智能小车课程设计
物联网智能小车课程设计
物联网智能小车课程设计一、课程目标知识目标：1. 让学生理解物联网的基本概念，掌握智能小车的主要组成部分及其工作原理；2. 使学生掌握编程语言控制智能小车的基本方法，了解传感器在物联网中的应用；3. 帮助学生了解物联网技术在现实生活中的应用案例，提高对物联网技术发展的认识。
技能目标：1. 培养学生动手操作能力，能够独立完成智能小车的组装和编程；2. 提高学生问题解决能力，能够运用所学知识对智能小车进行调试和优化；3. 培养学生团队协作能力，能够在小组合作中发挥个人特长，共同完成项目任务。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对物联网技术的兴趣，激发其探索精神和创新意识；2. 培养学生关注社会发展，认识到物联网技术对社会进步的推动作用；3. 引导学生树立正确的价值观，认识到科技发展应服务于人类福祉，增强社会责任感。
课程性质：本课程为实践性较强的学科课程，旨在通过智能小车的制作和调试，帮助学生将理论知识与实际应用相结合，提高学生的实践操作能力和创新能力。
学生特点：学生具备一定的电子技术基础和编程能力，对新鲜事物充满好奇心，喜欢动手实践，但部分学生可能缺乏团队合作经验和问题解决能力。
教学要求：注重理论与实践相结合，充分调动学生的积极性，引导学生主动探究，注重培养学生的动手能力、创新意识和团队协作精神。
在教学过程中，将课程目标分解为具体的学习成果，以便进行有效的教学设计和评估。
二、教学内容1. 物联网基本概念与智能小车概述- 物联网的定义、特点与应用领域- 智能小车的发展历程、分类及基本组成2. 智能小车硬件组成与工作原理- 主控模块、传感器模块、驱动模块等功能介绍- 各模块之间的协同工作原理3. 编程语言与智能小车控制- 常用编程语言（如Python、C等）介绍- 编程控制智能小车的步骤和技巧4. 传感器在物联网中的应用- 介绍常见传感器（如红外传感器、超声波传感器等）的工作原理- 传感器在智能小车中的应用案例5. 智能小车组装与调试- 指导学生按照教学要求组装智能小车- 教授调试方法，分析并解决常见问题6. 物联网智能小车项目实践- 设计具有实际应用场景的项目任务- 学生分组进行项目实践，教师提供指导与支持7. 物联网技术在实际应用案例分析- 分析国内外物联网技术在实际应用中的成功案例- 引导学生关注物联网技术发展趋势及其对社会的影响教学内容安排与进度：第1-2周：物联网基本概念与智能小车概述第3-4周：智能小车硬件组成与工作原理第5-6周：编程语言与智能小车控制第7-8周：传感器在物联网中的应用第9-10周：智能小车组装与调试第11-12周：物联网智能小车项目实践与案例分析本教学内容紧密围绕课程目标，注重理论与实践相结合，以培养学生的动手能力、创新意识和团队协作精神为核心。
s52智能小车课程设计
s52智能小车课程设计一、课程目标知识目标：1. 让学生掌握智能小车的基本组成结构，理解各部分功能及其工作原理。
2. 使学生了解编程控制智能小车的基本方法，学会运用相关传感器进行环境感知和路径规划。
3. 帮助学生理解智能小车在现实生活中的应用，了解我国在智能小车领域的发展状况。
技能目标：1. 培养学生动手操作和团队协作的能力，能独立或合作完成智能小车的组装和调试。
2. 提高学生的编程能力，使其能够根据实际需求编写相应的控制程序，实现智能小车的功能。
3. 培养学生运用所学知识解决实际问题的能力，激发创新思维和探究精神。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对智能小车及相关技术的兴趣，激发学习热情，提高学习积极性。
2. 培养学生勇于尝试、不怕失败的精神，增强面对困难的自信心和克服能力。
3. 培养学生关注科技发展，树立正确的价值观，认识到科技对社会进步的重要作用。
本课程旨在结合学生的年级特点和认知水平，通过实践操作、团队合作和问题解决，使学生在掌握智能小车相关知识的基础上，提高动手能力、编程能力和创新能力。
课程目标具体、可衡量，有助于学生和教师在教学过程中明确预期成果，为后续的教学设计和评估提供依据。
二、教学内容1. 智能小车概述：介绍智能小车的定义、发展历程、应用领域，使学生了解智能小车的基本概念。
- 教材章节：第一章 智能小车简介- 内容列举：智能小车的定义、发展历程、国内外应用案例2. 智能小车结构与原理：讲解智能小车的硬件组成、传感器原理及功能，使学生掌握智能小车的基本结构和工作原理。
- 教材章节：第二章 智能小车结构与原理- 内容列举：硬件组成、传感器原理、工作原理3. 编程控制与调试：教授编程语言和控制算法，使学生能够独立编写智能小车的控制程序并进行调试。
- 教材章节：第三章 编程控制与调试- 内容列举：编程语言、控制算法、程序编写、调试方法4. 智能小车应用案例：分析典型智能小车应用案例，让学生了解智能小车在实际应用中的优势和局限。
多功能智能小车课程设计
多功能智能小车课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解多功能智能小车的基本构造，掌握其工作原理。
2. 学生能描述智能小车的主要组成部分，如传感器、驱动器、控制器等，并了解各部分的功能。
3. 学生能了解并运用基础的编程知识，实现对智能小车的控制。
技能目标：1. 学生能独立完成智能小车的组装，提高动手实践能力。
2. 学生能运用编程软件，编写程序，实现对智能小车的控制，培养编程技能。
3. 学生能通过团队合作，解决智能小车在实际运行中遇到的问题，提高问题解决能力。
情感态度价值观目标：1. 学生对科学探索保持好奇心和热情，激发创新意识。
2. 学生在团队协作中，学会互相尊重、支持和沟通，培养合作精神。
3. 学生通过多功能智能小车课程，认识到科技在生活中的应用，增强科技意识和社会责任感。
课程性质：本课程为实践性课程，结合理论知识与动手操作，培养学生的创新能力和实践能力。
学生特点：五年级学生，具备一定的认知能力、动手能力和团队协作能力，对新鲜事物充满好奇心。
教学要求：教师应注重理论与实践相结合，引导学生主动探索，关注学生的个体差异，鼓励团队合作，提高学生的综合能力。
通过本课程，使学生达到以上设定的课程目标，为后续学习奠定基础。
二、教学内容本课程教学内容围绕多功能智能小车的组装、编程与控制展开，包括以下部分：1. 智能小车基础知识：- 智能小车的基本构造与工作原理；- 主要组成部分（传感器、驱动器、控制器）的功能与原理；- 相关物理知识，如电路原理、电机工作原理等。
2. 智能小车组装：- 组装工具的使用与维护；- 智能小车各部件的安装方法；- 组装过程中的安全事项。
3. 编程与控制：- 编程软件的使用与基本操作；- 控制程序编写，实现智能小车的基本运动控制；- 传感器数据的读取与处理。
4. 实践应用：- 团队合作，完成智能小车的组装与调试；- 设计并实施智能小车在不同场景下的应用任务；- 问题分析与解决。
教学内容安排与进度：第一课时：智能小车基础知识学习；第二课时：智能小车组装与工具使用；第三课时：编程软件学习与基本控制程序编写；第四课时：智能小车调试与问题解决；第五课时：实践应用与展示。
人工智能小车课程设计
人工智能小车课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解人工智能基础概念，掌握人工智能小车的基本工作原理。
2. 学生能描述编程控制人工智能小车的基本步骤和方法。
3. 学生能了解人工智能在现实生活中的应用，认识到科技发展的意义。
技能目标：1. 学生能通过动手实践，组装并调试人工智能小车。
2. 学生能运用所学的编程知识，编写简单的程序来控制人工智能小车。
3. 学生能通过小组合作，解决人工智能小车在实际运行中遇到的问题。
情感态度价值观目标：1. 学生对人工智能产生浓厚的兴趣，培养主动探究科学技术的热情。
2. 学生在团队合作中，学会互相尊重、沟通与协作，培养团队精神。
3. 学生通过了解人工智能的广泛应用，增强创新意识，认识到科技对生活的改变。
课程性质：本课程为实践性强的科技课程，注重理论知识与实践操作相结合。
学生特点：六年级学生具备一定的逻辑思维能力和动手操作能力，对新鲜事物充满好奇。
教学要求：教师应注重引导学生主动探究，关注学生的个体差异，鼓励团队合作，提高学生的实践和创新能力。
在教学过程中，将课程目标分解为具体的学习成果，便于教学设计和评估。
1. 人工智能基础概念：介绍人工智能的定义、发展历程及分类，结合课本相关章节，使学生了解人工智能的基本知识。
2. 人工智能小车结构：讲解人工智能小车的硬件组成，如传感器、电机、控制器等，以及各部分功能，让学生了解小车的工作原理。
3. 编程控制方法：教授编程语言基础，如Scratch或Python，指导学生编写简单的程序，实现对人工智能小车的控制。
4. 实践操作：安排学生动手组装和调试人工智能小车，学会使用相关工具和仪器，培养实际操作能力。
5. 团队合作与问题解决：分组进行实践活动，让学生在团队合作中解决实际问题，提高沟通与协作能力。
6. 人工智能应用案例：介绍人工智能在现实生活中的应用实例，如自动驾驶、智能家居等，拓宽学生的视野。
教学大纲安排：第一课时：人工智能基础概念，介绍课本相关章节内容；第二课时：人工智能小车结构，分析小车各部分功能；第三课时：编程控制方法，学习编程语言基础；第四课时：实践操作，分组组装和调试人工智能小车；第五课时：团队合作与问题解决，解决实际操作中遇到的问题；第六课时：人工智能应用案例，了解科技发展的前沿动态。
智能小车控制算法课程设计
智能小车控制算法课程设计一、课程目标知识目标：1. 让学生理解智能小车的基本工作原理，掌握控制算法的基本概念；2. 使学生掌握智能小车运动控制的基本方法，包括速度控制、方向控制等；3. 引导学生了解控制算法在智能小车领域的应用，如PID控制、模糊控制等。
技能目标：1. 培养学生运用编程语言（如Python、C++等）实现智能小车控制算法的能力；2. 提高学生通过实验和调试解决实际问题的能力；3. 培养学生团队协作、沟通表达的能力。
情感态度价值观目标：1. 激发学生对智能小车和控制算法的兴趣，培养创新意识和探索精神；2. 引导学生关注科技发展，认识到控制算法在现实生活中的重要性；3. 培养学生严谨、务实的学习态度，养成良好的学习习惯。
课程性质：本课程为实践性较强的学科，结合理论知识与实际操作，培养学生动手能力、编程能力和创新能力。
学生特点：针对高中年级学生，具备一定的物理知识和数学基础，对新鲜事物充满好奇心，具备一定的自学能力和团队合作精神。
教学要求：注重理论与实践相结合，以学生为主体，发挥教师引导作用。
通过课程学习，使学生能够独立完成智能小车控制算法的设计与实现，达到预期的学习成果。
二、教学内容1. 智能小车基本原理及结构：介绍智能小车的主要组成部分，包括驱动电机、传感器、控制器等，分析各部分的功能和相互关系。
教材章节：《自动化技术基础》第二章2. 控制算法原理：讲解PID控制、模糊控制等基本控制算法的原理，探讨其在智能小车控制中的应用。
教材章节：《控制理论及其应用》第三章3. 编程语言及开发环境：学习Python、C++等编程语言，了解智能小车控制算法的编程实现。
教材章节：《Python编程》第一章、《C++编程》第一章4. 智能小车运动控制：分析速度、方向等运动控制方法，结合实际案例进行讲解。
教材章节：《自动化技术基础》第四章5. 实践操作：组织学生进行智能小车控制算法的编程实践，包括控制算法的设计、调试与优化。
智能小车自动跟随课程设计
智能小车自动跟随课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解智能小车自动跟随系统的基本原理，掌握相关的传感器使用和编程基础知识；2. 学生能描述自动跟随算法的基本流程，了解其在实际应用中的优势；3. 学生了解智能小车自动跟随技术在现实生活中的应用场景，认识到科技与生活的紧密联系。
技能目标：1. 学生能运用所学的编程知识，对智能小车进行编程控制，实现自动跟随功能；2. 学生能通过小组合作，共同分析问题、解决问题，提高团队协作和动手实践能力；3. 学生能够运用所学知识，对智能小车自动跟随系统进行优化和改进。
情感态度价值观目标：1. 学生对智能小车自动跟随技术产生兴趣，激发探索未知、勇于创新的科学精神；2. 学生在课程学习过程中，培养良好的团队合作意识，学会倾听、尊重他人意见；3. 学生通过学习智能小车自动跟随技术，认识到人工智能技术对生活的积极影响，增强社会责任感和使命感。
本课程针对初中年级学生，结合课程性质、学生特点和教学要求，明确以上课程目标。
通过本课程的学习，学生能够掌握智能小车自动跟随技术的基本知识和技能，培养团队合作精神和创新意识，提升对人工智能技术的认识和兴趣。
后续教学设计和评估将围绕以上目标进行，确保学生达到预期学习成果。
二、教学内容本课程教学内容主要包括以下几部分：1. 智能小车基础知识：- 介绍智能小车的基本结构及其功能；- 了解不同类型的传感器及其在智能小车中的应用；- 学习智能小车编程所需的基础知识。
2. 自动跟随算法原理：- 讲解自动跟随算法的基本原理和流程；- 分析不同自动跟随算法的优缺点；- 探讨自动跟随算法在实际应用中的挑战和解决方案。
3. 智能小车编程与控制：- 教授如何使用编程软件对智能小车进行编程；- 学习如何利用传感器数据实现自动跟随功能；- 实践中遇到的问题及解决方法。
4. 小组合作与实际操作：- 分组进行智能小车自动跟随系统的设计与搭建；- 各小组展示作品，分享经验，进行交流与评价；- 针对存在的问题进行优化和改进。
嵌入式智能小车课程设计
嵌入式智能小车课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解嵌入式智能小车的基本原理，掌握小车各部件的功能和相互关系。
2. 学生能掌握嵌入式系统的基本编程方法，运用编程实现智能小车的控制功能。
3. 学生能了解传感器的工作原理，并将其应用于智能小车的环境感知。
技能目标：1. 学生能运用所学知识，设计并搭建简单的嵌入式智能小车。
2. 学生能通过编程实现对智能小车的运动控制，包括速度、方向等。
3. 学生能利用传感器采集环境信息，实现对智能小车的智能控制。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对嵌入式系统及智能硬件的兴趣，激发学生创新意识和探索精神。
2. 培养学生团队协作意识，提高沟通与协作能力。
3. 增强学生的环保意识，培养学生对人工智能在可持续发展中的作用的认识。
课程性质：本课程为实践性较强的课程，注重理论联系实际，培养学生的动手能力和创新能力。
学生特点：六年级学生对新鲜事物充满好奇，具有一定的信息技术基础，喜欢动手实践，善于合作交流。
教学要求：结合学生特点，注重启发式教学，引导学生主动探究，提高学生解决问题的能力。
在教学过程中，关注学生的个体差异，因材施教，确保每个学生都能在课程中取得进步。
通过课程学习，使学生达到预定的知识、技能和情感态度价值观目标。
二、教学内容1. 嵌入式智能小车基础知识：- 介绍嵌入式系统的概念、发展及应用。
- 智能小车的基本结构、功能及工作原理。
2. 嵌入式系统编程：- 学习编程语言（如C语言）的基本语法。
- 掌握嵌入式系统编程方法和技巧。
- 实践编写控制智能小车的程序。
3. 传感器及其应用：- 了解常见传感器（如红外传感器、超声波传感器）的工作原理。
- 学习传感器在智能小车环境感知中的应用。
4. 智能小车设计与搭建：- 学习小车各部件的选型及组装方法。
- 实践搭建嵌入式智能小车。
5. 智能小车控制算法：- 学习简单的控制算法（如PID控制）。
- 实践编写智能小车控制程序，实现运动控制。
单片机智能小车课程设计
单片机智能小车课程设计一、课程目标知识目标：1. 让学生掌握单片机的基本原理，理解其在智能小车控制中的应用。
2. 学习并掌握智能小车的基本电路连接和编程方法，能够实现小车的基本运动控制。
3. 了解传感器的工作原理，学会使用传感器对智能小车进行环境感知和路径规划。
技能目标：1. 培养学生动手操作能力，能够独立完成智能小车的组装和调试。
2. 培养学生编程思维，能够运用所学知识解决实际问题，实现智能小车的功能拓展。
3. 提高学生团队协作能力，学会在项目中进行沟通与分工合作。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对单片机及智能硬件的兴趣，激发创新意识，提高学习积极性。
2. 培养学生勇于尝试、克服困难的精神，增强自信心。
3. 培养学生关注社会热点问题，了解智能技术在现实生活中的应用，提高社会责任感。
本课程针对初中年级学生，结合单片机及智能小车相关知识，注重实践操作和创新能力培养。
在教学过程中，教师需关注学生的个体差异，因材施教，确保课程目标的达成。
课程目标分解为具体学习成果，便于后续教学设计和评估，以提高课程的实用性和针对性。
二、教学内容1. 单片机原理：介绍单片机的组成、工作原理，重点讲解内部寄存器、I/O 口、定时器等基本功能。
相关教材章节：第三章单片机原理及其应用。
2. 智能小车电路连接：讲解智能小车的基本电路组成，包括电机驱动、电源管理、传感器接口等。
相关教材章节：第四章智能小车电路设计与实践。
3. 编程基础：学习单片机编程语言（如C语言），掌握基本编程语法和逻辑控制，实现小车运动控制。
相关教材章节：第五章单片机编程基础。
4. 传感器应用：介绍常用传感器（如红外、超声波、光电等）的工作原理，学会使用传感器进行环境感知和路径规划。
相关教材章节：第六章传感器及其应用。
5. 智能小车组装与调试：指导学生进行智能小车的组装，学会使用调试工具，如示波器、逻辑分析仪等。
相关教材章节：第七章智能小车组装与调试。
6. 创新实践：鼓励学生进行功能拓展，如增加避障、循迹、远程控制等功能。
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.智能巡线小车的设计（A）[摘要]本次毕业设计分为四个模块：电源模块、路面检测模块、单片机最小系统、电机驱动模块。
电源模块是采用12V电源双路供电，一路直接供给电机，一路经过稳压电路输出5V电源给LM324、单片机和L298N。
循迹模块是采用三个单反射式红外传感器TCRT5000并排安装，来检测路面情况，输出给单片机TTL电平信号。
单片机最小系统是满足单片机工作的系统。
电机驱动选择的是驱动芯片L298直接驱动两个直流减速电机，并采用PWM调节速度，达到两个电极不同速度，从而控制小车的行驶速度。
[关键词] 单片机电源路面检测电机驱动PWMSmart Patrol Line VehicleYangbin（Grade 07,Class 02, Major Technique of Measuring Control and Instrument，Mechanical Engineering Dept.，Shaanxi University of Technology，Hanzhong 723003，Shaanxi）Tutor:Liang yingxuanAbstract：The graduation project is divided into four modules: power supply module, the road detection module, the smallest single chip system, the motor drive module. 12V power supply module is the use of dual power supply, direct supply of the motor all the way, all the way through the 5V output voltage regulator to power the LM324, MCU and L298N. Tracking module is the use of three single-reflection infrared sensor TCRT5000 side by side, to detect the road conditions, the output TTL level signal to the microcontroller. Minimum system MCU is to meet the minimum system work system. Motor driver chips L298 is selected to drive two DC gear motor directly, and use PWM to adjust the speed to achieve two electrodes at different speeds to control car speed.Key words：MCU power supply the road detection Motor driver PWM目录1引言 (1)1.1智能小车的意义和作用 (1)1.2智能小车的现状 (2)1.3 论文各部分的主要内容 (2)2 方案论证与选择 (3)2.1 任务 (3)2.2 电源模块的设计 (3)2.3 路面检测模块的设计 (4)2.3.1 传感器类型选择 (4)2.3.2 红外传感器方案 (4)2.3.3 电压比较器选择 (5)2.4 控制电机方案比较 (5)2.5 电机驱动方案的比较 (5)2.6 主控制芯片选择 (6)2.7 本章小结 (6)3 硬件电路的设计 (7)3.1 总体设计 (7)3.2 单片机最小系统 (7)3.2.1 时钟电路 (8)3.2.2 复位及复位电路 (9)3.3路面检测模块 (12)3.3.1 传感器TCRT5000介绍 (12)3.3.2 比较器LM324 (13)3.3.3 具体电路 (14)3.3.5 TTL电平 (16)3.4 电源模块 (17)3.5 电机驱动模块 (18)3.5.1 电机驱动芯片L298N (18)4 软件设计 (20)4.1 PWM (20)4.2 主函数程序设计 (22)4.3 寻迹子函数程序设计 (23)4.4 调速子程序 (25)5 整体调试 (28)5.1 测试方法及仪器： (28)致谢 (30)参考文献 (31)外文翻译 (32)附录A 硬件连接图 (44)附录B 硬件清单 (45)附录C 程序清单 (46)1 引言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及机械、电子、冶金、交通、宇航、国防等领域。
近年来机器人的智能水平不断提高，并且迅速地改变着人们的生活方式。
人们在不断探讨、改造、认识自然的过程中，制造能替代人劳动的机器一直是人类的梦想。
随着科学技术的发展，机器人的感觉传感器种类越来越多，其中视觉传感器成为自动行走和驾驶的重要部件。
视觉的典型应用领域为自主式智能导航系统，对于视觉的各种技术而言图像处理技术已相当发达，而基于图像的理解技术还很落后，机器视觉需要通过大量的运算也只能识别一些结构化环境简单的目标。
视觉传感器的核心器件是摄像管或CCD，目前的CCD已能做到自动聚焦。
但CCD传感器的价格、体积和使用方式上并不占优势，因此在不要求清晰图像只需要粗略感觉的系统中考虑使用接近觉传感器是一种实用有效的方法。
机器人要实现自动导引功能和避障功能就必须要感知导引线和障碍物，感知导引线相当给机器人一个视觉功能。
避障控制系统是基于自动导引小车（AVG—auto-guide vehicle）系统，基于它的智能小车实现自动识别路线，判断并自动避开障碍，选择正确的行进路线。
使用传感器感知路线和障碍并作出判断和相应的执行动作。
该智能小车可以作为机器人的典型代表。
它可以分为三大组成部分：传感器检测部分、执行部分、CPU。
机器人要实现自动避障功能，还可以扩展循迹等功能，感知导引线和障碍物。
可以实现小车自动识别路线，选择正确的行进路线，并检测到障碍物自动躲避。
基于上述要求，传感检测部分考虑到小车一般不需要感知清晰的图像，只要求粗略感知即可，所以可以舍弃昂贵的CCD传感器而考虑使用价廉物美的红外反射式传感器来充当。
智能小车的执行部分，是由直流电机来充当的，主要控制小车的行进方向和速度。
单片机驱动直流电机一般有两种方案：第一，勿需占用单片机资源，直接选择有PWM 功能的单片机，这样可以实现精确调速；第二，可以由软件模拟PWM输出调制，需要占用单片机资源，难以精确调速，但单片机型号的选择余地较大。
考虑到实际情况，本文选择第二种方案。
CPU使用STC89C52单片机，配合软件编程实现。
1.2 智能小车的现状现智能小车发展很快，从智能玩具到其它各行业都有实质成果。
其基本可实现循迹、避障、检测贴片、寻光入库、避崖等基本功能，这几届的电子设计大赛智能小车又在向声控系统发展。
比较出名的飞思卡尔智能小车更是走在前列。
我此次的设计主要实现循迹、检测铁片、显示小车行走时间这三个功能。
1.3 论文各部分的主要内容第1章对智能循迹小车意义和作用，现状进行简单阐述。
第2章介绍了该智能循迹小车系设计方案比较和选择，分析了各模块的功能。
第3章阐述了智能小车系统的硬件电路的设计，其中包括电源模块、路面检测模块、单片机最小系统、电机驱动模块，以及一些辅助电路。
第4章首先介绍了该系统的软件编程，以及程序调试过程中所用到的程序调试软件及其调试环境。
最后总结部分说明了本论的主要内容，举出了在系统测试过程中所发现的问题，并提出了可能的解决方案。
2 方案论证与选择2.1 任务设计一个基于单片机控制的自动寻迹小车，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。
系统方案方框图如图2.1所示设计要求：基本要求：实现小车的自动循迹，能前进、左转弯、右转弯、后退，检测沿途的铁片并显示铁片数目跟小车行走时间。
（按照程序预设）；扩展部分：实现小车的避障功能（如时间充足）；主要的设计内容:1：电源模块的设计。
2：路面检测模块的设计。
3：单片机最小系统的设计。
4：电机驱动模块的设计。
2.2 电源模块的设计方案1：采用单电源供电，通过单电源同时对单片机和直流电机进行供电，此方案的优点是，减少机身的重量，操作简单，其缺点是，这样会使单片机的波动变大，影响单片机的性能，稳定性比较弱。
方案2：采用双电源供电，通过两个独立的电源分别对单片机和直流电机进行供电，此方案的优点是，减少波动，稳定性比较好，可以让小车更好的运作起来，唯一的缺点就是会增加小车的重量。
综合以上的优缺点，本设计决定采用第二种方案。
2.3 路面检测模块的设计2.3.1 传感器类型选择循迹模块对于智能巡线小车来说就像来说有如人的眼睛对于人，是提供给小车的“眼睛”，此类光电传感器可以分为：可见光传感器、红外传感器、紫外线传感器等（此处不考虑光电耦合器件和位置敏感器件，由于它们占用太多的MCU资源，用起来不方便）。
方案1：可见光传感器是基于可见光源的传感器，它结构简单、设计成熟，但是它工作在可见光波段，容易被外界干扰。
方案2：红外光传感器。
红外线是波长为 830nm～950nm 的电磁波，自然环境物理在该波段的辐射量是很微弱的，所以红外反射式传感器受外界干扰较小，可靠性高。
设计技术成熟，应用广泛。
方案3：紫外线传感器。
在自然环境下该类传感器很难受干扰，可靠性高，但是它价格昂贵。
所以我们最终选择方案二，即红外光传感器作为传感器检测模块的基本器件。
2.3.2 红外传感器方案循迹主要是检测路面情况，利用光的反射原理，当光线照射在白在线，反射量比较大，反之，照在黑在线，由于黑色对光的吸收，反射回来的量比较少，这样就可以判断黑带轨道的走向。
为此我们产生以下三种方案。
方案1：用光敏电阻组成光敏探测器。
光敏电阻的阻值可以跟随周围环境光线的变化而变化。
当光线照射到白线上面时，光线发射强烈，光线照射到黑线上面时，光线发射较弱。
因此光敏电阻在白线和黑线上方时，阻值会发生明显的变化。
将阻值的变化值经过比较器就可以输出高低电平。
但是这种方案受光照影响很大，不能够稳定的工作。
因此我们考虑其它更加稳定的方案。
方案2：用红外发射管和接收管自己制作光电对管寻迹传感器。
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，若接收不到发射管发出的光线则检测出黑线继而输出高电平。
这样自己制作组装的寻迹传感器基本能够满足要求，但是工作不够稳定，且容易受外界光线的影响，因此我们放弃了这个方案。