智能小车寻迹论文
《2024年自循迹智能小车控制系统的设计与实现》范文
《自循迹智能小车控制系统的设计与实现》篇一一、引言随着人工智能与自动控制技术的快速发展，智能小车已经广泛应用于各种领域，如物流配送、环境监测、智能家居等。
本文将详细介绍一种自循迹智能小车控制系统的设计与实现过程，该系统能够根据预设路径实现自主循迹、避障及精确控制。
二、系统设计（一）系统概述自循迹智能小车控制系统主要由控制系统硬件、传感器模块、电机驱动模块等组成。
其中，控制系统硬件采用高性能单片机或微处理器作为主控芯片，实现对小车的控制。
传感器模块包括超声波测距传感器、红外线测距传感器等，用于感知周围环境并实时传输数据给主控芯片。
电机驱动模块负责驱动小车行驶。
（二）硬件设计1. 主控芯片：采用高性能单片机或微处理器，具备高精度计算能力、实时响应和良好的可扩展性。
2. 传感器模块：包括超声波测距传感器和红外线测距传感器。
超声波测距传感器用于测量小车与障碍物之间的距离，红外线测距传感器用于检测小车行驶路径上的标志线。
3. 电机驱动模块：采用直流电机和电机驱动器，实现对小车的精确控制。
4. 电源模块：为整个系统提供稳定的电源供应。
（三）软件设计1. 控制系统软件采用模块化设计，包括主控程序、传感器数据处理程序、电机控制程序等。
2. 主控程序负责整个系统的协调与控制，根据传感器数据实时调整小车的行驶状态。
3. 传感器数据处理程序负责对传感器数据进行处理和分析，包括距离测量、方向判断等。
4. 电机控制程序根据主控程序的指令，控制电机的运转，实现小车的精确控制。
（四）系统实现根据设计需求，通过电路设计与焊接、传感器模块的安装与调试、电机驱动模块的安装与调试等步骤，完成自循迹智能小车控制系统的硬件实现。
在软件方面，编写各模块的程序代码，并进行调试与优化，确保系统能够正常运行并实现预期功能。
三、系统功能实现及测试（一）自循迹功能实现自循迹功能通过红外线测距传感器实现。
当小车行驶时，红外线测距传感器不断检测地面上的标志线，并根据检测结果调整小车的行驶方向，使小车始终沿着预设路径行驶。
智能循迹避障小车论文
自动化专业导论智能循迹避障小车学生姓名：学号：指导教师：目录摘要引言第一章绪论1.1智能小车的背景1.2智能小车的现状第二章设计方案2.1设计任务2.2方案及轨道选择2.3智能小车元件介绍第三章硬件设计3.1总体设计3.2驱动电路3.3信号检测模块3.4主控线路第四章软件设计4.1主程序模块4.2电机驱动程序4.3循迹模块4.4避障模块第五章制作安装与调试作品总结致谢摘要利用红外对管检测黑线与障碍物，并以STC89C52单片机为控制芯片控制电动小汽车的速度及转向，从而实现自动循迹避障的功能。
其中小车驱动由L298N驱动电路完成，速度由单片机输出的PWM波控制。
关键词：智能小车；STC89C52单片机；L298N；红外对管引言2004年1月3日和1月24日肩负着人类探测火星使命的“勇气”号和“机遇”号在火星不同区域着陆，并于2004年4月5日和2004年4月26 日相继通过所有“考核标准”。
火星车能够在火星上自主行驶：当火星车发现值得探测的目标，它会驱动六个轮子向目标行驶；在检测到前进方向上的障碍后，火星车会去寻找可能的最佳路径。
据悉，中国的登月计划分三步进行：第一步，发射太空实验室和寻找贵重元素的月球轨道飞行器；第二步，实现太空机器人登月；第三步，载人登月。
随着“神舟”系列飞船和“嫦娥”月球探测卫星的成功发射，第一步接近成熟；第二步中太空机器人登月计划中的太空机器人应该能在月球上自主行驶，进行相关探测。
因此对于我国来说，类似于美国“勇气”号和“机遇”号火星车的智能车技术研究也显得迫在眉睫。
目前，城市交通的安全问题己引起各国政府有关部门的高度重视和全民的关注，专家、学者在分析城市交通事故的原因时，普遍认为事故原因主要包括：人员素质、运输车辆、道路环境和管理法规等四个方面，而车辆性能的提高即研发高性能的智能汽车是其中很重要的一个环节。
美国研究认为，包括智能汽车研究在内的智能运输系统对国家社会经济和交通运输有着巨大的影响，其意义和价值在于：大量减少公路交通堵塞和拥挤，降低汽车的油耗，可使城市交通堵塞和拥挤造成的损失分别减少25％-40％左右，大大提高了公路交通的安全性及运输效率，促进了交通运输业的繁荣发展。
智能循迹小车论文
智能循迹小车玉林师范学院电子与通信工程学院队员：满建良方凯平陈文秋第一页前言摘要随着现代化的不断发展，自动化越来越普及，对传感器的应用越来越多，要求精度越来越搞高，本设计面向机械自动化发展，采用了A T89S52单片机作为控制核心，利用红外对管传感器检测黑线达到循迹目的，以及自动停车，自动寻迹，整体系统的电路结构简单，可靠性能高。
采用技术主要有：（1）A T89S52单片机应用；（2）L298电机驱动及PWN电机调速；（3）传感器的有效应用；（4）程序算法的应用。
关键字A T89S52 红外对管循迹 L298N PWM调速 18B20 霍尔传感元件Intelligent follow obstacle-avoidance carAbstractWith the continuous development of modernization and automation increasingly popular, the application of sensor, demanding more and more get high, the precision mechanical automation development, design oriented adopted as control core and AT89S52 SCM by infrared sensor detects the pipe to follow black with ultrasonic ranging tracing purpo se, the principle of automatic control electric cars and to detect obstacles obstacle avoidance, the color of speed, speed, and automatic parking, automatic tracing, overall system circuit structure is simple, reliable performance is high. This design is according to guangxi university students electronic design competition first stage three senior undergraduate group of topic, the topic request as table 1.Using technology mainly include:（1）AT89S52 Microcomputer application;（2）L298 motor drive and PWN; motor speed（3）Sensor effective application;（4）Program use of the algorithm.Keyword A T89S52 Infrared to tube follow mark PWM Ultrasonic obstacle avoidanc TCS230 Color sensors1、系统方案的选择1.1 智能循迹小车的主控芯片的选择方案一：采用Atmel公司的AT89S52单片机作为智能小车的主控芯片，AT89S52 是一种低功耗、高性能CMOS8位微控制器，工作电压为5V，32个I/O 口，具有 8K 在系统可编程Flash 存储器。
arduino循迹小车毕业论文
a r d u i n o循迹小车毕业论文This model paper was revised by the Standardization Office on December 10, 2020摘要 (2)23Arduino智能小车设计方案简介 (3)34555556 667 8889 023345122Arduino循迹小车设计与实现摘要：循迹小车是Arduino单片机的一种典型应用。
本智能小车是由ardiuno单片机和外部电路组成，包括检测模块，控制模块，电源模块。
循迹车设计采用Arduino单片机作为小车的控制核心，采用灰度传感器作为小车的检测模块来识别绿色路面中央的黑色引导线，采集信号并将信号转换为能被ardiuno单片机识别的数字信号；采用驱动芯片L298N构成双H桥控制直流电机。
其中软件系统采用C程序。
关键词：Arduino单片机，自动循迹，驱动电路。
引言自第一台工业机器人诞生以来，机器人的民展已经遍及机械、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，制造能替代人工作的机器一直是人类的目标。
单片机是一种可通过编程控制的微处理器，虽其自身不能单独用在某项工程或产品上，但当其与外围数字器件和模拟器件结合时便可发挥强大的功能，现在单片机已广泛应用于众多领域。
例如：工业自动化，智能仪器仪表，消费类电子产品，通信方面，武器装备等。
作为与自动化技术和电子密切相关的理工科学生，掌握单片机是最基础的要求。
为进一步丰富和巩固单片机知识，也为能更好的联系实际应用，本次毕业设计选择了基于单片机Arduino循迹车，并做出实物。
鉴于电子技术、计算机技术以及各种更先进的仿真软件的出现，使用高级语言如C代替汇编语言进行编程和控制已成为现实，单片机C语言编程相对于MC51汇编语言编程有如下优点：对单片机的指令系统不需要有很深的理解就可以编程操作单片机。
循迹小车毕业论文
循迹小车毕业论文循迹小车毕业论文引言：在如今科技高速发展的时代，机器人技术逐渐走入人们的生活，成为了一种热门的研究领域。
其中，循迹小车作为机器人的一种，具有广泛的应用前景。
本文将围绕循迹小车展开讨论，探索其原理、设计以及未来发展。
一、循迹小车的原理循迹小车是一种能够根据特定轨迹行驶的机器人。
它通过搭载的传感器，如红外线传感器或摄像头，实时感知周围环境，并根据预设的循迹算法进行行驶。
该算法能够分析传感器所接收到的信号，并判断车辆应该如何转向，从而保持在特定轨迹上行驶。
二、循迹小车的设计1. 传感器设计循迹小车的传感器设计是关键之一。
红外线传感器是常用的传感器之一，它能够通过接收反射的红外线信号，判断车辆是否偏离轨迹。
除此之外，摄像头也是一种常见的传感器选择，它能够实时捕捉车辆周围的图像，并通过图像处理算法判断车辆的位置和方向。
2. 控制系统设计循迹小车的控制系统设计是确保车辆按照预设轨迹行驶的核心。
控制系统通常由微控制器、电机驱动器和电源组成。
微控制器负责接收传感器的信号，并根据循迹算法控制电机驱动器实现车辆的转向和速度调整。
电源则提供所需的电能。
3. 车体结构设计循迹小车的车体结构设计需要考虑到载重能力、稳定性和机动性。
车体通常由轮子、底盘和支撑结构组成。
轮子的选择要考虑到摩擦力和抓地力，底盘的设计要考虑到重心的稳定性，支撑结构的设计则要保证车体的整体稳定性。
三、循迹小车的应用循迹小车作为一种机器人技术，有着广泛的应用前景。
1. 工业领域循迹小车在工业领域可以应用于自动化生产线上，实现物料的自动搬运和分拣。
它能够减轻人力负担，提高生产效率。
2. 物流领域循迹小车在物流领域可以应用于仓储管理，实现货物的自动存储和取出。
它能够提高物流效率，减少人为错误。
3. 教育领域循迹小车在教育领域可以应用于机器人教育和编程教育。
学生可以通过操控循迹小车，学习机器人技术和编程知识。
四、循迹小车的未来发展随着科技的不断进步，循迹小车也将不断发展和创新。
循迹小车毕业论文
循迹小车毕业论文本文介绍了一个基于单片机的循迹小车设计。
该系统主要由两个模块组成：传感器模块和控制模块。
传感器模块使用红外线传感器和光敏电阻来检测黑色轨道和白色背景之间的反差，从而确定小车运动的轨迹。
控制模块使用PID 控制算法来调整小车的方向和速度，以保持小车在轨道上运动。
该系统通过语音识别模块和蓝牙通信模块与外部设备交互，具有较好的可扩展性和交互性。
关键词：循迹小车；单片机；传感器；PID 控制算法一、引言随着科技的不断发展，智能控制系统在各个领域得到了广泛应用。
循迹小车作为一种常见的智能控制系统，已经成为了学生课程设计、科技展览、科普教育等方向的研究热点。
本文基于单片机设计了一个循迹小车，以介绍该系统的设计思路和实现细节。
二、系统设计循迹小车的设计主要分为两个模块：传感器模块和控制模块。
传感器模块通过红外线传感器和光敏电阻来检测轨道，控制模块使用PID 控制算法来调整小车的方向和速度，以保持小车在轨道上运动。
该系统还加入了语音识别模块和蓝牙通信模块，增强了其可扩展性和交互性。
1. 传感器模块循迹小车的传感器模块主要用于检测小车运动的轨迹，以实现自动驾驶。
本文采用了两种传感器：红外线传感器和光敏电阻。
红外线传感器（Infrared Sensor）是一种能够感知红外线辐射并将其转化为电信号的传感器。
其原理是利用红外线反射率的不同，通过发射和接收红外线来判断物体的位置、距离或者形状。
在本文中，我们使用红外线传感器来检测黑色轨道和白色背景之间的反差，从而确定小车运动的轨迹。
光敏电阻（Photoresistor）是一种可以感知光强度变化并将其转化为电信号的传感器。
其原理是利用半导体材料的光电效应，当光照射在其表面时，其电阻值会发生变化。
在本文中，我们使用光敏电阻来检测环境中的光线强度，从而判断小车是否处于黑色轨道上。
2. 控制模块循迹小车的控制模块主要用于控制小车的方向和速度，以保持小车在轨道上运动。
智能循迹小车 毕业论文
智能循迹小车毕业论文一、前言随着科技的发展，智能机器人已经成为人们关注的热门话题。
智能机器人的出现和应用，不仅可以提高生产效率，减少劳动强度，并且可以创造出很多新的应用领域。
其中，智能循迹小车作为一种基于仿生学和机器人学的新型机器人，已经逐渐应用到许多领域，如环境监测、病毒检测等。
本文着重介绍智能循迹小车的设计和实现，以期为相关研究提供参考。
二、智能循迹小车的需求分析智能循迹小车主要用于环境监测和物品巡检。
为了保证循迹小车的运转效果，需要进行以下需求分析：1.循迹精度高：循迹小车的自主导航是基于视觉和控制系统完成的，因此需要保证循迹精度高，以便更准确地定位目标位置。
2.交通状况适应性强：循迹小车需适用于不同的路况和环境，如转向直接性、弯道安全性、山地路段行驶性等。
3.控制系统稳定性高：为了确保循迹小车的运转稳定，控制系统需稳定、耐用。
4.多功能性：循迹小车需具备多种传感器和设备，以实现环境监测和物品巡检等多项功能。
三、智能循迹小车的设计方案1.硬件设计智能循迹小车由四个电动轮驱动，需要具备以下硬件配置：1) 微型处理器：采用单片机实现控制、通信等功能。
2) 直流电机：用于驱动小车前进和后退。
3) 舵机：控制小车方向。
4) 金属质量传感器：检测循迹目标的位置，并对小车进行控制。
5) 视觉传感器：采集路面图像，并进行图像处理。
6) 电源模块：提供小车稳定的电力来源。
2.软件设计1) 系统设计：采用嵌入式系统，将设备的物理特性和功能与程序环境相结合，实现对小车的控制和行为规划。
2) 控制算法设计：采用视觉处理和运动控制算法实现对小车的控制，并对其交通状况和循迹精度进行优化。
3) 通信协议设计：采用串口通信协议实现与上位机的数据传输。
四、智能循迹小车的实现演示智能循迹小车的实现演示中，需要注意以下几点：1. 使用电源模块为小车提供稳定的电力来源。
2. 通过视觉传感器采集并处理路面的图像信息。
3. 通过金属质量传感器检测循迹目标的位置。
智能循迹小车毕业论文
智能循迹小车毕业论文本篇论文主要研究了基于Arduino控制器的智能循迹小车设计与实现。
智能循迹小车是一种常见的机器人应用，其主要应用于物流和仓库管理、生产工艺控制等领域。
本文利用Arduino Uno作为核心控制器，通过电机控制模块和红外避障模块等外部组件，实现了小车的轨迹匹配和避障功能。
同时，通过DHT11湿度传感器和MQ-2烟雾传感器，实现了小车的环境检测功能。
论文最后进行了实际测试，验证了智能循迹小车的正确性和实用性。
关键词：智能小车；Arduino；循迹；避障；环境检测1.引言随着科技的不断进步，人工智能、机器人等技术的发展越来越快速。
智能小车作为机器人领域的典型应用，主要应用于物流和仓库管理、生产工艺控制等领域。
因此，设计和制作一种高效、准确的智能小车成为当今热门的研究方向。
2.设计方案2.1硬件设计（1）Arduino UnoArduino Uno是一个基于ATmega328P微控制器的开源电子原型平台，其支持无需编程或者其他硬件电路就可以快速轻松地开发嵌入式系统。
（2）红外避障模块红外避障模块是一种基于红外线探测距离的传感器模块，通过测量物体与小车之间的距离，判断小车前方是否有障碍物。
（3）电机控制模块电机控制模块是小车的驱动部分，其主要作用是控制小车的行进方向和速度。
（4）DHT11湿度传感器DHT11湿度传感器是一种能够测量环境温度和湿度的传感器，通过该传感器可以实现小车的环境检测功能。
（5）MQ-2烟雾传感器MQ-2烟雾传感器是一种能够检测空气中是否含有有害的烟雾气体的传感器，可以实现小车的环境检测功能。
2.2软件设计设计程序采用C++编写，主程序根据小车周围环境的变化情况，不断地调用各部分模块，实现小车的循迹、避障、环境检测等功能。
3.实现方法和结果3.1循迹实现在小车轮下安装两个红外传感器，实现对黑线的检测和识别。
根据黑线的信号变化情况，调整小车行进的方向和速度。
3.2避障实现在小车前端安装红外避障模块，通过判断距离来实现小车遇到障碍物时自动停车，避免发生碰撞。
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绪论在当前的这个环境，随着不断进步的生产技术，各个企业对自动化技术的要求也是越来越高。
智能车辆或者与智能车辆相关的产品已经开始成为各种自动化系统的关键设备，这其中主要包括了物流、运输等系统。
所以，智能车辆被越来越多的人们所关注，同时，也有越来越多的国家开始对智能车辆的开发和设计进行积极的研究。
智能小车是一个典型的高科技综合系统。
智能小车包含了多种高新科技的系统，而这些系统又运用了更多的高新技术，其中包括了对环境的探测、传感，对运行路线的决策、计算，以及信息通讯和自动控制行驶等多种功能。
简单的来讲，智能小车就是将双腿变成了的多个轮子的移动机器人。
所以，智能小车在机械和电路的设计方面，都要比其他智能机器人的运行也更稳定，也更加简单。
另外，由于智能小车的优点就在于控制简便，运行稳定，所以对智能小车的行驶的速度与方向之间的配合就有比较严格的要求。
首先，小车可以通过传感器来获取当前道路状况，然后将传感器获取到的数据传输到处理器，处理器再结合小车当前的行驶状态，迅速地进行计算，对小车的行驶的方向和行车的速度进行快速的调整改变，进而对目标道路进行迅速准确的跟踪。
1.开发概述1.1 研究现状移动机器人出现于20世纪06年代，当时斯坦福研究院(SRI)的Nils Nilssen和charles Rosen等人，在1966年至1972年中研制出了取名shakey的自主式移动机器人，目的是将人工智能技术应用在复杂环境下，完成机器人系统的自主推理、规划和控制[1]。
从此，移动机器人作为机器人学中的一个重要分支,从无到有，数量开始不断的增多。
在目前的环境下，由于企业的生产技术在不断进步，对自动化技术的要求也在一直的加深，在未来工业生产和日常生活中，智能小车系统将会扮演重要的角色，智能小车将会在人们的视野中出现地越来越频繁。
1.2 选题意义随着科技的不断发展，人们也越发的开始关注一些研发人工智能产品的情况。
智能小车可以在各种条件恶劣的情况下代替人们进行一些复杂的任务，例如排雷防爆，矿区检测，狭窄的地方进行货物搬运等。
正是由于这种智能小车设备有非常多的运用前景，所以对智能小车的进行寻迹避障的研究设计就是目前首要的目标，因为小车需要正确的在规定的路线中行进并执行相应的任务。
1.3 研究任务本设计是一种以STC15芯片为控制核心的自动寻迹小车系统。
L298驱动电路通过单片机产生的PWM波来控制小车速度。
利用LDC1000传感器对路面铁丝轨道进行分析检测,并将路面检测到的信号实时反馈给单片机，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铁丝轨迹自动行驶[4]。
本设计还附带了按键功能，可以对LDC1000阈值及小车的启停等功能进行设置。
1.4 基本要求设计并制作一个可以自动循迹的小车。
循迹传感器自选，在规定的平面跑道自动按顺时针方向循迹前进。
跑道的标示为一根0.9cm左右的细铁丝，用透明胶带将其粘贴在跑道上。
跑道尺寸见图1，跑完一圈不得超过10分钟，小车运行时必须保持铁丝在车身垂直投影下，实时显示小车运行时间和距离。
图1 铁丝轨道图1.5本文工作及内容安排第一章介绍了小车系统研究现状，阐明了系统实现的目的和意义，概述了本文的主要工作。
第二章主要简单介绍了各个模块的论证方法，对系统有个整体框架。
第三章介绍了电机驱动模块、LDC1000传感器模块和电源模块的硬件部分。
第四章介绍了软件系统设计，电机驱动程序控制，LDC1000传感器程序控制，PID算法，行驶距离的计算。
同时阐述了在主函数与中断中，将各个模块整合的方法。
第五章介绍了此设计的最终测试的方法与测试的结果。
2.模块方案论证2.1 概述本设计基于闭环测量、控制的原理，通过传感器实时监控小车的运动状态，然后将检测信号传输到处理器。
同时，处理器对检测的信号进行计算，并产生合适的脉冲宽度调制（PWM）信号，直流电机的转动是通过驱动电路接收到的PWM信号进而实现控制的。
最后实现小车的前进后退、左右拐弯、自动探寻道路并定位，同时必要信息等功能。
2.2 模块的论证根据题目设计要求，本设计是小车通过金属丝轨道进行自动循迹的系统，其中系统整体包括小车的设计，电机驱动模块，传感器模块，运行距离处理模块，微处理器模块，按键模块，显示模块和电源模块。
2.2.1小车的比较与选择根据设计要求，小车需要通过多个弯道，对车辆的平衡性，稳定性有较高的要求，采用两轮驱动的小车，转弯角度可以很好的控制，但是驱动力弱，平稳性差。
采用四轮驱动的小车，驱动力强，平稳性好，能在复杂的路况上有很好的表现。
虽然两轮驱动的小车更加利于在弯道的控制，但是不适用于所有的路况，所以我们将小车设计为四轮驱动。
2.2.2电动机的比较与选择作为小车的主要动力装置，电动机的选择主要有无刷直流电机和步进电机两种。
步进电机是以步阶方式分段移动，直流电机和无刷直流电机通常采用连续移动的控制方式[5]。
所以步进电机对速度和移动距离的控制更加精确，但是移动速度相对缓慢，而无刷直流电机的速度快，但是控制困难。
考虑到小车对于速度的要求大于控制的要求，所以我们选择无刷直流电机，在控制方面通过将程序的控制算法做得更加完善来弥补无刷直流电机控制的不足。
2.2.3电机驱动芯片的比较与选择电机驱动电路主要是通过控制电动机的正转和反转来控制小车的前进和后退，以及小车左转和右转，所以电机驱动也是智能小车的模块中重要的组成之一。
而对于电机驱动的选择有两种方案。
方案一：采用由H桥（分立的三极管元件组成）构成的驱动。
此种方案对直流电动机的方向和速度的控制利用PWM波调速的电路实现。
可是采用的H桥是由分立的元件组成的电机逻辑驱动，驱动电路的稳定性容易变差，并且价格也不便宜。
方案二：采用双桥电机驱动的芯片——L298。
L298是一款由双桥结构的直流、步进电机驱动器，并且集成度较高。
同时，L298芯片还可以实现对两个直流电机进行同时驱动和控制。
通过比较两种方案，L298电机驱动电路相对于由分立元件三极管组成的H桥的驱动，具有使用元件少,可靠性不仅高，而且控制和操作可以更加模块化,并且L298芯片的价格低。
所以，作为循迹小车的驱动芯片，L298芯片更加适合。
2.2.4传感器的比较与选择低成本的OHMIC开关传感器在灰尘等恶劣环境下不可靠，FSR压力传感器分辨率有限、不适合遥感、成本稍高，高端一些的超成波传感器不适合短距离传感，电容式传感器灵敏度高可针对被选择物的选择性不高，HALL传感器存在精度问题、需要磁体和校准，光学传感器在恶劣环境下不可靠，这些传感器都或多或少存在这样和那样的缺点[7]。
而由德州仪器生产的LDC1000性能优越，无论低成本PCB线迹，或者是普通的金属块，甚至是人体的传感，LDC1000可以迅速检测并将数据传输到处理器显示出精确的结果。
所以我们选择LDC1000作为循迹小车的金属传感器。
2.2.5处理器芯片的比较与选择关于处理器则有多种选择方案。
首先，采用传统的C51单片机。
C51单片机通用灵活，价格低廉，使用方便，但此C51的芯片是比较老的芯片，对于大量的数据处理能力较弱。
第二，采用更加高级的STM32芯片。
STM32芯片集成了绝大部分工控领域所需要的功能模块，官方也提供了大量的库函数，工作速度快，处理数据能力强。
最后，采用STC15单片机芯片。
STC15单片机计算性能强劲，可以简单灵便的对软件进行编程，可用软件编程实现各种逻辑控制功能，而且可以实现最多6路PWM输出，自带晶振，更加利于控制小车的驱动。
更加重要的是，STC15单片机加密性强，超强的抗干扰能力，可以试用于各种恶劣的环境，并且功耗更低。
综合考虑，由于使用STM32芯片会造成资源浪费，所以我们选择更加适合小车控制的STC15单片机作为小车的处理器芯片。
2.3 小车功能实现的设计与分析如何设计小车的运动方式是非常重要的。
因为小车的运动方式就决定了小车对铁丝轨道的探测，前进的控制，以及显示小车行驶距离和时间等基本要求。
整个系统是一个基于单片机的闭环控制系统。
首先，小车需要沿着设定好的路线前进，而且是铁丝构成的道路，所以小车就必须可以识别到目标道路，这就需要传感器可以不断的进行探测。
同时，小车还应该具有可以实时监测是否偏离轨道，并可以纠正小车前进方向的功能，这部分功能就需要把传感器接收到的信号实时发送给处理器，处理器经过计算后发出指令控制电机驱动，智能控制小车的前进后退左右运动，进而实现精确巡线行走。
我们最终确定的系统框图如图2所示。
图2 系统框图3.硬件部分设计3.1电机驱动模块直流电动机实质上的工作原理是一台装有换向装置的交流电动机。
直流电动机中转子转动的原因是由于带电导体在磁场中受到了电磁力的作用，并且形成了电磁转矩，从而推动转子，使得电动机得以运行。
直流电动机有如下两个个特点：1、外加电压是通过电刷和换向器再加到线圈，而不是直接加到线圈。
2、电磁转矩的方向不变。
这一现象是因为电枢导体中的电流是随着其所处磁极极性的改变方向。
电机的驱动芯片选用L298作为驱动芯片。
工作稳定电机驱动信号由单片机提供，信号经过光耦隔离后，传至PWM控制芯片L298N，通过L298N的输出脚与两个电机相连。
小车电机驱动模块电路图如附录1所示，电机驱动模块PCB硬件图如附录2所示。
3.2 LDC1000传感器模块LDC1000芯片是采用四线制SPI的连接方式，而单片机芯片对LDC1000芯片的连接、控制以及读取数据是通过SPI连接（SDI、SDO、SCLK、CSB）实现的。
在SPI通信的过程中，LDC1000扮演下位机的角色。
而像Q表那样测试线圈的电感量并不同于LDC1000芯片的电感检测。
LDC1000芯片是可以检测与相连的测试线圈和外部的金属物体之间的空间位置关系，所以LDC1000在各种环境条件下都可以很好的检测到外部金属，因为LDC1000可以很容易就可以实现非接触式的电感检测，只需要外接一个自制线圈或者PCB线圈就可以了。
LDC1000原理图如附录3所示。
3.3 电源模块电源是小车系统的动力组成，电源主要是给单片机芯片和外围电路提供5V电压，同时为小车的电动机提供12V电压。
要想小车的控制和行驶稳定，电源的设计就需要考虑到可以达到直流稳压3.3V、5V和±12V，并且电路纹波要小，尽量排除电源对芯片控制的干扰。
电源原理图如附录4所示，电源PCB硬件图如附录5所示。
4.软件部分设计4.1 大体思路4.1.1 C语言简介单片机的程序编程，应用系统可以使用C语言，也可用汇编语言。
因为他是最为接近机器语言，所以直接，简洁，紧凑和高执行效率的单片机汇编语言程序的操作效率高。
但不同的单片机汇编语言有差异，在一个单一的单片机应用开发不能直接应用到其他单片机上，很不容易移植，程序的可读性相当差。