（2）小车按指定路线运行，沿地面上的一条白色的圆圈形胶带行进。（3）在无人工干预条件下可进行前进、左转、右转。
2 实验原理
该智能车总共由电源稳压模块、单片机模块、驱动模块、激光模块、传感器模块、激光模块、数码管显示模块等组成
1）稳压电路：两节锂电池或者一定规格的太阳能板的电压约为7~8V。电路中所需的电压是5V，所以需要有稳压模块保持电压稳定在5V。
2）单片机最小系统：单片机采用模糊推理求出转向的角度和行走速度，然后去控制车轮子的转速和转向。
3）激光模块将根据光的反射原理反射到接收器上从而完成计数.
3 用到的设备、器件及工具
电烙铁、多功能万用表、示波器、各种电子原件、电路板
4 实验步骤
1）51单片机实验
蜂鸣实验、数码管实验、传感器实验、波形实验、拐角测试实验2）智能车实验
1、进行车体、电机、驱动模块的组装。
2、将各个电子元件进行布局后，焊接稳压模块、单片机模块、显示模块、激光模块的电路。
3、按照电路图将焊接好的各个模块用排线连接并进行测试，观察各个模块之间能否正常工作。
3）测试与调整
1、将电机的线接入驱动模块后发现两个轮子的转向不一致，经调整电机在驱动模块的接线后轮子正常转动。
2、电路连接好后，发现传感器感应信号后车的转向与指定轨迹不一致，经过不断地调整传感器的信号端在单片机上的拐角位置后车子恢复正常。
3、在调试过程中，发现车子在光弱的环境中能顺利循迹：但是在光强的情况下则不能，经过对传感器的灵敏度地调整后车子才正常循迹。
5实验结果
智能循迹车虽然顺利的完成，但仍然存在一些没问题和缺陷。例如：在光线较暗的情况下可以顺利的跑完全程，但是在光线较强的情况下，由于灰度传感器的灵敏度不高而导致无法识别轨迹。
6实验体会
1、对电子工艺的理论有了初步的系统了解。通过这次循迹车的制作，我了解到了焊接普通元件与电路元件的技巧、印制电路板图的设计制作与工艺流程、工作原理与组成元件的作用等,我的基本焊接技术、调试的能力得到初步的培养和锻炼，从而促进我对电工电子技
术等课程的掌握有一个较全面的提高和知识能力的全面发展为以后的学习及毕业后的工作奠定基础。
2、以前的学习只是学习书本上的理论知识，在这次寻迹车制作过程中我的动手能力得到极大的锻炼和提高。在做车过程中，我锻炼了自己动手技巧，提高了自己解决问题的能力。比如做激光模块组装与调试时，刚开始焊接好了，接到外电路上，我的二极管却不亮，后来我想起自己将二极管的正负极接反了。将正负极调整后二极管亮了。
3 、比较具体的收获：①学会了怎样利用色环来读电阻，然后用万用表来验证读数和实际情况是否一致，再将电阻别在纸上，标上数据，以提高下一步的焊接速度；②知道了哪些是整流二极管、稳压二极管、开关二极管、发光二极管；学会了怎样测量二极管及怎样辨认二极管的正负极；测整流二极管时可以将二极管接到万用表的蜂鸣档，红表笔接正极，黑表笔接负极，测正向电压，若显示是0，表示短路；若显示1，表示开路或反向；③学会了怎样利用万用表测量三极管的放大倍数，怎样辨认三极管的“b”、“e”、“c”的三个管脚；
④学会了电容的辨认及读数，瓷片电容，正负极不分；电解电容的长脚为“+”，短脚为“—”。⑤知道了什么是驻极体、石英晶振等原来没有接触过的元器件。⑥知道了焊接原理和技术和技巧。⑦知道了电子产品的大致生产过程。
4、提高了我们的团队协作能力。比如：组装单片机的时候，经常需要别人帮忙摁住电路板或者需要别人帮忙拿住吸锡器等，我们几个
简单电子系统设计报告 ---------智能循迹小车 学号201009130102 年级10 学院理学院 专业电子信息科学与技术姓名马洪岳 指导教师刘怀强
摘要 本实验完成采用红外反射式传感器的自寻迹小车的设计与实现。采用与白色地面色差很大的黑色路线引导小车按照既定路线前进，在意外偏离引导线的情况下自动回位。 本设计采用单片机STC89C51作为小车检测、控制、时间显示核心，以实验室给定的车架为车体，两直流机为主驱动，附加相应的电源电路下载电路，显示电路构成整体电路。自动寻迹的功能采用红外传感器，通过检测高低电平将信号送给单片机，由单片机通过控制驱动芯片L298N驱动电动小车的电机，实现小车的动作。 关键词：STC89C51单片机；L298N；红外传感器；寻迹 一、设计目的 通过设计进一步掌握５１单片机的应用，特别是在控制系统中的应用。进一步学习５１单片机在系统中的控制功能，能够合理设计单片机的外围电路，并使之与单片机构成整个系统。 二、设计要求 该智能车采用红外传感器对赛道进行道路检测，单片机根据采集到的信号的不同状态判断小车当前状态，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，绕跑到行驶一周。 三、软硬件设计 硬件电路的设计 1、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）、电源电路：给单片机提供5V电源。 （2）、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、电源电路设计： 模型车通过自身系统，采集赛道信息，获取自身速度信息，加以处理，由芯片给出指令控制其前进转向等动作，各部分都需要由电路支持，电源管理尤为重要。在本设计中，51单片机使用5V电源，电机及舵机使用5V电源。考虑到电源为电池组，额定电压为4.5V，实际充满电后电压则为4-4.5V，所以单片机及传感器模块采用最小系统模块稳压后的5V电源供电，舵机及电机直接由电池供电。 3、传感器电路： 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。
时间：周三上午 组号：5 创新性实验报告 题目寻迹小车 学院电子信息学院 专业xxx 班级xxx 学号xxx 学生姓名xxx 指导教师xxx 完成日期2014年5月
目录 1 摘要 (3) 2 引言 (3) 3系统总体设计 (3) 4硬件电路设计 (5) 5 制作与调试 (6) 5.1 硬件电路的布线与焊接 (6) 第一步：电路部分基本焊接 (6) 第二步：机械组装 (6) 第三步：安装光电回路 (7) 5.2 调试 (7) 整车调试： (7) 6 结论及建议 (7) 7 附录 (8)
1 摘要 本实验完成采用红外反射式传感器的自寻迹小车的设计与实现。采用与白色地面色差很大的黑色路线引导小车按照既定路线前进。LM393随时比较着两路光敏电阻的大小，当出现不平衡时（例如一侧压黑色跑道）立即控制一侧电机停转，另一侧电机加速旋转，从而使小车修正方向，恢复到正确的方向上，整个过程是一 个闭环控制，因此能快速灵敏地控制。 关键词：红外反射式传感器，自寻迹小车，闭环控制 2 引言 随着素质教育的越来越被重视，很多学校都把制作智能小车作为首选课题，智能小车生动有趣还牵涉到机械结构、电子基础、传感器原理、自动控制甚至单片机编程等诸多学科知识，学生通过动手实践能大大提高解决实际问题的能力，而且智能小车还是一个很好的硬件平台，只要增加一些控制电路就能完成循迹小车、救火机器人、足球机器人、避障机器人、遥控汽车等课题。 我们制作的是一款由数字电路来控制的智能循迹小车，在组装过程中我们不但能熟悉机械原理还能逐步学习到：光电传感器、电压比较器、电机驱动电路等相关电子知识。 3 系统总体设计 本系统的整体框图如图1所示。它包括传感器电路、电压比较电路、电 机驱动电路、电源电路。
课程设计报告 （嵌入式技术实践(二)） 学院：电气工程与自动化学院 题目：基于P89V51RB2单片机寻迹小车 专业班级： 学号： 学生姓名： 指导老师： 2013年06月07日
目录 第1章绪论 (4) 1.1 引言 (4) 1.2 课题任务要求 (4) 1.3 本论文研究的内容 (4) 第2章系统总体设计 (5) 2.1 小车的机械特性 (5) 2.2 智能小车寻迹基本原理 (5) 2.3 智能小车测速基本原理 (5) 2.2 智能小车遥控基本原理 (5) 第3章系统硬件设计 (7) 3.1 控制器的选择 (7) 3.1.1 概述 (7) 3.1.2 P89V51RB2开发工具特性 (7) 3.2 硬件电路设计 (7) 3.2.1 系统电源电路 (7) 3.2.2 电机驱动模块 (8) 3.2.3 光电编码器 (9) 3.2.4 红外线检测电路 (9) 3.2.5 超声波蔽障/测距.................................................................. 错误！未定义书签。 3.2.6 LCD显示设计...................................................................... 错误！未定义书签。第4章系统软件设计 (13) 4.1 编译环境 (13) 4.2 模块的驱动 (13) 4.2.1 红外线传感器模块 (13) 4.2.2 电机模块的驱动 (14) 4.2.3 转速捕获 (16) 4.2.4 LCD1602显示模块 (17) 4.2.5 按键模块 (21) 4.2.6 超声波模块模块 (23) 第5章系统调试分析 (26) 5.1 系统设计中的注意事项 (26) 5.1.1 外部因素 (26) 5.1.2 内部因素 (26) 5.2 硬软件总体调试 (26)
DIY 达人赛 基于STC89C52 单片机智能寻迹小车 实 验 报 告 参赛队伍: 队员： 2014 年 4 月
一、引言 我们所处的这个时代是信息革命的时代，各种新技术、新思想层出不穷，纵观世界范围内智能汽车技术的发展，每一次新的进步无不是受新技术新思想的推动。随着汽车工业的迅速发展，传统的汽车的发展逐渐趋于饱和。伴随着电子技术和嵌入式技术的迅猛发展，这使得汽车日渐走向智能化。智能汽车由原先的驾驶更加简单更加安全更加舒适，逐渐的向智能驾驶系统方向发展。智能驾驶系统相当于智能机器人，能代替人驾驶汽车。它主要是通过安装在前后保险杠及两侧的红外线摄像机，对汽车前后左右一定区域进行不停地扫描和监视。计算机、电子地图和光化学传感器等对红外线摄像机传来的信号进行分析计算，并根据道路交通信息管理系统传来的交通信息，代替人的大脑发出指令，指挥执行系统操作汽车。 1、来源汽车的智能化是21 世纪汽车产业的核心竞争力之一。汽车的智能化是以迅猛发展的汽车电子为背景，涵盖了控制、模式识别、传感技术、电子、电气、计算机、机械等多个学科交叉的科技。 2、智能汽车国外发展情况 从20 世纪70 年代开始，美国、英国、德国等发达国家开始进行无人驾驶汽车的研究，目前在可行性和实用化方面都取得了突破性的进展。目前日本、欧美已有企业取得实用化成果。与国外相比，国内在智能车辆方面的研究起步较晚，规模较小，开展这方面研究工作的单位主要是一些大学和研究所，如国防科技大学、清华大学、吉林大学、北京理工大学、长安大学、沈阳自动化所等。我国从20 世纪80 年代开始进行无人驾驶汽车的研究，国防科技大学在1992 年成功研制出我国第一辆真正意义上的无人驾驶汽车。先后研制出四代无人驾驶汽车。第四代全自主无人驾驶汽车于2000 年 6 月在长沙市绕城高速公路上进行了全自主无人驾驶试验，试验最高时速达到75.6Km/h。 3、我们的小车 我们做的是基于STC 8 9 C52单片机开发，主要是研究3轮小车的路径识别及其遥 控运动。
摘要 本实验完成采用红外反射式传感器的自寻迹小车的设计与实现。采用与白色地面色差很大的黑色路线引导小车按照既定路线前进，在意外偏离引导线的情况下自动回位，并能显示小车停止的时间。 本设计采用单片机STC89C51作为小车检测、控制、时间显示核心，以实验室给定的车架为车体，两直流机为主驱动，附加相应的电源电路下载电路，显示电路构成整体电路。自动寻迹的功能采用红外对管LTH1550实现，信号经三极管9012放大，经LM339电压比较器比较之后将信号送给单片机，由单片机通过控制驱动芯片L298N驱动电动小车的电机，实现小车的动作。同时还可以将小车的停留时间通过四位数码管显示。 关键词：STC89C51单片机；红外对管LTH1550；红外传感器；寻迹
一、系统设计任务与要求 小车从上坡处开始行驶，到达坡顶停留5秒，由数码管显示停留时间，然后继续行驶，到达坡底开始沿黑线行驶，直到终点宽黑线停止。 二、方案分析与论证 总体方案设计： 根据题目，我们设计了以下方案并进行了综合的比较论证，自动寻迹电动小车系统由小车主体部分、微控制器模块、寻迹传感器模块、电机驱动模块、显示模块、电源模块构成。 2.1 总体方案论证与比较 方案一：采用数字电路来组成小车的各部分系统，实现各部分功能。本方案电路复杂，灵活性不高，效率低，不利于小车智能化的扩展，设计困难。 方案二：采用单片机来作为整机的控制单元。黑线检测采用红外对管对光源信号进行采集，再经过三极管放大，电压比较使输出转化为数字信号送到单片机系统处理。此系统比较灵活，采用软件方法来解决复杂的硬件电路部分，使系统硬件简洁化，各类功能易于实现，能很好地满足题目的要求。 方案二简洁、灵活、可扩展性好，能达到题目的设计要求，因此采用方案二来实现。方案二的基本结构图如下： 图１总体系统结构框图
宁波大学 创新性开放实验报告题目基于光电传感器的自动寻迹小车 学号： 姓名： 专业： 指导教师： 目录 光电感应智能车................................................................................................ 错误!未定义书签。
一、硬件系统…………………………………………………………………………………错误!未定义书签。 （一)硬件框图 (3) 1、电源模块 (4) 2、寻迹模块 (4) 3、驱动模块 (5) 4、测速模块 (6) 二、软件系统 (7) （一）主程序流程图 (7) 1、电机驱动 (8) 2、舵机驱动 (10) 参考文献 (13)
光电感应自动寻迹智能车 【摘要】如果把自动寻迹小车成比例的扩大数倍，就成为真正有意义上的智能车，可以运用于军事、民用领域，对未来汽车行业的发展有一定的借鉴意义。通过光电传感器来寻找轨迹，以所编写的程序为软件支持，通过单片机计算生成相应的控制参数，驱动电机来使小车按照轨迹运动。其中小车在直线行驶过程控制参数保持不变，匀速行驶，而在小车要转弯之前则要先减速以防止小车过弯时冲出赛道，弯道过去之后在加速行驶以减少行驶时间。 【关键词】红外传感器；PID控制；自动寻迹 一、硬件系统 （一）智能小车的整体结构图 智能车通过单片机来接受和发出参数状态信号，电源模块是给智能车各个模块提供电压以使模块可以正常运作，寻迹模块则是包含着参数输送给单片机的作用，驱动模块是小车动起来的根源，测速模块是为了控制车速以使智能车平稳的沿着车道运行。
自动寻迹小车设计报告 一、系统设计 1、设计要求 （1）自动寻迹小车从安全区域启动。 （2）小车按检测路线运行，自动区分直线轨道和弯路轨道，在弯路处拐弯，实现灵活前进、转弯、等功能 2.小车寻迹的原理 这里的寻迹是指小车在白色地板上寻黑线行走，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。3、模块方案
根据设计要求，本系统主要由控制器模块、寻迹传感器模块、直流电机及其驱动模块等构成。 控制器模块：控制器模块由AT89C51单片机控制小车的行走。 寻迹传感器模块：寻迹传感器用光电传感器ST188检测线路并反馈给单片机执行。ST188采用高发射功率红外光电二极管和高灵敏度双光电晶体管组成。检测距离:4--13mm 直流电机及其驱动模块：直流电机用L298来驱动。L298N是一个具有高电压大电流的全桥驱动芯片，它相应频率高，一片L298N可以分别控制两个直流电机，而且还带有控制使能端。用该芯片作为电机驱动，操作方便，稳定性好，性能优良。 4.系统结构框图： 二、硬件实现及单元电路设计 1、微控制器模块的设计
在本次设计中我们采用了AT89C51位主控制器。它具有智能化，可编程，小型便携等优点。 2.光电传感器： 本次试验我们采用了ST188光电传感器，ST188采用高发射功率红外光电二极管和高灵敏度双光电晶体管组成。检测距离:4--13mm。其连接电路图如下： 3.直流电机及其驱动模块 在直流电机驱动问题上，我们采用一片L298来驱动直流电机。其连接电路图如下：
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,小车具有自主寻迹得功能。本次设计采用 STC 公司得 89C52 单片机作为控制芯片，传感器模块采用红外光电对管与比较器实现，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 芯片与两个直流电机构成,组成了智能车得动力系统，电源采用 7、2V 得直流电池,经过系统组装，从而实现了小车得自动循迹得功能. 关键词 智能小车 ＳＴＣ89Ｃ52 单片机 Ｌ２98N 红外光对管 1 1 绪论 随着科学技术得发展,机器人得设计越来越精细,功能越来越复杂,智能小车作为其得一个分支，也在不断发展.在近几年得电子设计大赛中，关于小车得智能化功能得实现也多种多样,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，按照设计得道路自行寻迹。 2 2 设计任务与要求
采用 MCS－５１单片机为控制芯片（也可采用其她得芯片），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左右得黑色胶带制作得不规则得封闭曲线为引导轨迹并能沿该轨迹行进得智能寻迹机器小车。 3 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 为小车运行得核心部件,起控制小车得所有运行状态得作用。由于以前自己开发板使用得就是ＡTMＥL 公司得 STC89C５２,所以让然选择这个芯片作为控制核心部件。ＳTＣ8９Ｃ52 就是一种低损耗、高性能、CＭＯS 八位微处理器，片内有 4ｋ字节得在线可重复编程、快速擦除快速写入程序得存储器，能重复写入／擦除 100０次,数据保存时间为十年.其程序与数据存储就是分开得. 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,但就是光照影响很大，不能稳定工作。 方案二：使用光电传感器来采集路面信息。使用红外光电对管，其结构简明,实现方便,成本低廉,没有复杂得图像处理工作，因此反应灵敏，响应时间少。但也存在不足，它能获取得信息就
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 STC89C52单片机 L298N 红外光对管
1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。使用红外光电对管，其结构简明，实现方便，成本低廉，没有复杂的图像处理工作，因此反应灵敏，响应时间少。但也存在不足，它能获取的信息是不完全的，容易受很多扰动（如背景光源，高度等）的影响，抗干扰能力较差。 方案三：使用CCD传感器来采集路面信息。使用CCD可以获取大量的图像信息，掌握全面的路径信息，抗干扰能力强，为以后功能的扩展提供方便。但使用CCD需要大量的图像处理工作，进行大量数据的存储和计算，因此电路复杂，实现起来工作量大。 方案四：使用光电对管采集路面信息。RPR220结构紧凑，体积小，调整电路简单工作性能稳定。 可见方案四最适宜，但仅从此项目考虑，方案二成本低，也能完成设计，故选用方案二。
智能循迹小车实验报告记录
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简单电子系统设计报告 ---------智能循迹小车 学号201009130102 年级10 学院理学院 专业电子信息科学与技术姓名马洪岳 指导教师刘怀强
摘要 本实验完成采用红外反射式传感器的自寻迹小车的设计与实现。采用与白色地面色差很大的黑色路线引导小车按照既定路线前进，在意外偏离引导线的情况下自动回位。 本设计采用单片机STC89C51作为小车检测、控制、时间显示核心，以实验室给定的车架为车体，两直流机为主驱动，附加相应的电源电路下载电路，显示电路构成整体电路。自动寻迹的功能采用红外传感器，通过检测高低电平将信号送给单片机，由单片机通过控制驱动芯片L298N驱动电动小车的电机，实现小车的动作。 关键词：STC89C51单片机；L298N；红外传感器；寻迹 一、设计目的 通过设计进一步掌握５１单片机的应用，特别是在控制系统中的应用。进一步学习５１单片机在系统中的控制功能，能够合理设计单片机的外围电路，并使之与单片机构成整个系统。 二、设计要求 该智能车采用红外传感器对赛道进行道路检测，单片机根据采集到的信号的不同状态判断小车当前状态，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，绕跑到行驶一周。 三、软硬件设计 硬件电路的设计 1、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）、电源电路：给单片机提供5V电源。 （2）、复位电路：在电压达到正常值时给单片机一个复位信号。
课程设计报告 （嵌入式技术实践(一)） 学院：电气工程与自动化学院 题目：基于P89V51RB2单片机寻迹小车 专业班级：自动化122班 学号：33号 学生姓名：常雲 指导老师：张振利，罗龙 2013年06月20日
目录 第1章绪论 (4) 1.1 引言 (4) 1.2 课题任务要求 (4) 1.3 本论文研究的内容 4 第2章系统总体设计 (5) 2.1 小车的机械特性 (5) 2.2 智能小车寻迹基本原理 (5) 2.3 智能小车超声波测距基本原理 (5) 第3章系统硬件设计 (7) 3.1 控制器的选择 (7) 3.1.1 概述 (7) 3.1.2 P89V51RB2开发工具特性 (7) 3.2 硬件电路设计 (7) 3.2.1 系统电源电路 (7) 3.2.2 电机驱动模块 (8) 3.2.3 光电编码器 (9) 3.2.4 红外线检测电路 (9) 3.2.5 超声波蔽障/测距.................................................................. 错误！未定义书签。 3.2.6 LCD显示设计...................................................................... 错误！未定义书签。第4章系统软件设计 (13) 4.1 编译环境 (13) 4.2 模块的驱动 (13) 4.2.1 红外线传感器模块 (13) 4.2.2 电机模块的驱动 (14) 4.2.3 转速捕获 (16) 4.2.4 LCD1602显示模块 (17) 4.2.5 按键模块 (21) 4.2.6 超声波模块模块 (23) 第5章系统调试分析 (26) 5.1 系统设计中的注意事项 (26) 5.1.1 外部因素 (26) 5.1.2 内部因素 (26) 5.2 硬软件总体调试 (26) 第6章结束语 (27)
重庆交通大学计算机与信息学院 综合性设计性实验报告 班级：电子信息工程专业2013 级01 班姓名（学号）：杨云森（631306020101） 实验项目名称：红外循迹智能小车 实验项目性质：设计性 实验所属课程：电子设计实践 实验室(中心)：现代电子实验中心 指导教师：李星星 实验完成时间： 2016 年 6 月 17日
一、实验目的 学习智能小车的制作流程，加深对单片机开发的理解和应用 二、实验内容及要求 做好单片机外扩，电源模块，寻迹模块，驱动模块四块板子，使小车能够正常的循迹。 三、实验原理 这里的循迹是指小车在地板白纸上循黑线行走，通常采取的方法是红外探测法。激光探测法，即利用激光激光在黑白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激光，当激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；如果遇到黑线则激光被吸收，小车上的接收管接收不到激光。单片机就是否收到反射回来的激光为依据来确定黑线的位置和小车的行走路线。激光探测器探测距离可以比较远，一般有60cm 左右。 1. 单片机最小系统 单片机最小系统采用5V供电，并接有指示灯， 5mA左右电流足以驱动LED，LED 导通电压1.7V左右，因此配上1K电阻；蜂鸣器由8550驱动，1N4007二极管起到保护左右。单片机根据接收的按键输入数据和传感器输出电平信号，输出一定脉冲数控制电机A和电机B的转动，从而控制小车的运动。 2. 电源电路设计 智能车控制系统中，不同电路模块需要的工作电压和电流容量各不相同。芯片需要提供5V的工作电压，而电机所需的电压为9V，本设计中用到的是9V的电源供电，然后通过三端稳压器LM7805将电压变换为5V电压供给电路系统。电源系
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 STC89C52单片机 L298N 红外光对管 1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。使用红外光电对管，其结构简明，实现方便，成本低廉，没有复杂的图像处理工作，因此反应灵敏，响应时间少。但也存在不足，它能获取的信息是不完全的，容易受很多扰动（如背景光源，高度等）的影响，抗干扰能力较差。 方案三：使用CCD传感器来采集路面信息。使用CCD可以获取大量的图像信息，掌握全面的路径信息，抗干扰能力强，为以后功能的扩展提供方便。但使用CCD需要大量的图像处理工作，进行大量数据的存储和计算，因此电路复杂，实现起来工作量大。 方案四：使用光电对管采集路面信息。RPR220结构紧凑，体积小，调整电路简单工作性能稳定。 可见方案四最适宜，但仅从此项目考虑，方案二成本低，也能完成设计，故选用方案二。 3.1.3电机控制模块
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sTc89c52L298n 1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。
目录 1、引言 1.1智能小车的设计意义和作用 (3) 2、系统总体设计 (4) 3、硬件设计 3.1循线模块 (5) 4、软件设计 4.1软件调试平台 (7) 4.2系统软件流程 (8) 4.3系统软件程序 (9) 5、调试及性能分析 (12) 6、设计总结 (13) 7、作品实物图 (14) 8、参考文献 (15)
1、引言 1.1智能小车的设计意义和作用 智能小车是移动式机器人的重要组成部分,介绍一种基于AT89S52单片机的智能小车。通过不断检测各个模块传感器的输入信号,根据内置的程序分别控制小车左右两个直流电机运转,实现小车自动识别路线,寻找光源,判断并避开障碍物,检测道路上的铁片、发出声光信息并计数显示,智能停车等功能。 作为20世纪自动化领域的重大成就，机器人已经和人类社会的生产、生活密不可分。因此为了使智能小车工作在最佳状态，进一步研究及完善其速度和方向的控制是非常有必要的。智能小车要实现自动寻迹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。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。 2、系统总体设计 AT89S52单片机作为总的控制核心，利用传感器，在循线信号、寻光信号、检测障碍物信号等的输入作用下，控制电机采取相应的动作，从而调整小车做合适的选择。同时，如果有检测到金属片的信号，则将该信号以声光的形式表现出来并令数码管计数显示。主要有循线、寻光、避障、金属检测、数码显示、电机驱动、电源、单片机控制等8大模块，如2-1图所示。
智能小车实验报告 摘要 为了实现智能小车按照题目要求运动，从指定位置进入规定区域，并寻找到障碍物，驶向障碍物，将障碍物推出规定区域，并实时显示障碍物的位置。本实验系统分为两个小系统，控制端与运动端。控制端以单片机C8051F020作为控制核心，运动端采用DSP2812作为控制核心。并以无线模块实现控制端与运动端之间的交流，以实现智能小车按照题目要求运动，并将信息实时反馈给控制端，显示出来；对于关键的小车运动执行元件，经过充分比较、论证，最终选用了步进电机，能够准确定位并且具有瞬间启动和急速停止的优越特性。电机的驱动是以L298N为芯片的驱动模块；小车的电源模块采用16V的锂电池供电；通过红外对管TCRT5000判断黑线为循迹，实现了小车在规定区域上行驶并将信息实时反馈给控制端等功能；并且小车的控制端显示部分选用LCD12864液晶屏来显示所需的参数。最后的实验表明，系统完全达到了设计要求，不但完成了所有基本和发挥部分的要求，并增加了路程显示、全程时间显示等创新功能。 关键词：C8051F020单片机、DSP2812、L298N、红外对管TCRT5000、循迹、LCD12864 液晶屏
一、系统方案 1.1 总体方案设计 本实验需要智能小车在规定的120cm*120cm区域内。从起点位置出发，检测障碍物所在位置并实施清除动作。在重力感应传感器控制下实现智能小车的前进，后退，左转，右转等操作，控制智能小车行驶到障碍物位置，并且停留至少3秒钟，给出声或光的信号。然后将障碍物推出规定区域。为了完成实验要求，控制端在单片机控制下，显示模块，重力传感器模块、无线通信模块的协同配合，共同完成控制端的工作。运动端以DSP2812为核心，超声波模块、红外避障模块、驱动控制模块、循迹模块和电源模块的统一调配下，让小车符合条件的行驶、通信、并清除障碍物，完成整个实验。 根据实验要求，我们设计的总体方案为控制端以Silicon Laboratories公司生产的单片机C8051F020为控制核心，运动端以TI公司新推出的功能强大的32位定点的DSP2812为核心，采用步进电机和LM298芯片控制小车运动，用锂电池提供16V电压，用TCRT5000保证小车能在规定的区域内正常行驶，并以超声和红外共同确定障碍物位置，并在远程控制端通过重力传感器控制小车的前进、后退、左转、右转等功能，将障碍物推出指定区域。并用无线通信实现远程控制端和运动端之间的交流。 1.2 总体方案比较 方案一：以C8051F020单片机作为控制端核心，DSP2812作为运动端的核心，并通过超声波测定障碍物的位置，用TCRT5000防止智能小车冲出区域，用步进电机精确定位小车行驶的距离，并以无线来使控制端和运动端通信。以此来实现将障碍物推出规定区域。 方案二：以C8051F020单片机为控制端和运动端的核心，用TCRT5000来保证小车在规定区域正常行驶。使用无线来实现控制端和运动端的交流，使用超声模块来检测障碍物，并将障碍物推出区域。 由于DSP2812具有强大数据处理能力和高运行速度，十分符合实验中的对于步进电机以及坐标控制。所以我们采用第二个方案。 1.3 各个部分模块方案比较与论证 （1）控制端核心控制器模块 控制端的控制器是实验中的控制核心部分，它用来控制智能小车的前进后退等动作，又要显示相关信息。所以，一个合理的控制中心必不可少的。 方案一：采用Silicon Laboratories公司的C8051F020单片机对电动小车进行控制。C8051F020单片机的功能比较强大。片内含CIP－51的CPU内核，它的指令系统与MCS－51完全兼容。其中的C8051F020单片机含有64kB片内Flash程序存储器，4352B的RAM、8个I／O端口共64根I／O口线、一个12位A／D转换器和一个8位A／D转换器以及一个双12位D／A转换器、2个比较器、5个16位通用定时器、5个捕捉／比较模块的可编程计数／定时器阵列、看门狗定时器、VDD监视器和温度传感器等部分。C8051F020单片机支持双时钟，其工作电压范围为2．7～3．6V（端口I/O,RST 和JTAG引脚的耐压为5V）。与以前的51系列单片机相比，C8051F020增添了许多功能，同时其可靠性和速度也有了很大提高。而且价格适中，各种功能也易于实现控制。 方案二：采用STC 公司的STC89C52RC。其价格便宜，应用广泛，但是功能单一，
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 STC89C52单片机 L298N 红外光对管 1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。使用红外光电对管，其结构简明，实现方便，成本低廉，没有复杂的图像处理工作，因此反应灵敏，响应时间少。但也存在不
DIY达人赛 基于STC89C52 单片机智能寻迹小车 实 验 报 告 参赛队伍: 队员： 2014年4月
一、引言 我们所处的这个时代是信息革命的时代，各种新技术、新思想层出不穷，纵观世界范围内智能汽车技术的发展，每一次新的进步无不是受新技术新思想的推动。随着汽车工业的迅速发展，传统的汽车的发展逐渐趋于饱和。伴随着电子技术和嵌入式技术的迅猛发展，这使得汽车日渐走向智能化。智能汽车由原先的驾驶更加简单更加安全更加舒适，逐渐的向智能驾驶系统方向发展。智能驾驶系统相当于智能机器人，能代替人驾驶汽车。它主要是通过安装在前后保险杠及两侧的红外线摄像机，对汽车前后左右一定区域进行不停地扫描和监视。计算机、电子地图和光化学传感器等对红外线摄像机传来的信号进行分析计算，并根据道路交通信息管理系统传来的交通信息，代替人的大脑发出指令，指挥执行系统操作汽车。 1、来源 汽车的智能化是21 世纪汽车产业的核心竞争力之一。汽车的智能化是以迅猛发展的汽车电子为背景，涵盖了控制、模式识别、传感技术、电子、电气、计算机、机械等多个学科交叉的科技。 2、智能汽车国外发展情况 从20 世纪70 年代开始，美国、英国、德国等发达国家开始进行无人驾驶汽车的研究，目前在可行性和实用化方面都取得了突破性的进展。目前日本、欧美已有企业取得实用化成果。与国外相比，国内在智能车辆方面的研究起步较晚，规模较小，开展这方面研究工作的单位主要是一些大学和研究所，如国防科技大学、清华大学、吉林大学、北京理工大学、长安大学、沈阳自动化所等。我国从20 世纪80 年代开始进行无人驾驶汽车的研究，国防科技大学在1992 年成功研制出我国第一辆真正意义上的无人驾驶汽车。先后研制出四代无人驾驶汽车。第四代全自主无人驾驶汽车于2000 年 6 月在长沙市绕城高速公路上进行了全自主无人驾驶试验，试验最高时速达到75.6Km/h。 3、我们的小车
开放实验室 实验报告 题目智能寻迹车 院（系）光电工程学院 专业测控技术与仪器 班级 1 3 0 1 0 5 班 姓名王建 学号 1 3 0 1 0 5 1 1 7 导师蔡荣立 2014年 11 月 29日
1 实验目的 1）学习和掌握51系列单片机的原理及设计方法； 2）通过设计进一步掌握５１单片机的应用，特别是在嵌入式系统中的应用。进一步学习５１单片机在系统中的控制功能，能够合理设计单片机的外围电路，并使之与单片机构成整个系统 3）掌握常用电子电路的一般设计方法，提高设计能力和实验动手能力。 要求： （1）自动寻迹小车能正常启动。 （2）小车按指定路线运行，沿地面上的一条白色的圆圈形胶带行进。（3）在无人工干预条件下可进行前进、左转、右转。 2 实验原理 该智能车总共由电源稳压模块、单片机模块、驱动模块、激光模块、传感器模块、激光模块、数码管显示模块等组成 1）稳压电路：两节锂电池或者一定规格的太阳能板的电压约为7~8V。电路中所需的电压是5V，所以需要有稳压模块保持电压稳定在5V。
2）单片机最小系统：单片机采用模糊推理求出转向的角度和行走速度，然后去控制车轮子的转速和转向。 3）激光模块将根据光的反射原理反射到接收器上从而完成计数.
3 用到的设备、器件及工具 电烙铁、多功能万用表、示波器、各种电子原件、电路板 4 实验步骤 1）51单片机实验 蜂鸣实验、数码管实验、传感器实验、波形实验、拐角测试实验2）智能车实验 1、进行车体、电机、驱动模块的组装。 2、将各个电子元件进行布局后，焊接稳压模块、单片机模块、显示模块、激光模块的电路。 3、按照电路图将焊接好的各个模块用排线连接并进行测试，观察各个模块之间能否正常工作。 3）测试与调整 1、将电机的线接入驱动模块后发现两个轮子的转向不一致，经调整电机在驱动模块的接线后轮子正常转动。 2、电路连接好后，发现传感器感应信号后车的转向与指定轨迹不一致，经过不断地调整传感器的信号端在单片机上的拐角位置后车子恢复正常。 3、在调试过程中，发现车子在光弱的环境中能顺利循迹：但是
大一专业实践论文 题目智能循迹小车实践报告学院电气工程与自动化学院专业自动化 班级11自动化2班 学号 姓名 指导老师王祖麟
目录： 前言 (3) 一、设计任务与要求 (4) 二、技术方案概要说明 (4) 工作原理 (5) 三、硬件电路的设计 (5) 1、51单片机系统 (5) 2、电源电路设计 (6) 3、传感器电路 (7) 4、电机驱动模块 (7) 5、键盘显示模块 (8) 四、软件设计 (8) 1 PWM控制 (8) 2 总体软件流程图 (9) 3小车循迹流程图 (10) 4中断程序流程图 (11) 5单片机程序 (12) 五、结论与心得 (15) 六、参考文献： (16) 附录 (16)
六、前言： 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，所以作为机电一体化学生，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。 此项设计是在以王老师提供的小车为基础上，采用8051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。