循迹小车设计报告
智能循迹小车课程设计报告

智能循迹小车课程设计报告一、课程设计目标:本次智能循迹小车课程设计的目标是让学生了解智能硬件的基础知识,掌握基本电子元器件的原理及使用方法,学习控制系统的组成和运行原理,并通过实践操作设计出一款功能齐全的智能循迹小车。
二、课程设计内容及步骤:1. 调研与分析——首先要对市面上现有的智能循迹小车进行调研与分析,了解各种类型的循迹小车的特点和优缺点,为后续的设计提供参考。
2. 硬件选型——根据课程设计目标和实际需要,选择合适的主控芯片、电子元器件和传感器等硬件。
3. 原理图设计——根据硬件选型,设计出对应的原理图,并在硬件上进行布局与焊接。
4. 程序设计——先在电路板上测试硬件是否正常,随后进行程序设计,根据传感器的反馈控制小车的运动,让小车能够沿着黑线自动循迹行驶,同时加入避障功能和自动寻迹功能。
5. 调试与优化——完成程序设计后,要对小车进行全面验收测试,发现问题及时解决并优化相关程序。
三、设计思路:本次课程设计基于树莓派电路板,利用循迹模块实现小车的自动循迹和自动寻迹。
同时将超声波模块结合避障算法实现小车的自动避障。
小车的外壳采用3D打印技术制作,操作简单实用。
四、课程设计效果:通过本课程设计,学生们从理论到实践,了解了智能硬件的基础知识,掌握了基本电子元器件的原理及使用方法,学习了控制系统的组成和运行原理。
同时,实践操作过程中,学生们培养了动手能力和实际操作的技能。
通过制作一台智能循迹小车,学生们对智能硬件的认识更加深入,并获得了较高的设计满足感。
五、课程设计展望:智能循迹小车是智能硬件应用领域的一项重要发明,具有广泛的应用前景。
未来,可以将循迹小车应用于快递、物流等行业,实现自动化送货、配送。
同时可以将遥控技术与循迹技术相结合,设计出更加高效、实用的智能循迹小车,推动智能化生产和工作环境。
2024年度-智能循迹小车设计

智能循迹小车设计目录•项目背景与意义•系统总体设计•循迹算法研究•控制系统设计•调试与测试•项目成果展示•总结与展望01项目背景与意义智能循迹小车概述定义智能循迹小车是一种基于微控制器、传感器和执行器等技术的自主导航小车,能够按照预定路径进行自动循迹。
工作原理通过红外、超声波等传感器感知周围环境信息,将感知数据传输给微控制器进行处理,微控制器根据预设算法控制执行器调整小车行驶状态,实现循迹功能。
随着工业自动化的发展,智能循迹小车在生产线、仓库等场景中的应用需求不断增加。
自动化需求教育领域需求娱乐领域需求智能循迹小车作为教学实验平台,在高等教育、职业教育等领域具有广泛应用前景。
智能循迹小车可以作为玩具或模型车进行娱乐竞技活动,满足消费者休闲娱乐需求。
030201市场需求分析通过本项目的研究与实践,掌握智能循迹小车的核心技术,包括传感器技术、微控制器技术、控制算法等。
技术目标将智能循迹小车应用于实际场景中,提高生产效率、降低成本、提升产品品质等方面的效益。
应用目标通过智能循迹小车的研发与教学应用,培养学生动手实践能力、创新精神和团队协作能力。
教育意义推动智能循迹小车相关产业的发展,促进就业和经济增长,提升国家科技竞争力。
社会意义项目目标与意义02系统总体设计主控制器传感器模块电机驱动模块电源管理模块总体架构设计01020304负责接收和处理传感器数据,控制小车运动。
包括红外传感器、超声波传感器等,用于感知环境和障碍物。
驱动小车前进、后退、转弯等动作。
为整个系统提供稳定可靠的电源。
硬件选型及配置选用高性能、低功耗的微控制器,如STM32系列。
选用高灵敏度、低误差的传感器,如红外反射式传感器、超声波测距传感器等。
选用高效、稳定的电机驱动器,如L298N电机驱动板。
选用合适的电池和电源管理芯片,确保系统长时间稳定运行。
主控制器传感器模块电机驱动模块电源管理模块初始化模块传感器数据处理模块运动控制模块调试与测试模块软件功能划分负责系统启动时的初始化工作,包括硬件初始化、参数设置等。
《循迹避障小车设计开题报告含提纲2100字》

《循迹避障小车设计》开题报告一、研究背景随着IT领域的崛起,智能汽车成为了热点。
智能汽车,即智能化地根据人工所要求或者结合轻人工而不花费过多的人力而做出对应的标准动作。
它可以应用于运输业和生产业中,实现智能化管理和生产。
智能汽车的成为了世界各国的热点,促使世界各国不断地对它进行积极研究和开发。
各地的研究者旨在能设计和开发出更高的人工智能技术,形成一个稳定的人工智能系统,从而可以将人工智能运用在更加复杂的应用环境。
在不久的将来,人工智能机器人的数量将会快速膨胀。
智能车辆,将会受到越来越多的人关注,同时也不断促进人工智能移动机器人的发展。
智能小车,采用各种集成技术。
该设计是一个高新技术集成,能感知周边环境的参数变化而通过自身的运作而做出符合情况的反应,具备极高的综合性和灵活性。
目前,智能车辆具备的功能多种多样,能自动报警,能保持一定安全距离而进行自动维护,能控制自身速度来巡航,能自动识别前方障碍物和能自动制动等,这些功能都体现了它的综合性和灵活性。
智能车辆必须具备同时又是最基础的是能智能化循迹和智能化避障。
二、研究目的及意义21世纪是个不断朝着智能方向发展的时代,标志我们的世界会不断地趋向于智能化,进入人工智能的时代。
智能汽车早已开始发展,它是由智能汽车和智能道路构成的,目前尚无智能道路的技术条件,但在技术层面上却是可行的。
事实上,在智能汽车的目标达到以前,很多辅助驾驶系统都被广泛地运用到了车辆中,比如智能雨刮,它能够自动感知降雨,并能自动打开和关闭;在夜间灯光不充足的时候,将自动打开前照灯;智能空调系统,根据人体的体温,对空气流量、温度进行自动调节;智能悬挂系统,也叫主动悬挂,能够根据道路状况,自动调节悬挂行程,降低车辆的碰撞;“防睡眠”,通过监控司机的眼睛,判断司机的疲劳程度,并在必要的时候,自动停止工作。
什么叫智能?智能就是无需花费过大的人力物力去完成既定的任务或者是去完成人工无法完成的任务,丰富了人的想象力和拓展了人探索世界的能力。
数电循迹小车实训报告(3篇)

第1篇 一、实训背景 随着科技的不断发展,电子技术在各个领域的应用越来越广泛。数字电路(Digital Circuit)作为电子技术的基础,在众多领域都有着重要的应用。为了提高学生的实践能力,培养其创新精神和团队合作意识,我校电子工程系组织了数电循迹小车实训课程。本次实训旨在让学生通过动手实践,了解数字电路的基本原理,掌握循迹小车的设计与制作方法。
二、实训目的 1. 理解数字电路的基本原理,掌握数字电路的设计方法。 2. 学习循迹小车的结构组成、工作原理及控制方法。 3. 培养学生的动手实践能力、创新精神和团队合作意识。 4. 提高学生的综合素质,为今后从事相关工作打下坚实基础。 三、实训内容 1. 数字电路基础知识 (1)数字电路的基本概念:数字电路是由数字逻辑门、触发器、计数器等基本单元组成的电路,用于实现数字信号的传输、处理和存储。
(2)数字逻辑门:主要包括与门、或门、非门、异或门等,是构成数字电路的基本单元。
(3)触发器:触发器是一种具有记忆功能的电路,用于存储一位二进制信息。 (4)计数器:计数器是一种用于计数和定时功能的电路,由触发器构成。 2. 循迹小车结构组成 (1)电源模块:为循迹小车提供稳定的电源。 (2)驱动模块:将电源模块提供的电能转换为循迹小车所需的动力。 (3)传感器模块:用于检测循迹小车行进过程中的光线变化,实现循迹功能。 (4)控制模块:根据传感器模块的输入信号,控制循迹小车的行进方向。 (5)执行模块:根据控制模块的指令,实现循迹小车的转向、加速等动作。 3. 循迹小车工作原理 (1)循迹原理:循迹小车通过传感器模块检测地面上的黑白条纹,根据条纹的变化来判断行进方向。
(2)控制原理:控制模块根据传感器模块的输入信号,通过调整驱动模块的输出,实现循迹小车的转向、加速等动作。
四、实训过程 1. 理论学习:首先,学生对数字电路的基本原理、循迹小车结构组成及工作原理进行学习,为实训做好准备。
循迹小车的实习报告

实习报告:循迹小车设计与实现一、实习背景与目的随着科技的不断发展,自动化技术在各个领域得到了广泛的应用。
循迹小车作为一种自动化设备,不仅可以用于娱乐和教育,还可以应用于工业、农业等领域。
本次实习旨在通过设计和制作循迹小车,掌握单片机原理、电路设计、传感器应用等技能,提高自己在自动化领域的实际操作能力。
二、实习内容与过程1. 设计思路在设计循迹小车时,首先需要确定设计思路。
通过对循迹小车的功能和性能要求进行分析,确定采用单片机作为控制核心,利用传感器检测路径,通过电机驱动实现小车的运动。
2. 硬件设计(1)单片机模块:选用51系列单片机作为控制核心,负责接收传感器信号,处理数据,发出控制命令。
(2)传感器模块:采用红外传感器检测路径,当传感器检测到黑线时,输出高电平信号。
(3)电机驱动模块:采用L298N电机驱动模块,负责驱动小车前进、后退和转向。
(4)电源管理模块:为整个系统提供稳定的电源供应。
(5)舵机控制模块:用于调整小车的方向。
3. 软件设计根据设计思路,编写单片机程序,实现对传感器的数据采集、处理和控制命令的发出。
程序主要包括以下部分:(1)传感器信号处理:通过判断传感器信号的变化,确定小车当前所处的状态。
(2)路径识别:根据传感器信号,判断小车是否偏离路径,并调整方向。
(3)速度控制:根据小车所处的状态,调整电机转速,实现速度控制。
(4)舵机控制:根据路径变化,调整舵机角度,使小车保持直线行驶。
三、实习成果与总结经过一段时间的紧张制作,循迹小车终于完成了。
在实际运行中,小车能够准确识别路径,稳定行驶。
通过本次实习,我收获颇丰,总结如下:1. 掌握了单片机原理和编程技巧,提高了自己在嵌入式系统领域的实际操作能力。
2. 学会了电路设计和搭建,熟悉了各种电子元器件的使用。
3. 了解了传感器在自动化设备中的应用,提高了自己在信息处理方面的能力。
4. 学会了团队合作,培养了沟通与协作能力。
总之,本次实习使我受益匪浅,为今后的学习和工作打下了坚实的基础。
课程设计报告循迹小车的设计

循迹小车的设计摘要智能循迹是基于自动引导机器人系统,用以实现小车自动识别路线,以及选择正确的路线。
智能循迹小车是一个运用传感器、单片机、电机驱动及自动控制等技术来实现按照预先设定的模式下,不受人为管理时能够自动实现循迹导航的高新科技。
该技术已经应用于汽车制造业、仓储业,食品加工业等多个行业。
本设计是基于单片机控制的电动小车,小车能够识别地上黑色轨迹线,实现循迹行走,包括电源模块、单片机模块、循迹模块、电机驱动模块。
其中单片机模块作为控制器模块以STC89C52单片机为控制核心,用单片机产生PWM波,控制小车速度。
利用红外光电传感器RPR220型光电对管对路面黑色轨迹进行检测,并将路面检测信号反馈给单片机。
单片机对采集到的信号进行分析判断,及时控制由芯片L298N驱动的电机以调整小车转向,从而使小车能够沿着黑色轨迹自动行驶,实现小车自动寻迹的目的。
在此基础利用E18-D80NK 3-80cm可调红外避障传感器进行小车的避障扩展,还选用PT2262/PT2272组成的无线遥控模块对小车进行无线遥控。
本设计不仅给出了硬件设计流程、完整的硬件电路图和控制程序,还用PROTEUS实现了小车电机控制仿真。
关键词:自动循迹;单片机;Proteus仿真Design on Automated Guided VehicleAbstractIntelligent tracking is based on automatic guided robot system, used to make the car line, and choosing the right route. Automated Guided Vehicle is a use of sensor, microcontroller, motor drive and automatic control technology to achieve according to the preset mode, without human management can achieve automatic tracking navigation technology. This technology has been applied in the automobile manufacturing industry, warehousing industry, food processing industry and other industries.The design is based on SCM control electric trolley, trolley can be identified on the black line, achieve the tracking of walking, including driving module power supply module, microcontroller module, tracking module, motor. The MCU module as the controller module with STC89C52 as control core, using microcontroller PWM wave, control car speed. The tube is used for tracing the use of infrared photoelectric sensor RPR220 type photoelectric, and road test signals back to the scm. Analysis and judgment of the collected signal microcontroller, timely control of motor driven by the chip L298N to adjust the car steering, so that the car can travel along the black path automatically, realize the purpose of automatic tracing. Based on E18-D80NK 3-80cm tunable infrared sensors for obstacle avoidance of car obstacle avoidance, also use wireless remote control module composed of PT2262/PT2272 for wireless remote control car.This design not only gives the hardware circuit diagram and program control hardware design flow, complete, we also use PROTEUS to achieve the car motor control simulation.Key words:tracking,microcontroller, Proteus simulation西华大学课程设计目录摘要 (Ⅰ)ABSTRACT (Ⅱ)1 绪论 (1)1.1智能循迹小车概述 (1)1.1.1循迹小车的发展历程回顾 (1)1.1.2 智能循迹分类 (2)1.1.3 智能循迹小车的应用 (3)1.2 智能循迹小车研究中的关键技术 (4)2 自动循迹小车系统方案设计 (5)2.1 自动循迹小车基本原理 (5)2.2 总体方案设计 (5)2.2.1 系统总体方案的设计 (5)2.2.2 方案选择与论证 (5)3 硬件电路的设计 (8)3.1 自动循迹小车硬件设计.................................. 错误!未定义书签。
智能循迹小车设计【开题报告】

开题报告电气工程及其自动化智能循迹小车设计一、课题研究意义及现状普尧勒机器人是由美国国防部高级项目计划局主持并出资予以开发的高技术军事装备,研制单位则由“美国机器人防卫系统公司”承担。
普尧勒机器人大小和一辆轻型卡车差不多,但它和山活人驾驶员控制的卡车不一样,它可以自主地利用其视觉定位系统,对敌方来袭坦克,装甲车和其他移动目标进行判别与定位,然后可以在力所能及的范围内实施攻击。
普尧勒还可以携带不同的设备,以完成对敌侦察,向前线运送给养等任务。
它在行进中还可以帮助上级与下级之间进行战地联络,为前线指挥机构与后方大本营之间保持通畅的通信联络提供一条不间断的中继枢纽。
1973年1月8日发射月球21号,把月球车2号送上月面考察取得更多成果。
最后一个月球24号探测器于1976年8月9日发射,8月18日在月面危海软着陆,钻采并带回170克月岩样品。
至此,前苏联对月球的无人探测宣告完成,人们对月球的认识更加丰富和完整了。
2010年10月1日,嫦娥二号发射成功。
此刻根据嫦娥工程计划,第二期工程圆满完成。
第三期计划也将在2011至2020年拉开序幕,而第三期计划最重要的任务就是研制和发射新型软着陆月球巡视车,并对月球表面进行巡视勘察。
2002年美国iRobot公司推出了吸尘器机器人Roomba,它能避开障碍,自动设计行进路线,还能在电量不足时,自动驶向充电座。
Roomba是目前世界上销量最大、最商业化的家用机器人。
根据美国玩具协会的调查统计,2006美国智能玩具市场规模至少300亿美元,而全球这一市场规模更是高达600亿美元。
而且这一数字还在增长。
就2003与2004年相比,智能玩具的销量增长就达到52%。
与此同时,英国玩具零售商协会选出的2005年圣诞最受欢迎的十大玩具中,7款就是智能玩具[1]。
从这些数字可以看出,高科技含量的电子互动式玩具已经成为玩具行业发展的主流。
高科技含量电子玩具蒸蒸日上。
二、课题研究的主要内容和预期目标本设计要求采用51单片机作为核心控制器,进行循迹小车的控制。
循迹小车课程设计报告

循迹小车课程设计报告
一、概述
本课程是针对中小学电子爱好者,设计一款基于Arduino开发
板的循迹小车。
课程分为两部分,理论学习和实战操作。
二、理论学习
1. 基础知识学习
学习Arduino开发板的基本用法,了解循迹传感器的原理和应用。
2. 循迹算法学习
介绍循迹控制算法,如PID控制,模糊控制等。
3. 电路原理图学习
通过示例电路,学习循迹小车的电路原理,理解各个组件的作
用与连接方式。
三、实战操作
1. 简单循迹小车搭建
学生通过教师提供的视频教程,自行搭建一个简单的循迹小车。
2. 电路焊接操作
学生进行电路焊接操作,提高电路实际操作能力。
3. 循迹小车控制程序编写
学生通过Arduino开发板,编写循迹小车控制程序,实现小车的运动。
四、实施效果
本课程的实施效果如下:
1. 学生提高Arduino开发板的使用能力。
2. 学生通过理论学习,了解循迹控制算法的原理。
3. 学生通过实战操作,提高电路焊接和程序编写能力。
4. 学生通过小车的装配,加深对电子学原理的理解能力。
五、总结
本课程以实战为主,理论为辅,充分利用学生的动手能力和创造能力,锤炼学生的动手能力和团队合作精神。
在实施中,教师应注意保障学生的安全,严格要求学生的动作规范。
通过开展此
课程,旨在激发学生对电子技术的兴趣,培养学生的科学实验精神。
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电子技术课程设计报告学院:专业班级:学生姓名:指导教师:完成时间:成绩:报告一. 设计要求:基本要求:1、控制小车走正方形运动2、能沿直线和沿弧线寻迹行驶,遇停止标志自动停止。
3、能在设定的迷宫中自动走出迷宫扩展功能:1、能显示行驶距离。
2、有避障功能。
设计的作用、目的循迹控制系统的原理是在轮胎打滑时,包括了起跑`过弯`下雨天等等的情况,利用各式各样的方法来降低扭力的输出,让轮胎重新狁得抓地力,进而让车手能够控制赛车,将动力发挥到极限,并增加赛车速度。
而降彽扭力的方法有油门的控制`点火延迟`或是关掉数个气缸的点火或供油系统。
由于传动轮在加速时超过50g,所以降彽惯性秘所需的反应要非常快速,但是利压子油门控制需要30毫秒,反应时间不够快:延迟点火又有耐用的问题:因此现行的循迹系统是利用装置在轮胎处的感应器来侦测轮胎状况,当轮胎打滑时电脑就会降彽引擎输出功率,通常是数个汽缸不点火,或是在供油程式下功夫,让轮胎停止打滑,以降彽车辆因为轮胎打滑所造成的失控状况,进而增加赛车的速度。
不过现在的循迹控制系统可不是那产简单,随着电子技术的进步,现在的电脑可以做出较过去更顺畅的循迹系统,保持在最大靡擦力的边缓,得到最佳的引擎动力运用,以最近Coulthard对这项系统所做的评论为例,他说:循迹控制不止有在慢速弯道中有帮助,在高速弯中也有所助益,系统不只会在打滑的时候做出补偿的动作,就当车辆正开始滑的时就会出现,过去要以时速120MPH半油门方式过的弯,搭载循迹系统之后,可以125MPH全油门方式通过设计的具体实现1.系统概述简单介绍系统设计思路与总体方案的可行性论证,各功能块的划分与组成,全面介绍总体工作过程或工作原理。
1.小车控制及驱动单元的选择此部分是整个小车的大脑,是整个小车运行的核心部件,起着控制小车所有运行状态的作用。
通常选用单片机作为小车的核心控制单元,本文以台湾凌阳公司的SPCE061A单片机为例予以介绍。
SPCE061是一款拥有2K RAM、32KFlash、32 个I/O 口,并集成了AD/DA功能强大的16位微处理器,它还拥有丰富的语音处理功能,为小车的功能扩展提供了相当大的空间。
只要按照该单片机的要求对其编制程序就可以实现很多不同的功能。
小车驱动电机一般利用现成的玩具小车上的配套直流电机。
考虑到小车必须能够前进、倒退、停止,并能灵活转向,在左右两轮各装一个电机分别进行驱动。
当左轮电机转速高于右轮电机转速时小车向右转,反之则向左转。
为了能控制车轮的转速,可以采取PWM调速法,即由单片机的IOB8、IOB9输出一系列频率固定的方波,再通过功率放大来驱动电机,在单片机中编程改变输出方波的占空比就可以改变加到电机上的平均电压,从而可以改变电机的转速。
左右轮两个电机转速的配合就可以实现小车的前进、倒退、转弯等功能。
2.小车循迹的原理这里的循迹是指小车在白色地板上循黑线行走,通常采取的方法是红外探测法。
红外探测法,即利用红外线在不同颜色的物体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红外光,当红外光遇到白色纸质地板时发生漫反射,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,小车上的接收管接收不到红外光。
单片机就是否收到反射回来的红外光为依据来确定黑线的位置和小车的行走路线。
红外探测器探测距离有限,一般最大不应超过15cm。
对于发射和接收红外线的红外探头,可以自己制作或直接采用集成式红外探头。
(1)自制红外探头电路如图1所示,红外光的发送接收选用型号为ST168的对管。
当小车在白色地面行驶时,装在车下的红外发射管发射红外线信号,经白色反射后,被接收管接收,一旦接收管接收到信号,那么图中光敏三极管将导通,比较器输出为低电平;当小车行驶到黑色引导线时,红外线信号被黑色吸收后,光敏三极管截止,比较器输出高电平,从而实现了通过红外线检测信号的功能。
将检测到的信号送到单片机I/O口,当I/O口检测到的信号为高电平时,表明红外光被地上的黑色引导线吸收了,表明小车处在黑色的引导线上;同理,当I/O口检测到的信号为低电平时,表明小车行驶在白色地面上。
此种方法简单,价格便宜,灵敏度可调,但是容易受到周围环境的影响,特别是在图1较强的日光灯下,对检测到的信号有一定的影响。
(2)集成式红外探头可以采用型号为E3F-DS10C4集成断续式光电开关探测器,它具有简单、可靠的工作性能,只要调节探头上的一个旋钮就可以控制探头的灵敏度。
该探头输出端只有三根线(电源线、地线、信号线),只要将信号线接在单片机的I/O口,然后不停地对该I/O口进行扫描检测,当其为高电平时则检测到白纸,当为低电平时则检测到黑线。
此种探头还能有效地防止普通光源(如日光灯等)的干扰。
其缺点则是体积比较大,占用了小车有限的空间。
3.红外探头的安装在小车具体的循迹行走过程中,为了能精确测定黑线位置并确定小车行走的方向,需要同时在底盘装设4个红外探测头,进行两级方向纠正控制,提高其循迹的可靠性。
这4个红外探头的具体位置如图2所示。
图中循迹传感器共安装4个,全部在一条直线上。
其中InfraredMR与InfraredML 为第一级方向控制传感器,InfraredSR 与InfraredSL 为第二级方向控制传感器。
小车行走时,始终保持黑线(如图2 中所示的行走轨迹黑线)在InfraredMR和InfraredML这两个第一级传感器之间,当小车偏离黑线时,第一级探测器一旦探测到有黑线,单片机就会按照预先编定的程序发送指令给小车的控制系统,控制系统再对小车路径予以纠正。
若小车回到了轨道上,即4个探测器都只检测到白纸,则小车会继续行走;若小车由于惯性过大依旧偏离轨道,越出了第一级两个探测器的探测范围,这时第二级动作,再次对小车的运动进行纠正,使之回到正确轨道上去。
可以看出,第二级方向探测器实际是第一级的后备保护,从而提高了小车循迹的可靠性。
4.软件控制其程序控制框图如图3。
小车进入循迹模式后,即开始不停地扫描与探测器连接的单片机I/O口,一旦检测到某个I/O口有信号,即进入判断处理程序(switch),先确定4个探测器中的哪一个探测到了黑线,如果InfraredML(左面第一级传感器)或者InfraredSL(左面第二级传感器)探测到黑线,即小车左半部分压到黑线,车身向右偏出,此时应使小车向左转;如果是InfraredMR(右面第一级传感器)或InfraredSR(右面第二级传感器)探测到了黑线,即车身右半部压住黑线,小车向左偏出了轨迹,则应使小车向右转。
在经过了方向调整后,小车再继续向前行走,并继续探测黑线重复上述动作。
由于第二级方向控制为第一级的后备,则两个等级间的转向力度必须相互配合。
第二级通常是在超出第一级的控制范围的情况下发生作用,它也是最后一层保护,所以它必须要保证小车回到正确轨迹上来,则通常使第二级转向力度大于第一级,即level2>level1(level1、level2为小车转向力度,其大小通过改变单片机输出的占空比的大小来改变),具体数值在实地实验中得到。
2.单元电路设计(或仿真)与分析详细介绍各单元电路的选择、设计及工作原理分析、仿真,并介绍有关参数的计算及元器件参数的选择等。
(1)寻迹的实现小车在前进时,要实现寻迹功能,可以采用高灵敏度的反射式光电传感器TCRT5000对地面进行扫描,再将采集到的数据经过比较器后输出高低电平,最后送入单片机处理。
经过对一只TCRT5000 的测试,发现TCRT5000 接收管输出端的低电平输出大致为0.78V,高电平的输出大致为2.85V,经过比较器后输出低电平为0.03V,高电平为3.26V,能够被单片机所识别。
(2)驱动电机及车型的选择我们选择了12V 的直流减速电机作为驱动电机。
经过测试,该电机在7V 供电时能够达到90 转每分,小扯车轮直径为6cm,所以,小车能够达到足够快的速度。
考虑到小车要能够比较迅速的转向,所以我们最终选择了前轮为万向轮,后轮两轮驱动的车型。
3.电路的安装与调试介绍电路安装调试过程中所遇到的主要技术问题,给出现象记录、原因分析、解决措施及效果,详细介绍电路的性能指标或功能的测试方法、步骤、仪器设备、记录的图表和数据。
(1)测试仪器:示波器,电源,万用表。
测试方法:采用模拟电路由前端到后段,数字电路先仿真再试测,先逐个模块测试再整体调试的办法。
(2)寻迹采集模块测试:用万用表分别测量光电传感器接收端的输出电压值以及经过比较器后的电压值,其值如表6-1 所示:表TCRT5000 输出的电压测量传感器1 2 3 4 5 6 7传感器光接收端电压(V)高电平2.85 2.85 2.83 2.89 2.90 2.88 2.86低电平0.76 0.67 0.59 0.66 0.89 0.74 0.86比较器输出端电压(V)高电平3.19 3.23 3.20 3.18 3.18 3.21 3.19低电平0.05 0.07 0.07 0.08 0.09 0.07 0.07四.心得体会、存在问题和进一步的改进意见等通过本次实验,无论是在什么上都有很大的提高,这使我们经历了一个设计从方案提出到确定,到最后的调试出实物,看到效果。
在这个过程中收获巨大。
通过实验,我们提高了自学能力,并进一步提高了对本专业的兴趣。
本次实验对自己的信心也有很大提高,在以后的学习中,我们会再接再厉。
实验结束了。
这次设计为今后的学习工作增添了新的一页。
这段经历对我们来说是一笔宝贵的财富,谢谢老师对我门的指导,谢谢同学给我们的帮助。
在以后的学习工作中,我们一定会将今天所学习到的知识应用于生产实践中,创造社会价值。
五.附录元器件明细表六.参考文献1] 谢自美. 电子线路设计、实验、测试(第三版)[M ]. 武汉:华中科技大学出版社,2006.8[2] 沈建华.MSP430 系列16 位超低功耗单片机原理与应用[M] . 北京:清华大学出版社,2004.11[3] 张桂香,单片机现场应用中的几个技术问题[B].湖北:华中科技大学出版,2007.6[4] 石东海主编. 单片机数据通信技术从入门到精通[M] . 西安:西安电子科技大学出版社,2000.7[5] 吴金戍.沈庆阳,郭庭吉. 8051 单片机实践与应用[M].山东:山东大学出版社,2003.4。