实现对小车的远程控制和数据监测，提供良好的用户体验。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
6.液晶显示：
液晶由单片机控制，实时显示小车行驶的时间和路程，由于其内部集成了显 示处理模块，所以外围电路十分简单。电路图如下：
7.串口电路： 采用 MAX232E 专用芯片作 RS232/TTL 电平转换。实现 PC 机与单片
机的数据传输。 第三部分：循迹小车整体硬件电路图如下：
2.驱动： 驱动部分采用的是 L298 芯片，该芯片是专门的双全桥步进电机驱动芯片，
也可以作为两个直流电机的驱动。该芯片有较强的的驱动能力，可驱动 2A 的步 进电机或两个 1A 的直流电机。
芯片上的的 ENA 与 ENB 为高电平时有效，只有当 ENA 与 ENB 为高电平时， 电机才旋转，否则电机不转，这里的电平指的是 TTL 电平。ENA 为 IN1 和 IN2 的 使能端，ENB 为 IN3 和 IN4 的使能端。当 ENA=1，IN1=1 INT2=0 时电机 1 正转， ENA=1，IN1=0 IN2=1 电机 1 反转。同理，当 ENB=1，IN1=3 INT4=0 电机 2 正转， ENB=1，IN3=0 IN4=1 电机 2 反转。OUT1、OUT2 接电机 1，OUT3、OUT4 接电机 2。 L298 的应用电路图如下所示
3.信号采集系统
小车共放置四个光电传感器来采集路面信息和小车行驶的路程，采集到的信 号通过 P1 口传给单片机，循迹传感器采集到的信息经 LM339 放大整形后后 传送给单片机，最终达到控制小车循迹的目的。
因每个光电传感器的信号处理过程相同，其电路图如下：
4.蜂蜜器：
蜂鸣器用于小车位置指示，用三极管驱动，由单片机 P2.0 口控制，小车到 站后，单片机给蜂鸣器一个方波信号，蜂鸣器鸣叫提示。电路图如下
1.小车个模块分布
小车的总体布局应以尽量减少互相干扰为原则，兼顾美观整齐。基于这两点， 通过调试，在小车底板下面只安放了两个直流电机，防止电机磁对电气信号的干 扰。小车的后面安放电源，有利于电流的方向一致以较少对信号的影响。电机驱 动紧挨着电源部分，同在小车的尾部，这样有利于大电流的直接输送，减少干扰。 车头部分放置传感器以及 LM339，这样和别的电流通路基本隔离，有利于信号的 稳定。单片机置于车的中央且用铜柱将其支起来，于电机、电源等干扰源远离， 很好地保证单片机的稳定可靠地运行。
2.小车传感器分布
小车循迹的保证是传感器反映回正确的信息，所以传感器的合理排布是小 车能够圆满完成任务的基本保证，经过反复的调试和实验，得出的最佳传感器分 布图如图中所示。
第三部分：小车电路部分
1.电源： 电源共分为两部分，一部分是外部电源 12V，只要供电机的正常运作，第二
部分是用 LM7805 稳压管将 12V 电压至 5V 电压供整个单片机及其外围电路的正常 工作电流。LM7805 是一片最经典的三端线性稳压芯片，具有较好的线性稳压效 果，外围电路十分简单，所以在本次设计中选为逻辑供电稳压芯片。为了得到理 想的电压，在输出端用大的滤波电容和小电容并联的方式进行整波。经测试，完 全符合电气性能以及各项指标。电路图如下图所示。
循迹小车设计方案
第一部分：方案论证
1.小车主体设计方案
自己设计制造小车主体结构，能够按照布局设计思路来完成小车主体结构的 调整，保证电路部分和机械部分的全面协调。可以合理地安放传感器，成本低廉。
2.电源设计方案
选用 7805 作为整个电源电路的核心，除供给电机的电源外，其次将 12V 电 压转换为供整个单片机控制电路的 5V 电流。
赛道只有黑白两种颜色，小车只要能区分黑白两色就可以采集到准确的路面 信息。所以在这里我们选择光电传感器作为信息采集元件。
5.显示模块设计方案
12864 液晶显示，液晶显示驱动简单，于控制，功耗小，且显示信息量大， 可以直观地观测到小车的位置及速度信息。
第二部分:循迹小车的硬件设计
一：机械设计
小车机械部分设计有以下几个要求：符合机械力学性能，能够很好地完成各 机械动作；易于组装拆卸以便于维护维修；方便扩展布局，面向以后学习研究的 扩展开发；总体布局有一定的电气隔离性能，尽量减少互相干扰；美观大方。
3.电机驱动设计方案
使用双电机驱动芯片 L298 经测试性能可以满足小车的电机控制要求，而且 外围电路比较简单，稳定性较好，驱动能力够强。能够很好的保证两电机的同步。
4.传感器设计方案
使用光电传感器来采集路面信息，使用红外传感器最大的优点就是结构简 明，实现方便，成本低廉，免去了繁复的图像处理工作，反应灵敏，响应时间低， 便于近距离路面情况的检测。但红外传感器的缺点是，它所获取的信息是不完全 的，只能对路面情况作简单的黑白判别，检测距离有限，而且容易受到诸多扰动 的影响，抗干扰能力较差，背景光源，器件之间的差异，传感器高度位置的差异 等都将对其造成干扰。