51单片机循迹小车项目方案报告(完整)

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51红外循迹小车报告(舵机版)最终版要点

51红外循迹小车报告(舵机版)最终版要点

简易教程前言往届全国大学生电子设计竞赛曾多次出现了集光、机、电于一体的简易智能小车题目,此次,笔者在通过多次论证、比较与实验之后,制作出了简易小车的寻迹电路系统。

整个系统基于普通玩具小车的机械结构,利用小车的底盘、前后轮电机及其自动复原装置,能够平稳跟踪路面黑色轨迹运行。

系统分为检测、控制、驱动三个模块。

首先利用光电对接收管和路面信号进行检测,然后经过比较器处理,对软件控制模块进行实时控制,输出相应的信号给驱动芯片驱动电机转动,从而控制整个小车的运动。

智能小车能在画有黑线的白纸“路面”上行驶,这是由于黑线和白纸对光线的反射系数不同,小车可根据接收到的反射光的强弱来判断“道路”---黑线,最终实现简单的循迹运动。

个人水平有限,有错误不足之处,还望各位前辈同学多多包含,指出修正,完善。

谢谢!李学云王维2016年7月27号目录前言 (1)第一部分硬件设计 (1)1.1 车模选择 (1)1.2传感器选择 (1)1.3 控制模块选择 (2)第二部分软件设计及调试 (3)2.1 开发环境 (3)2.2总体框架 (3)2.3 舵机程序设计与调试 (3)2.3.1 程序设计 (3)2.3.2 调试 (3)2.3.3 程序代码 (4)2.4 传感器调试 (5)2.4.1 传感器好坏的检测 (5)2.4.2 单片机能否识别信号并输出信号 (5)2.5 综合调试 (7)附录1 (9)第一篇舵机(舵机及转向控制原理) (9)1.1概述 (9)1.2舵机的组成 (10)1.3舵机工作原理 (11)1.4舵机使用中应注意的事项 (12)1.5如何利用程序实现转向 (12)1.6舵机测试程序 (13)附录2 (14)第二篇光电红外传感器 (14)2.1传感器的原理 (14)2.2红外光电传感器ST188 结构图 (15)2.3传感器的选择 (15)2.4传感器的安装 (16)2.5使用方法 (16)2.7红外传感器输入输出调试程序 (17)一、课题任务及要求用360°连续舵机设计一个自动循迹小车,可以自动行驶并检测到地面黑色轨迹,沿着黑色轨迹行驶.二、小车行驶基本原理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”。

循迹小车报告

循迹小车报告

循迹小车设计报告学校:定西师范高等专科学校产品名称:循迹小车日期:二〇一一年八月十八日摘要: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白色轨迹进行检测,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白色轨迹自动行驶,实现小车自动寻迹的目的。

循迹小车的电路系统包括电源模块、单片机模块、传感器模块、电机驱动模块。

一、工作原理:1.利用红外采集模块中的红外发射接收对管检测路面上的轨迹将轨迹信息送到单片机2.单片机通过输入的信息分别控制小车左右两个电机的转速,用来控制小车的方向3.最终完成智能小车可以按照路面上的白色轨迹运行二、设计方案该车采用红外传感器对白色路面进行道路检测,把采集到的信号传给AT89C51单片机,AT89C51单片机根据收到的信号判断小车当前状态,通过电机驱动芯片L298N发出控制命令,控制电机的工作状态以实现对小车姿态的控制。

三、硬件模块设计:3.1 电源模块:电源采用自制直流稳压电源,通过对220V的交流电压的变压,整流、滤波、稳压,分别输出12V和5V的直流电压。

用来给小车各模块供给所需电压。

电源电路如图:3.2电机驱动模块:电机驱动芯片L298N是SGS公司的产品,内部包含4通道逻辑驱动电路。

是一种二相和四相电机的专用驱动器,即内含二个H桥的高电压大电流双全桥式驱动器,接收标准TTL逻辑电平信号,可驱动46V、2A以下的电机。

其引脚排列如图1中U4所示,1脚和15脚可单独引出连接电流采样电阻器,形成电流传感信号。

L298可驱动2个电机,OUT1、OUT2和OUT3、OUT4之间分别接2个电动机。

5、7、10、12脚接输入控制电平,控制电机的正反转,ENA,ENB 接控制使能端,控制电机的停转。

(完整word版)基于51单片机的循迹小车系统设计

(完整word版)基于51单片机的循迹小车系统设计

基于51单片机的循迹小车系统设计摘要80C51单片机是一款八位单片机,他的易用性和多功能性受到了广大使用者的好评。

在生活中但凡涉及到自动控制的地方都会出现单片机的身影,单片机的应用有利于产品的小型化、智能化,并且能够提高生产效率.这里介绍的是如何用AT89C52单片机来实现小车的循迹功能,该设计是结合科研项目而确定的设计类课题。

本系统以设计题目的要求为目的,采用AT89C52单片机为控制核心,利用红外传感器检测道路上的黑线,控制电动小汽车的自动循迹,快慢速行驶,以及自动停车,并可以自动记录时间、里程和速度,和寻光功能。

整个系统的电路结构非常简单,可靠性能很高。

实验测试结果满足要求,本文着重介绍了该系统的硬件设计方法及测试结果分析。

关键词:80C51单片机;电动小车;pwm调速;光电检测;自动调速系统Car tracking system based on microcontrollerAbstract80C51 is a 8 bit single chip computer。

Its easily using and multi—function suffer large users。

In life,whenever it comes to automatic control of the local microcontroller will appear figure, microcontroller applications in favor of product miniaturization,intelligent,and can improve productivity. Here is how to use AT89C52 microcontroller to achieve the car tracking feature, which is designed to determine the combination of scientific research and design class topic.This system design requirements of the subject for the purpose of using AT89C52 microcontroller core,the use of infrared sensors to detect the black line on the road,the automatic tracking control of electric cars,fast low traffic speeds,as well as automatic parking, and can automatically record time ,mileage and speed, and look for the light function.The circuit structureof the entire system is very simple, very high reliability. The test results meet the requirements,the paper focuses on the hardware design and test results of the system analysis.Keywords:80C51 microcontroller;Electric car Pwm speed; A photodetector;Automatic Speed Control System。

51单片机_循迹小车项目报告(完整)

51单片机_循迹小车项目报告(完整)

宜宾职业技术学院《单片机系统设计》项目设计报告项目设计题目:智能寻迹小车系部:电子信息与控制工程系班级:电子XXXX 班组号:第四组小组成员:XXX指导教师:XXX2017年10月10日目录一、引言 (3)二、方案论证 (4)三、小车车体设计 (7)四、硬件系统设计 (8)1、单片机最小系统 (8)2、循迹电路 (9)3、电机驱动电路 (9)五、软件系统设计 (12)六、系统的制作、仿真与调试 (14)七、总结 (15)一、引言当今世界,传感器技术和自动控制技术正在飞速发展,机械、电气和电子信息已经不再明显分家,自动控制在工业领域中的地位已经越来越重要,“智能”这个词也已经成为了热门词汇。

现在国外的自动控制和传感器技术已经达到了很高的水平,特别是日本,比如日本本田制作的机器人,其仿人双足行走已经做得十分逼真,而且具有一定的学习能力,还据说其智商已达到6岁儿童的水平。

作为机械行业的代表产品—汽车,其与电子信息产业的融合速度也显著提高,呈现出两个明显的特点:一是电子装置占汽车整车(特别是轿车)的价值量比例逐步提高,汽车将由以机械产品为主向高级的机电一体化方向发展,汽车电子产业也很有可能成为依托整车制造业和用车提升配置而快速成为新的增长点;二是汽车开始向电子化、多媒体化和智能化方向发展,使其不仅作为一种代步工具、同时能具有交通、娱乐、办公和通讯等多种功能。

无容置疑,机电一体化人才的培养不论是在国外还是国内,都开始重视起来,主要表现在大学生的各种大型的创新比赛,比如:亚洲广播电视联盟亚太地区机器人大赛(ABU ROBCON)、全国大学生“飞思卡尔”杯智能汽车竞赛等众多重要竞赛都能很好的培养大学生对于机电一体化的兴趣与强化机电一体化的相关知识。

但很现实的状况是,国内不论是在机械还是电气领域,与国外的差距还是很明显的,所以作为电子专业学生,必须加倍努力,为逐步赶上国外先进水平并超过之而努力。

为了适应机电一体化的发展在汽车智能化方向的发展要求,提出简易智能小车的构想,目的在于:通过独立设计并制作一辆具有简单智能化的简易小车,获得项目整体设计的能力,并掌握多通道多样化传感器综合控制的方法。

基于51单片机的寻迹小车设计报告

基于51单片机的寻迹小车设计报告

寻迹小车摘要:以C8051F单片机作为微空机器,设计出一种寻迹小车,通过红外传感器检测黑带信号,利用单片机输出PWM脉冲控制两组直流电机正反转和转动的速度,使小车沿着还带行走。

关键词:寻迹,检测,传出信号。

1.方案论证与选择1.1电机驱动芯片的选择方案一:采用内部集成H桥式芯片L298驱动电路。

方案二:采用分立元件的H桥驱动电路。

由于采用内部集成H桥式芯片每一组PWM波用来控制一个电机的速度,而另外两个I/O口可以控制电机的正反转,控制比较简单,电路也很简单,一个芯片内包含有8个功率管,这样简化了电路的复杂性,所以采用方案一。

1.2传感器的选择方案一:采用发光二极管发光,用光敏二极管接收。

当发光二极管发出的可见光照射到黑带时,光线被黑带接收,光敏二极管检测到信号,呈现高阻抗,使输出端为低电平。

当发光二极管发出的可见光照射到地面时,它发出的可见光反射回来被光敏二极管检测到时,起阻抗迅速降低,此时输出端为高电平。

但是由于光敏二极管受环境中可见光影响较大,电路中的电压不太稳定。

方案二:利用红线发射管发射红线,红外线二极管进行接收。

采用四组红外光敏耦合三极管发射和接收红外信号,外面课见光对接收的信号影响较小。

接收的红外信号转化为电压信号经过LM393进行比较,产生高电平或低电平输出,信号返回给C8051F单片机.方案三:采用光敏电阻接收可见光检测。

四组光敏电阻用于检测可见光信号。

当光敏电阻检测到黑带时,输出端为低电平,当光敏电阻没有检测到黑带时,输出端为高电平,信号返回给单片机,通过单片机控制电机的转向。

光敏电阻易受环境的影响,电压稳定性较差。

综上比较,本设计才用方案二。

2.硬件设计2.1元器件明细表:(1) C8051单片机×1(2) 298带散热片×1(3) 7805带散热片×2(4) TCR5000 ×8(5) LM393 ×4(6)定位器×9(7) 1602显示屏×1(8)开关×1(9)电容:470uF ×110uf ×2104 ×4(9)电阻:EN4007 ×8150Ω×125.1K ×8200Ω×1(10)发光二极管×11(11)三极管×1(12)蜂鸣器×1(13)其他:导线,排线,排针,杜邦头,杜邦针2.2单元电路设计:2.11单片机最小系统电路2.12驱动电路2.13寻迹电路2.14电源电路2.15显示屏电路2.16蜂鸣器电路2.17指示灯电路VDD +5150VSS3、软件设计主控芯片为C8051F120,编程由C语言实现,程序流程如下:4.系统测试4.1单元电路的检测:4.11驱动电路的检测5V、12V、接地分别接好,使能1使能2接口接5V,A口接5V,B口接地,C口接5V,D口接地,然后用万用电表测01和02,03和04的输出电压是否为12V(可有小偏差),然后交换A,B接口,测01和02,03和04的输出电压是否反向,最后断开使能1和使能2接口,测01和02,03和04的输出电压是否为0V.4.12寻迹电路的检测先把电路接通,用照相机观察TCRT5000是否发光,再把万用表调到20V档位,正接线柱接输出,负接线柱接负极,看电压表示数是否5V(可有小偏差),用白纸挡上四个TCRT5000后,看电压是否有明显变化,最好低电压为1V以下。

循迹小车实训报告

循迹小车实训报告

循迹小车实训报告目录一、项目目标 (3)二、项目内容 (3)三、项目原理 (3)四、项目原理图和实物图 (3)1、电路原理方框图 (4)2、实物图 (4)3、总共装图 (4)五、项目模块 (5)1、寻迹模块 (5)2、显示模块(1602液晶/数码管) (5)3、提示音模块 (5)4、FPGA模块 (5)5、单片机控制模块 (6)六、项目程序 (7)1、循迹程序(部分) (7)2、FPGA程序(部分) (8)七、总结 (9)一、项目目标1、学会智能电子产品的功能设计与任务分析,能进行小型电子产品方案设计;2、掌握基于51单片机、FPGA模数混合硬件系统设计和程序设计;3、熟悉电子信息类企业项目完整的运作过程及管理规范,培养团队协作能力、沟通能力、创新能力和组织能力。

二、项目内容任务描述:完成任务分析、功能设计,硬件系统设计、制作与装调,软件系统设计及整机调试等工作任务。

具体内容:1、自行设计、制作寻迹电路板;2、采用制作的寻迹电路板、控制板与提供的小车车体搭建寻迹小车;3、用C语言和VHDL语言编写程序。

三、项目原理这是一种基于STC89C52RC 单片机的小车寻迹系统。

该系统采用四组高灵敏度的光敏感应,对路面黑色轨迹进行检测,并利用单片机产生的PWM波,控制小车速度。

测试结果表明,该系统能够平稳跟踪给定的路径。

四、项目原理图和实物图(高菊、谢鹏飞完成)1、电路原理方框图2、实物图2.1寻迹板(正面)2.2寻迹板(反面)2.3FPGA板2.4工装图五、项目模块1、寻迹模块寻迹板送过来的4路检测信号送到FPGA板,FPGA将此4路信号送出至4个LED灯显示状态(检测至黑线亮,否则灭);同时将此4路信号送到单片机。

2、显示模块(1602液晶/数码管)显示模块可以采用1602液晶,也可采用数码管来显示。

2.1 小车启动小车启动时,显示“Start”/“1”。

2.2 小车左拐小车左拐时,显示“Left”/“2”。

循迹小车课程设计报告

循迹小车课程设计报告

智能循迹小车设计与制作课程设计报告系别:专业:班级:成员:指导老师:时间:二〇一一年6月30日一、设计目的:1、学会智能电子产品的功能设计与任务分析,能进行小型电子产品方案设计;2、掌握基于51单片机、FPGA模数混合硬件系统设计和程序设计;3、熟悉电子信息类企业项目完整的运作过程及管理规范,培养团队协作能力、沟通能力、创新能力和组织能力。

二、智能循迹小车任务分析这是一种基于STC89C51单片机的小车寻迹系统。

该系统采用两组高灵敏度的光电对管,对路面黑色(白色)轨迹进行检测,并利用单片机产生PWM波,控制小车速度。

测试结果表明,该系统能够平稳跟踪给定的路径。

整个系统基于普通玩具小车的机械结构,并利用了小车的底盘、前后轮电机及其自动复原装置,能够平稳跟踪路面黑色轨迹运行三、智能循迹小车循迹原理该智能小车在画有黑线的白纸“路面”上行驶,由于黑线和白纸对光线的反射系数不同,可根据接收到的反射光的强弱来判断“道路”—黑线。

利用了简单、应用比较普遍的检测方法—发光二极管+光敏电阻。

发光二极管+光敏电阻,即利用光线在不同颜色的物理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白光,当白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。

四、智能循迹小车总体方案整个电路系统分为检测、控制、显示、驱动四个模块。

首先利用光电对管对路面信号进行检测,经过比较器处理之后,送给软件控制模块进行实时控制,然后显示小车的运行状态,输出相应的信号给驱动芯片驱动电机转动,从而控制整个小车的运动。

系统方案方框图如图1所示。

图1 智能小车寻迹系统框图五、智能循迹小车各模块方案1、循迹模块设计方案1:用红外发射管:接收管自己制作光电对管循迹传感器。

红外发射管发出红外线,当发出的红外线照射到白色的平面后反射,若红外接收管能接收到反射回的光线则检测出白线继而输出低电平,若接收不到发射出的光线则测出黑线继而输出高电平。

51循迹小车程序实验报告

51循迹小车程序实验报告

竭诚为您提供优质文档/双击可除51循迹小车程序实验报告篇一: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sTc89c52L298n1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。

2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。

3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。

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宜宾职业技术学院《单片机系统设计》项目设计报告项目设计题目:智能寻迹小车系部:电子信息与控制工程系班级:电子XXXX 班组号:第四组小组成员:XXX指导教师:XXX2017年10月10日目录一、引言 (3)二、方案论证 (4)三、小车车体设计 (7)四、硬件系统设计 (8)1、单片机最小系统 (8)2、循迹电路 (9)3、电机驱动电路 (9)五、软件系统设计 (12)六、系统的制作、仿真与调试 (14)七、总结 (15)一、引言当今世界,传感器技术和自动控制技术正在飞速发展,机械、电气和电子信息已经不再明显分家,自动控制在工业领域中的地位已经越来越重要,“智能”这个词也已经成为了热门词汇。

现在国外的自动控制和传感器技术已经达到了很高的水平,特别是日本,比如日本本田制作的机器人,其仿人双足行走已经做得十分逼真,而且具有一定的学习能力,还据说其智商已达到6岁儿童的水平。

作为机械行业的代表产品—汽车,其与电子信息产业的融合速度也显著提高,呈现出两个明显的特点:一是电子装置占汽车整车(特别是轿车)的价值量比例逐步提高,汽车将由以机械产品为主向高级的机电一体化方向发展,汽车电子产业也很有可能成为依托整车制造业和用车提升配置而快速成为新的增长点;二是汽车开始向电子化、多媒体化和智能化方向发展,使其不仅作为一种代步工具、同时能具有交通、娱乐、办公和通讯等多种功能。

无容置疑,机电一体化人才的培养不论是在国外还是国内,都开始重视起来,主要表现在大学生的各种大型的创新比赛,比如:亚洲广播电视联盟亚太地区机器人大赛(ABU ROBCON)、全国大学生“飞思卡尔”杯智能汽车竞赛等众多重要竞赛都能很好的培养大学生对于机电一体化的兴趣与强化机电一体化的相关知识。

但很现实的状况是,国内不论是在机械还是电气领域,与国外的差距还是很明显的,所以作为电子专业学生,必须加倍努力,为逐步赶上国外先进水平并超过之而努力。

为了适应机电一体化的发展在汽车智能化方向的发展要求,提出简易智能小车的构想,目的在于:通过独立设计并制作一辆具有简单智能化的简易小车,获得项目整体设计的能力,并掌握多通道多样化传感器综合控制的方法。

所以立“智能循迹小车”一题作为尝试。

此项设计是在以小为基础,采用AT89C52单片机作为控制核心,实现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。

二、方案论证1、控制器模块方案一:选用AVR单片机Atmega128L,Atmega128L是高性能、低功耗的 AVR ® 8 位微处理器,64引脚。

采用先进的 RISC 结构,具有133 条指令,大多数可以在一个时钟周期内完成。

它具有两个独立的预分频器和比较器功能的8 位定时器/计数器和两个具有预分频器、比较功能和捕捉功能的16 位定时器/计数器及具有独立预分频器的实时时钟计数器。

片内带有模拟比较器。

具有上电复位以及可编程的掉电检测功能。

其片内资源丰富,具有: 8个外部中断, 4个定时计数器,53个I/O口,可解除I/O口资源不足的困难。

其引脚大多数都有具有第二功能,功能强大。

.方案二:采用AT89S52单片机,AT89S52 单片机是一种低功耗、高性能CMOS 8位微控制器,具有8K 在系统可编程存储器。

使用Atmel 公司高密度非易失性存储器技术制造,与工业80C51 产品指令和引脚完全兼容。

片上Flash允许程序存储器在系统可编程,亦适于常规编程器。

AT89S52有5个中断源,和3个定时计数器。

方案三:采用FPGA(现场可编辑门列阵)作为系统控制器。

FPGA可以实现各种复杂的逻辑功能,规模大,集成度高,体积小,稳定性好,并且可利用EDA 软件进行仿真和调试。

FPGA采用并行工作方式,提高了系统的处理速度,常用于大规模实时性要求较高的系统。

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。

2. 电机驱动模块采用功率三极管作为功率放大器的输出控制直流电机。

线性型驱动的电路结构和原理简单,加速能力强,采用由达林顿管组成的H型桥式电路。

用单片机控制达林顿管使之工作在占空比可调的开关状态下,精确调整电动机转速。

这种电路由于工作在管子的饱和截止模式下,效率非常高,H型桥式电路保证了简单的实现转速和方向的控制,电子管的开关速度很快,稳定性也极强,是一种广泛采用的PWM调速技术。

现市面上有很多此种芯片,我选用了L293D。

这种调速方式有调速特性优良、调整平滑、调速范围广、过载能力大,能承受频繁的负载冲击,还可以实现频繁的无级快速启动、制动和反转等优点。

因此决定采用使用功率三极管作为功率放大器的输出控制直流电机。

3.循迹模块方案一采用光敏元件。

该方案缺点:易受到外界光源的干扰,有时甚至检测不到黑线,主要是因为可见光的反射效果跟地表的平坦程度、地表材料的反射情况均对检测效果产生直接影响。

克服此缺点的方法:采用超高亮度的发光二极管能降低一定的干扰,但这又会增加检测系统的功耗。

方案二脉冲调制的反射式红外发射接收器。

由于采用带有交流分量的调制信号,则可大幅度减少外界的干扰;此外红外发射接收管的工作电流取决于平均电流,如果采用占空比小的调制信号,在平均电流不变的情况下,瞬时电流很大(50~100mA)(ST-188允许的最大输入电流为50mA),则大大提高了信噪比。

此种测试方案反应速度大约在5us。

方案三采用多路阵列式光敏电阻组成的光电探测器。

方案四采用CCD传感器,此种方法虽然能对路面信息进行准确完备的反应,但它存在信息处理满,实时性差等缺点,而且此次比赛不允许用其它处理器,因此若采用CCD传感器,无疑会加重单片机的处理负担,不利于实现更好的控制策略(控制策略才是此次比赛的核心)。

根据以上分析我们采用方案1,因为红外对管太过于灵敏了,不适合。

4.电源模块方案一采用4节1.5V干电池供电,电压达到6V,经7805稳压后给单片机、电机和其他芯片供电。

方案二采用市场上流行的6V蓄电池经过7805,稳压后给单片机系统、直流电机和其他芯片供电。

因为干电池比较简便,所以我们选择了方案一。

三、小车车体设计四、硬件系统设计1、单片机最小系统小车采用atmel公司的AT89C52单片机作为控制芯片,图1是其最小系统电路。

主要包括:时钟电路、电源电路、复位电路。

其中各个部分的功能如下:1、时钟电路:给单片机提供一个外接的16MHz的石英晶振。

2、电源电路:给单片机提供5V电源。

3、复位电路:在电压达到正常值时给单片机一个复位信号。

图1 单片机最小系统原理图2、循迹电路光电寻线方案一般由多对红外收发管组成,通过检测接收到的反射光强,判断黑白线。

原理图由红外对管和电压比较器两部分组成,红外对管输出的模拟电压通过电压比较器转换成数字电平输出到单片机。

图2 循迹电路原理图3、电机驱动电路电机驱动芯片L298N是SGS公司的产品,内部包含4通道逻辑驱动电路。

是一种二相和四相电机的专用驱动器,即内含二个H桥的高电压大电流双全桥式驱动器,接收标准TTL逻辑电平信号,可驱动46V、2A以下的电机。

其引脚排列如图1中U4所示,1脚和15脚可单独引出连接电流采样电阻器,形成电流传感信号。

L298可驱动2个电机,OUT1、OUT2和OUT3、OUT4之间分别接2个电动机。

5、7、10、12脚接输入控制电平,控制电机的正反转,ENA,ENB接控制使能端,控制电机的停转。

也利用单片机产生PWM信号接到ENA,ENB端子,对电机的转速进行调节。

L298N的逻辑功能:表1 SHARP GP2D12实物图外形及封装:图3 L298N实物图L298N电路原理图:由于一片L298N可以直接驱动两个电机,但是为了加大驱动力,我们采用两路并联的方式来驱动电机。

图3.3 L298N电路图五、系统软件设计小车循迹规则:若小车偏左的时候,车轮将向右偏转;若小车偏右,车轮将向左偏转;若没有偏移,小车将继续向前;若小车完全偏离黑色轨迹,小车后退以寻找黑色轨迹。

小车程序:#include "reg52.h"#define uint unsigned intsbit IN1=P1^3;sbit IN2=P1^4;sbit IN3=P1^5;void delay(uint b){uint c,d;for(c=b;c>0;c--)for(d=110;d>0;d--);}void command(uint a){switch(a){case 0:P2=0x9f;//ǰ½ødelay(10);break;case 1:P2=0x5f;//×óתdelay(10);break;case 2:P2=0xaf;//ÓÒתdelay(10);break;case 3:P2=0xff;//Í£Ö¹delay(10);break;}}void decide(){while(1){if(IN1==1&&IN2==0&&IN3==1){command(0);command(3);}else if(IN1==1&&IN2==1&&IN3==0){command(1);command(3);}else if(IN1==0&&IN2==1&&IN3==1){command(2);command(3);}else if(IN1==1&&IN2==1&&IN3==1){command(0);command(3);}else{command(3);}}}void main(){decide();}六、统的制作、仿真与调试:七、总结根据本次设计要求,我们小组系统地阅读了大量的资料,并认真分析了设计课题的需求,还系统学习了51系列单片机的工作原理及其使用方法,并独自设计智能小车的整个项目。

虽然条件艰苦,但经过不懈钻研和努力,购买到了所有所需的元器件,并系统的进行了多项试验,最终做出了整个小车的硬件系统,然后结合课题任务和小车硬件进行了程序的编制,本系统能够基本满足设计要求,能够较快较平稳的是小车沿引导线行驶,但由于经验能力有限,该系统还存在着许多不尽人意的地方有待于进一步的完善与改进。

通过本次课题设计,不仅是对我们课本所学知识的考查,更是对我的自学能力和收集资料能力以及动手能力的考验。

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