红外避障小车课程设计报告.docx

一、实训目的本次实训旨在让学生了解红外线避障技术的原理，掌握红外线避障小车的制作方法，培养学生的动手能力、实践能力和创新精神。

二、实训内容1. 红外线避障原理红外线避障技术是利用红外线发射器和接收器检测前方障碍物，并根据距离调整小车行驶速度和方向的技术。

当红外线发射器发出的红外线遇到障碍物时，部分红外线会被反射回来，被接收器接收，从而实现避障功能。

2. 红外线避障小车制作（1）材料与工具材料：红外线发射器、红外线接收器、STC89C52单片机、电机驱动模块、电源模块、车轮、支架等。

工具：万用表、焊接工具、电烙铁、线路板等。

（2）制作步骤① 设计电路图：根据红外线避障原理，设计电路图，确定各元器件的连接方式。

② 制作线路板：根据电路图，制作线路板，并进行元器件焊接。

③ 安装元器件：将红外线发射器、接收器、单片机、电机驱动模块等元器件安装在车体上。

④ 编写程序：编写单片机程序，实现红外线避障功能。

⑤ 调试与测试：调试程序，测试小车避障效果。

三、实训过程1. 学习红外线避障原理，了解红外线发射器和接收器的工作原理。

2. 根据红外线避障原理，设计电路图，确定元器件连接方式。

3. 制作线路板，进行元器件焊接。

4. 编写单片机程序，实现红外线避障功能。

5. 调试程序，测试小车避障效果。

四、实训结果与分析1. 实训结果通过本次实训，成功制作了一台红外线避障小车，小车能够根据前方障碍物的距离调整行驶速度和方向，实现避障功能。

2. 分析（1）红外线避障原理：红外线避障技术利用红外线发射器和接收器检测前方障碍物，当红外线遇到障碍物时，部分红外线会被反射回来，被接收器接收，从而实现避障功能。

（2）电路设计：电路设计合理，元器件连接正确，程序编写正确，实现了红外线避障功能。

（3）程序调试：程序调试过程中，发现问题并及时解决，提高了小车避障效果。

五、实训总结1. 通过本次实训，使学生掌握了红外线避障技术的原理和制作方法。

目录摘要 (2)ABSTRACT (2)第一章绪论 (3)1.1智能小车的意义和作用 (3)1.2智能小车的现状 (3)第二章方案设计与论证 (4)2.1 主控系统 (4)2.2 电机驱动模块 (5)2.3避障模块 (7)2.4测距模块 (8)2.5机械模块 (8)2.6电源模块 (9)2.7总体设计的方案选择 (9)第三章硬件设计 (9)3.1总体设计 (9)3.2驱动电路 (10)3.3主控电路 (11)第四章软件设计 (11)4.1主程序模块 (12)4.2电机驱动程序 (12)4.3避障模块 (14)4.4超声波测距模块 (15)4.5软件与硬件的整合 (17)第五章制作安装与调试 (18)结束语 (19)附录摘要：利用红外对管检测黑线与障碍物，并以ATC89C52单片机为控制芯片控制电动小汽车的速度及转向，从而实现自动避障的功能；用超声波进行测距，并用一个液晶进行测距显示。

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；ATC89C52单片机； L298N；红外对管；超声波Intelligent obstacle-avoid carAbstract：Based infrared detection of black lines and the road obstacles, and use a ATC89C52 MCU as the controlling core for the speed and direction, A electronic drived, which can automatic track and avoid the obstacle, was designed and fabricated.Distance is measured by ultrasonic, and a liquid crystal display range. In which, the car is drived by the L298N circuit,its speed is controlled by the output PWM signal from the STC89C52.Keywords: Smart Car; STC89C52 MCU; L298N; Infrared Emitting Diode；Ultrasonic第一章绪论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。

红外线控制小车课程设计一、课程目标知识目标：1. 让学生了解红外线的基本概念，掌握红外线通信的原理；2. 帮助学生理解小车控制系统的组成，掌握红外线控制小车的基本步骤；3. 使学生掌握简单程序编写，了解程序与红外线控制小车之间的关联。

技能目标：1. 培养学生动手操作能力，能够独立完成红外线控制小车的组装；2. 培养学生运用编程软件进行程序编写和调试的能力，实现红外线控制小车的功能；3. 提高学生团队协作和问题解决的能力，通过分组合作完成红外线控制小车的制作。

情感态度价值观目标：1. 培养学生对科学技术的兴趣，激发他们探索未知领域的热情；2. 培养学生勇于尝试、不断探索的精神，增强克服困难的信心；3. 培养学生团队意识，学会尊重和信任他人，提高沟通与协作能力。

课程性质：本课程属于实践性较强的综合课程，结合物理、信息技术等多学科知识。

学生特点：学生具备一定的物理知识和信息技术基础，对动手实践有较高的兴趣。

教学要求：教师需注重理论与实践相结合，引导学生主动探究，关注学生个体差异，提供有针对性的指导。

通过课程学习，使学生达到预定的学习目标，培养其创新精神和实践能力。

二、教学内容1. 红外线基础知识：红外线的定义、特性、应用领域；2. 红外线通信原理：红外线发射与接收的原理，红外编码和解码；3. 小车控制系统的组成：电机驱动、传感器、控制器等；4. 红外线控制小车制作：选材与组装、电路连接、程序编写与调试；5. 教学实例：结合教材实例，讲解红外线控制小车的基本步骤和应用。

教学大纲安排：第一课时：红外线基础知识，介绍红外线的定义、特性及应用领域；第二课时：红外线通信原理，讲解红外线发射与接收的原理，学习红外编码和解码；第三课时：小车控制系统的组成，分析电机驱动、传感器、控制器等组件的作用；第四课时：红外线控制小车制作（一），选材与组装，学习电路连接方法；第五课时：红外线控制小车制作（二），程序编写与调试，实现红外线控制小车的功能；第六课时：教学实例分析，通过实例巩固所学知识，提高实际应用能力。

1.绪论 (2)1.1课题背景21.2课题的目的和意义 (2)1.3设计要求 (2)1.4主要技术指标32.设计方案 (3)2. (1)总体方案概述 (3)2.2系统硬件电路设计方案 (3)2.3电机模块 (4)2.4超声波模块 (5)2.5整体效果图 (7)3.设计思路 (7)3.1学习熟悉基本模块驱动 (7)3.2总体方案 (9)3.3电机驱动与测距的结合方法 (9)3.4系统软件流程图 (10)3. (5)存在的问题及解决办法 (11)4.设计结果及质量评价 (11)5.原件清单 (12)6.应用前景 (12)7.心得体会 (12)附录一参考文献 (14)附录二程序代码及注释 (15)1.绪论1・1课题背景机器人是先进制造技术和自动化装备的典型代表，是人造机器的“终极”形式。

它涉及到机械、电子、自动控制、计算机、人工智能、传感器、通讯与网络等多个学科和领域，是多种高新技术发展成果的综合集成，因此它的发展与众多学科发展密切相关，代表了高科技发展的前沿。

随着电子技术的不断发展人们发明了各式各样的具有感知，决策，行动和交互能力的机器人，自第一台工业机器人诞生以来，机黠人的发展已经遍及机械、电子、冶金、交通、宇航、国防等多个领域。

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，随着它在人类生活领域中的应用不断扩大，将会给人们的生产生活带来了巨大的影响。

在国外机器人的发展有如下趋势。

一方面机器人在制造业应用的围越来越广阔，其标准化、模块化、网络化和智能化的程度越来越高，功能也越来越强，并向着技术和装备成套化的方向发展；另一方面，机器人向着非制造业应用以及微小型方向发展，如表演型机器人，服务机型器人，机器人玩具等。

国外研究机构正试图将机器人应用于人类活动的各个领域。

在我国机器人主要应用于工业制造领域，我国工业机器人现在的总装机量约为120000 台，其中国产机器人占有量约为1/3,即40000多台。

福州大学至诚学院题目：避障小车设计实验报告姓名：学号： 210992044同组者：专业：电气工程及其自动化专业年级： 09级指导教师：2011年04月24日1、实验材料：MultiFLEX™2-A VR控制器；红外线接近传感器两个；红外线测距传感器一个；碰撞传感器一个；轮子四个；舵机四个；结构件若干。

（“创意之星”机器人套件）2、原理：碰撞传感器是由一个按钮开关和外围电路构成，其输出信号为数字信号。

当按钮按下时，信号输出端输出低电平；按钮被释放时，信号输出高电平。

可以充当开关使用。

红外接近传感器是利用被检测物对光束的遮挡或反射，由同步回路选通电路，从而检测物体有无的。

光电开关将输入电流在发射器上转换为光信号射出，接收器再根据接收到的光线的强弱或有无对目标物体进行探测。

当红外线传感器遇到障碍时，信号输出端输出低电平，没有障碍时，信号输出端输出高电平，从而实现小车的避障功能。

红外线测距传感器GP2D12主要是由红外发射器、PSD（位置敏感检测装置）及相关处理电路构成，红外发射器发射一束红外光线，红外光线遇到障碍物被反射回来，通过透镜投射到PSD上，投射点和PSD的中心位置存在偏差值a，GP2D12根据下图所示的a、b、α三个值就可以计算出H的值，并输出相应电平的模拟电压。

利用此功能来实现小车判断前方是否有坑的功能。

3、小车的功能介绍：（1）按下碰撞传感器按钮，小车停止运动，再次按，小车继续运动；（2）检测前方是否有障碍，有则避之；（3）检测前方是否有坑，有则避之；（4）在一个由两堵墙构成的死角，通过左右避障次数的累计绕出死角。

4、步骤：（1）熟悉机器人零件及其应用；（2）搭建小车，调试舵机及其编号；（3）编程——编译——下载程序；（4）检验程序结果，对小车进行调试，并对程序进一步改进。

5、机器人逻辑判断流程：6、总结及心得体会：（1）在对模块化机器人的组装调整中，我们熟悉了各种结构件的使用技巧，为设计更复杂的构型打好了基础；（2）通过“避障小车”的设计实验，我们走过了一个工程设计的简要流程，从需求分析到整体方案设计，再到设备选型和细节设计，最终完成样机调试，且这方法在工程实践中具有一定的通用性；（3）熟悉了用控制器联机调试舵机工作状态编号及其部分传感器的使用。

红外避障小车实验报告一、实验简介在本实验中，我们在“创意之星”模块化学习套件所提供的机械构件基础上，组装出四轮驱动式小车结构。

利用机器人的控制器和系统程序，通过多传感器融合技术结合逻辑判断算法对智能小车的运行状态进行实时调控，最终实现自主探路、判断及选择正确的行进路线功能，完成自主躲避障碍物的任务。

二、实验目的（1）掌握基本构型和传感器的安装方法，并能搭建出能完成一定功能的机器人，利用创意之星组件，进行避障小车的组装，调试，利用红外传感器进行路障感应，完成避障功能。

（2）会用控制器联机调试舵机工作状态，会查询各种传感器的数据。

（3）通过 NorthStar 的流程图功能，实现简单的逻辑控制（4）能通过编程实现智能小车自主躲避障碍物的功能（5）对避障小车的避障原理有充分的理解，掌握其避障的方法，能够对实验过程中出现的问题进行解决，发现问题，解决问题。

三、实验器材计算机（ 1 台）；标准版控制器（ 1 个）；红外接近传感器（ 2 个）；红外测距传感器（ 1 个）；直流电源（ 1 个）；充电器（ 1 个）；数字舵机（ 4 个）；多功能调试器（ 1 个）；轮子（ 4 个）；螺丝刀（ 1 个）； KD （ 4 个）； L3-1 （ 4 个）； U3H （ 5 个）；I7 （ 1 个）；螺丝和垫片（若干）四、实验原理利用红外传感器，其优点是对近距离的障碍物反应速度灵敏，不同方位的传感器之间信号不会相互干扰，最终选择红外传感器作为小车的眼睛，进行避障。

由于本次实验小车轮子没有实现转弯功能，所以通过设定左右两组轮子的不同前进速度来实现转弯功能。

当向右转时，左侧轮子的速度要比右侧轮子的前进速度快，反之实现左转功能，此设计需小心谨慎，防止出现轮子不同步，无法实现转弯功能。

五、实验内容（ 1 ）搭建智能小车，掌握基本构型的组装方法，主要包括舵机和轮子的连接、传感器的安装以及舵机和传感器的接线（ 2 ）通过编程控制智能小车的前进、后退、变速以及转向（ 3 ）将控制策略的流程图用真正的程序语言实现，并下载到控制器上，实现智能小车自主躲避障碍物的功能六、程序设计1.程序流程图当前方没有障碍物的的时候车就一直直走。

车辆工程实验报告实验名称：基于Arduino的循迹小车设计姓名：邓玉兵学号：13102000指导老师：宋宇日期：2016/11/27摘要:本设计基于Arduino平台,运用红外发射检测模块让小车实现黑线循迹的功能。

黑色易吸收红外线，白色反射红外线，红外线接收管对反射回来信号进行解调,使电频发生变化。

由此，平台不断控制电机的转动情况，从而使小车沿黑线行驶。

循迹小车是Arduino单片机的一种典型应用。

设计采用Arduino单片机作为小车的控制核心，采用红外传感器作为小车的检测模块来识别白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H桥控制直流电机。

其中软件系统采用C程序。

关键词：Arduino红外发射检测避障驱动模块一，实验目的：熟悉arduino单片机和红外传感器,驱动模块等硬件的运用，制作基于arduino的巡线小车。

二，实验器材1、小车底盘+电机+联轴器+轮子+万向轮2、巡线传感器+arduino主控器+电机驱动板+传感器扩板3、尼龙柱+螺丝+螺母+杜邦线4、供电电池(两节3.7V 单节容量2600mah)三，实验过程1,组装小车:先将电机车轮,电池盒装入底盘,再将主板,传感器,驱动电桥,红外检测模块装上,最后由小车原理图将相关元器件用插线连接起来.小车原理图2,对驱动电桥,电机,传感器等电路模块进行硬件测试,硬件测试成功后才能进行下一步3,将编写好的程序导入至单片机4,调试小车,在有黑线的路面上进行实际测试,小车最终完成图如下:小车完成图四，实验现象红外检测模块信号灯不断闪烁,小车轻微左右摇摆,并不断沿黑线行驶.五，结论红外检测模块信号灯不断闪烁,说明红外传感器可以感知黑线位置.小车沿黑线行驶,说明单片机可以根据导入的程序和红外传感器信号不断地控制电机的转动,进而控制小车运动状态,从而使小车不断地沿黑线行驶.说明所设计的方案可以完成设计要求.六,感悟经过努力《基于Arduino的循迹小车设计》设计终于接近尾声。

轮式移动机器人的设计报告单片机系统课程设计智能小车(避障及循迹)的设计毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重承诺：所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。

尽我所知，除文中特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。

对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体，均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。

作者签名：日期：指导教师签名：日期：使用授权说明本人完全了解大学关于收集、保存、使用毕业设计（论文）的规定，即：按照学校要求提交毕业设计（论文）的印刷本和电子版本；学校有权保存毕业设计（论文）的印刷本和电子版，并提供目录检索与阅览服务；学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文；在不以赢利为目的前提下，学校可以公布论文的部分或全部内容。

作者签名：日期：学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。

除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。

对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。

本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。

作者签名：日期：年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。

本人授权大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。

涉密论文按学校规定处理。

作者签名：日期：年月日导师签名：日期：年月日注意事项1.设计（论文）的内容包括：1）封面（按教务处制定的标准封面格式制作）2）原创性声明3）中文摘要（300字左右）、关键词4）外文摘要、关键词5）目次页（附件不统一编入）6）论文主体部分：引言（或绪论）、正文、结论7）参考文献8）致谢9）附录（对论文支持必要时）2.论文字数要求：理工类设计（论文）正文字数不少于1万字（不包括图纸、程序清单等），文科类论文正文字数不少于1.2万字。

红外避障小车课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解红外避障小车的基本工作原理，掌握红外传感器的作用和使用方法。

2. 学生能描述小车电机驱动的基本原理，了解电机控制与速度调节的相关知识。

3. 学生了解并掌握小车整体电路的连接和调试方法。

技能目标：1. 学生能够独立完成红外避障小车的组装和调试，提高动手实践能力。

2. 学生能够运用编程思维，设计并实现小车的避障功能，培养编程与解决问题的能力。

3. 学生能够通过团队合作，共同完成任务，提高沟通与协作能力。

情感态度价值观目标：1. 学生在课程学习中，培养对科学技术的兴趣和求知欲，提高创新意识。

2. 学生在动手实践过程中，培养耐心、细心的品质，增强克服困难的自信心。

3. 学生在团队合作中，学会尊重他人，培养集体荣誉感和社会责任感。

课程性质：本课程为实践性课程，强调理论知识与实际操作的相结合，注重培养学生的动手能力、创新能力和团队协作能力。

学生特点：本课程面向初中年级学生，学生对新鲜事物充满好奇，动手能力强，但需加强对理论知识的学习和运用。

教学要求：结合学生特点，教师应采用启发式教学，引导学生主动探究，注重培养学生的自主学习能力和解决问题的能力。

在教学过程中，关注学生的个体差异，提供个性化的指导和支持。

通过课程学习，使学生能够达到上述设定的课程目标，实现知识、技能和情感态度价值观的全面发展。

二、教学内容1. 红外传感器原理与应用：讲解红外传感器的工作原理，引导学生学习传感器在避障小车中的作用，结合教材相关章节，分析传感器电路连接及调试方法。

2. 电机驱动原理：介绍小车电机驱动的基本原理，包括电机的工作原理、控制方法及速度调节，结合教材内容，让学生了解并掌握电机驱动电路的设计与连接。

3. 小车组装与调试：指导学生根据教材相关章节，进行红外避障小车的组装，学习电路连接、传感器安装、电机驱动等步骤，并进行调试。

4. 编程与避障功能实现：教授编程基础知识，引导学生设计并实现小车的避障功能，结合教材内容，让学生掌握编程思维和解决问题的方法。

单片机技能与认证培训设计报告题目：红外遥控小车姓名：学号：系别专业：电信系班级：完成时间： 6月12日华南理工大学广州学院电子信息工程学院一、设计任务及要求用红外遥控的方式，控制小车模型前进、后退、左转、右转等功能。

二、设计方案以及元器件选取设计方案：本设计方案通过红遥控发射信号产生高低电平，用来提供给L298N,达到来控制电机的目的。

其中INA、INB、INC、IND的电平分别为一高一低，两个电机就能转动了。

小车尾部采用万向轮来辅助小车前进后退以及左右转。

元器件选取：L298N小车驱动89c52单片机hs0038红外接收器2个直流电机4节五号电池万向轮1个电解电容2个电阻、电容、晶振等最小系统部分元器件三、硬件电路1.最小系统部分如下图所示：复位电路采取按键复位电路。

晶振的作用则是为系统提供基本的时钟信号2.红外接受电路采用hs0038红外接收器，电路图如下3.小车驱动电路采用L298N来控制电机：四、软件设计红外专用的延迟函数：主函数部分如下五、调试以及结果1.第一次小车无法起动。

后发现原因是因为把hs0038的3个口弄错，误把第一个引脚当作GND，导致无法通过红外遥控小车行走。

后发现1为输出端，2为GND，3为VCC。

修改线路后成功通过遥控控制小车前后左右行走。

2.小车左轮部分齿轮在1个地方有时会卡住无法转动，需要人工转动下带动左轮转动，经过除尘、添加润滑油等措施后，卡住现象稍有减少，但无法完全避免。

六、总结通过这次实验，我们锻炼了自己的动手能力，了解了遥控小车的原理及制作过程，使我们的团队意识增强，经过几天的努力，完成了模块的设计与制作，完成了整个系统的编程、组装与调试。

基本上满足竞赛的要求，使用模块时，综合考虑电路的简单、电路的成本、以及电路的性能。

此次设计仍有一些问题没有得到完全解决，对一些器件的应用还不是很熟悉，因此在今后的学习中，更要好好学习知识，增加技能训练。

比如红外传感器的原理与应用的知识，光敏二极管的原理与应用电路等，当我们遇到不懂不会的问题时，我们能通过图书馆、网络等各种渠道学习想要知道的知识，有时候虽然只是一个很简单的小车模块，但使我们认识到自己所学的专业知识在实践中所出现的很大的不足。

开题报告一、立项依据（一）课题目的通过本次课程设计，要学会如下的基本技能。

了解单片机开发过程，掌握单片机的各部分组成及功能。

程序编写能力的提高，通过设计程序流程图，建立编写程序的基本思想。

学会遇到问题分析问题、解决问题的能力。

单片机原理与应用是测控技术与仪器专业的专业课程，是一门实践性很强的课程。

课程设计是课堂教学的延伸和发展，是理论知识与工程实践之间的衔接，也是加强学生实践能力的一个强有力手段。

通过此课程设计，使学生进一步学习与理解嵌入式系统的构成原理、接口电路与应用程序，进一步巩固与综合专业基础知识和相关专业课程知识，提高学生运用理论知识解决实际问题的实践技能；培养学生独立自主、综合分析的思维与创新能力，最终使学生初步具有设计小型自动测试控制系统的硬件及软件的能力，并掌握微控制系统的单片机的硬件接口方法以及软件设计方法。

同时，通过资料搜集、方案分析、系统设计与报告撰写的一系列过程，使学生得到一次科学研究工作的初步训练。

严格实施课程设计这一环节，对于学生基本硬/软件的设计素养的培养和综合运用知识的能力是一次很好的训练，将起到显著的促进作用，在专业知识与研究方法方面为日后的毕业设计乃至毕业后的工作奠定良好的基础。

（二）课题意义智能作为现代社会的新产物，是以后的发展方向，他可以按照预先设定的模式在一个特定的环境里自动的运作，无需人为管理，便可以完成预期所要达到的或是更高的目标。

本设计主要体现小车的智能模式，设计中的理论方案、分析方法及特色与创新点等可以为自动运输机器人、采矿勘探机器人、家用自动清洁机器人等自动半自动机器人的设计与普及有一定的参考意义。

同时小车可以作为玩具的发展对象，为中国玩具市场技术含量的缺乏进行一定的弥补，实现经济收益，形成商业价值。

超声波作为智能车避障的一种重要手段，以其避障实现方便，计算简单，易于做到实时控制，测量精度也能达到实用的要求，在未来汽车智能化进程中必将得到广泛应用。

红外线智能避障小车作者：陈栋展，韦冰江，熊涛，于泳一、方案设计与论证：方案一：原理功能简要描述：运用逻辑电路来完成电路，通过对红外线探测到物体所发出回的信号用逻辑电路进行处理，控制电机，使小车能够转向，避开障碍物。

通过H桥驱动电路来控制电机的转向和前进可行性分析：通过数字逻辑门与H桥驱动电路来控制电机的转向和前进。

反映速度非常快，稳定性很高，成本相对较低，开发周期和所消耗精力都比较小。

但是由于这个方案一旦完成，便不容易更改，若更改的话，后期的投入相对会变大，灵活性较差，对于小车功能的拓展有很大的局限性。

而且不易实现功能稍微强大的拓展。

方案二：原理功能简要描述：运用89S51搭建控制电路，把红外信号接到单片机上，通过单片机对信号的检测和处理，控制外围电路使小车转向，来避开障碍物。

通过H桥驱动电路来控制电机的转向和前进。

可行性分析：通过微控制芯片51对数据进行处理，处理速度远远满足小车的运行和避障的需求。

稳定性较高。

成本相对较大，开发周期较长，消耗精力较多。

但是方案灵活性较强，即使成品完成，也可以通过编写不同的程序，增加模块来增加小车的功能。

综上所述，我们选择方案二，以便以后小车功能的拓展。

二、系统原理框图：三、主要电路设计：电源：电源采用24V直流稳压电源（战车争霸留下的，所以拿来直接用了）。

通过LM7812稳压，供给电动机驱动电压。

用LM7805给单片机供电，电源模块原理图如下：小电容消除快速的电源波形抖动，大电容消除慢速的。

检测模块：检测物体模块由三个E3F-DS30C4红外线传感器检测信号的。

分别检测小车的左边，右边以及，中间位置是否有物体。

并将输出结果接于51的定时器中断端口上去。

只打开外部中断INT0,当任意一个管脚检测到有物体可能妨碍小车运行的时候，通过74LS10三与非门电路检测做出反应。

输出低，运行外部中断INT0中的程序。

测速模块：根据通过在某一个车轮上打一个孔，E3F-DS30C4红外线传感器发射光能够穿过小孔，在小车运行时，没转一圈会产生一个低脉冲，用计数器中断接口检测并计数。

红外避障小车任务：利用单片机、红外实现避障，要求具有下述功能：1.小车前进可以避开（前、左、右）20cm的障碍物；2.实现下车前进时，不碰障碍物；3.具有声音播报功能。

引言随着微电子技术的不断发展，微处理器芯片的集成程度越来越高，单片机已可以在一块芯片上同时集成CPU、存储器、定时器、并行和串行接口、看门狗、前置放大器、A/D转换器、D/A转换器等多种电路，这就很容易将计算机技术与测量控制技术结合，组成智能化测量控制系统。

这种技术促使机器人技术也有了突飞猛进的发展，目前人们已经完全可以设计并制造出具有某些特殊功能的简易智能小车。

发挥：1.利用超声波测距2.红外寻迹可以控制小车行走的路迹3.红外发射接收器，用遥控来控制小车的行走方向工作日程安排：序号毕业设计各阶段的名称日期1 设计单片机外部接线图，以及其它相关电路连接。

09.11.23-09.11.242 设计单片机程序，驱动电路的程序及注解。

09.11.25-09.11.283 编制设计的元件明细表09.11.29-09.11.294 编制电路元件明细表09.11.29-09.11.305 编写操作原理说明09.11.31-09-11.316 编写在实验室进行硬件和软件的调试以及所需的补充资料10.1.1-10.1.37 在创新实验室做模拟调试10.1.4-10.1.68 编写摘要10.1.7-10.1.79 将设计资料装订成册，交给指导教师，准备答辩10.1.10摘要针对题目的要求，我们设计了一款简易的红外避障小车。

该电路设计分别以驱动模块，单片机控制显示模块组成。

为了达到题目的要求，我们以ATMEGA16-L为核心控制器件，以LM298驱动电机控制系统和红外监测系统设计而成。

关键词：ATMEGA16-L;红外避障检测电路；驱动电路。

整体构思：一.模块方案比较1.壁障模块在壁障模块中，可以选择超声波壁障。

其优点是反应速度灵敏，距离远，受外界干扰小。

班级：姓名：学号：一、课程设计目的本课程为电子信息工程，电子技术专业的必修课程。

是《模拟电子技术》和《数字电子技术》课程结束后的一次大型实践教学环节。

本课程的任务是使学生通过理论设计和实施设计方案相结合的方法，进一步加深对理论知识的理解、增强学生对已学过的理论知识和常用模拟电子器件应用的能力，提高学生动脑动手、分析问题、解决问题的能力，培养学生的创新意识和提高学生的工程素质。

二、课程设计内容1.课题名称设计并制作红外避障小车2．设计内容（1）弄清各单元电路的工作原理以上是红外发射电路，电路利用2个非门产生38KHz的波，再让他与2个非门产生的低频震荡信号经与门调制后控制红外发光管发射。

上图是红外接收电路：注意红外接收头的管脚，不同型号的一体化红外接收头的引脚顺序是不同的。

接收的信号和遥控信号经过与门去控制L293，这只是其中一个电机的一个输入的避障。

上图中：1脚~8脚是编码区，对应编写的密码必须和遥控电路中2262的编码一致，否则不能遥控。

三端稳压电路上图是电机正反转电路：要注意的是，此电路中又用到一个5V的电源（模拟电源），如果都用一个电源，驱动电机电路会反过来对遥控电路有影响。

上图为无线接收模块上图为无线发射模块（2）画出红外避障小车的总体电路图（3）画出PCB板图，制作PCB板（4）焊接、调试，小车能被遥控，可以前进、倒退、左转弯、右转弯，遇到障碍物可自动避开。

三、设计报告1、画出各集成块引脚图，说明各引脚功能。

如何识别三极管和二极管引脚。

4069 74LS08L293 PT2262 PT2272二极管三极管2、画出总体电路图，说明遥控原理与避障原理。

3、画出PCB版图。

4、说明避障小车制作过程和故障排除过程。

避障小车的制作过程：避障小车的各单元电路→自己手工连线→在Protel画出总体电路图→导入PCB→刻板→焊接→小车的调试→完成在小车调试的过程中，按下遥控器其中左轮不是不能往前走就是不能往后倒，先是检查电路是否有问题，经检查没有问题，又检查红外接受也没有问题，又检查L293的10引脚发现始终处于低电位，调换右边电动机两接线柱再测14引脚也是处于低电位，判断三极管V1或V2坏了。

前言---------------------------------------------------随着生产自动化的发展需要，机器人已经越来越广泛地应用到生产自动化上，随着科学技术的发展，机器人的传感器种类也越来越多，其中红外传感器已经成为自动行走和驾驶的重要部件。

红外的典型应用领域为自主式智能导航系统，机器人要实现自动避障功能就必须要感知障碍物，感知障碍物相当给机器人一个视觉功能。

智能避障是基于红外传感系统，采用红外传感器实现前方障碍物检测，并判断障碍物远近。

由于时间和水平有限，我们暂选最基本的避障功能作为此次设计的目标。

本设计通过小车这个载体再结合由AT89S51为核心的控制板可以达到其基本功能，再辅加由漫反射式光电开关组成的避障电路、555组成的转速控制电路、电源电路、差分驱动电路就可以完善整个设计。

目录前言------------------------------------------------------------------------------1目录------------------------------------------------------------------------------2摘要------------------------------------------------------------------------------3功能概述------------------------------------------------------------------------3硬件设计------------------------------------------------------------------------3 避障电路------------------------------------------------------------------------4单片机电路---------------------------------------------------------------------7电机转速控制电路------------------------------------------------------------7电源电路------------------------------------------------------------------------8电机驱动电路---------------------------------------------------------------9主程序设计--------------------------------------------------------------------12小结-----------------------------------------------------------------------------23参考文献-----------------------------------------------------------------------231.【摘要】:本文提出一种智能避障小车的设计方法，利用红外技术检测障碍物信息，采用AT89S51单片机进行实时控制，实现智能避障，智能小车采用后轮驱动，两轮各用一个直流电机控制，避障用的传感器采用红外漫反射式传感器。

arduino红外避障小车课程设计报告一、设计简介红外避障小车是一款利用红外传感器避开障碍物的智能小车。

通过在车身前方安装红外传感器，当小车遇到障碍物时，传感器能够检测到障碍物并发送信号给控制器，控制器根据接收到的信号调整小车的运动状态，实现自动避障。

二、系统构成1.控制器：采用Arduino控制器，通过编程实现小车的运动控制和红外避障功能。

2.红外传感器：选用光电传感器，能够检测到前方障碍物并发送信号给控制器。

3.电机驱动器：采用L293D或L298N电机驱动器，驱动小车前进、后退、左转和右转。

4.电池：为整个系统提供电源。

三、硬件搭建1.将控制器、红外传感器、电机驱动器和电池按照电路图正确连接。

2.将红外传感器固定在小车前方适当位置，确保能够检测到前方障碍物。

3.将电池固定在小车底部，保证电源供应稳定。

四、软件编程1.导入Arduino开发环境，编写程序实现小车的运动控制和红外避障功能。

2.编写程序控制电机驱动器，实现小车的运动控制。

3.编写程序读取红外传感器的信号，根据传感器信号调整小车的运动状态。

4.调试程序，确保小车能够正常运行并实现红外避障功能。

五、测试与验证1.在不同环境下测试小车的避障功能，包括直线、曲线、障碍物大小和距离等。

2.观察小车的运动状态，检查是否存在异常情况。

3.测试小车的响应速度和稳定性，确保其性能达到预期要求。

4.在实际应用中进行测试，验证小车的实用性和可靠性。

六、总结与展望本设计实现了一款基于Arduino控制器的红外避障小车，通过编程实现了小车的运动控制和避障功能。

测试结果表明，小车的性能稳定可靠，具有较好的实用性和市场前景。

未来可以进一步完善小车的功能，如增加无线遥控、自动导航等，提高其智能化程度和应用范围。

摘要：本智能识别小车以STC89C52单片机为控制芯片，以直流电机，光电传感器，超声波传感器，电源电路以及其他电路构成。

系统由STC89C52通过IO口，通过红外传感器检测黑线，利用单片机输出PWM脉冲控制直流电机的转速和转向，循迹由TCRT5000型光电对管完成。

一、系统设计1、小车循迹，避障原理这里的循进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a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，当红外光遇到白色地板时，发生漫反射反射光被装在小车上的按收管按收；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殷最大不应超过3cm。

而避障则是通过超声波模块不断向前方发射超声波信号，通过接收反射回来的超声波信号，从而实现的避障。

当前方有障碍物时，超声波会向单片机串口发送一串数字，这些数字就是当前小车距离障碍物得距离。

当串口接收到信号时，会引发串口中断，单片机通过读取距离值，并且对此数值进行分析是不是距离小车很近，是的话就进行转向；否则继续循迹。

当小车遇到第一个障碍后，就计数一次，这样当遇到第二个障碍物时，小车就可以以不同的形式躲避障碍物了。

2、选用方案（1）：采用成品的小车地盘，通过改装来完成任务；（2）：采用STC89C52单片机作为主控制器；（3）：采用7V电源经7805稳压芯片降压后为其他芯片及器件供电。

（4）：采用TCRT5000型红外传感器进行循迹；（5）：L298N作为直流电机的驱动芯片；（6）：通过对L298N使能端输入PWM来控制电机转速和转向；3、系统机构框图如下所示：超声波模块主控制芯片STC89C52红外传感器直流电机L298N稳压电源模块电压比较器二、硬件实现及单元电路设计与分析1、微控制模块设计与分析微控制器模块我们采用STC89C52。

遥控小车制作大作业报告目录一、整体方案设计 ............................................ 1...1.1 整体方案设计的思路 .................................. 1..1.2 整体方案的流程图 .................................... 1..二、小车系统概况 ............................................ 1...2.1 最小系统简介.......................................... 1..2.2 稳压系统简介........................................ 2..2.3 红外遥控简介........................................ 2..2.4 驱动原理简介........................................3..2.5 直流电机简介........................................ 4..三、硬件及软件 .............................................. 5...3.1、Protel ...................................................................................... 5...3.2、protues ................................................................................... 5...3.3、Keil ........................................................................................ 5...四、程序清单............................................................. 6.. .五、电路板的焊接及仿真 .................................... 1.0.六、结论及心得 ............................................ 1..0.XT^LI)OAL2PO i/^giFD2/«EP0 4/WPU.6/AMPO BMBRQP2.fl^ Pi谀P21ZAJDP2,1W11P2 4/AT]PI flJATlPiftWi P27/AWPJjWfiNDFJ 1.TO1ps.zinhraPS.OiWTP3.W ?■：Pj E；诃RJ.7/RTia 、整体方案设计1.1整体万案设计的思路利用无线发射和无线接收模块控制单片机，让单片机翻译传输指令，从而实现相应的功能。

******学院毕业论文题目红外避障小汽车姓名：_ ****** _____ 所在学院：___ 电子工程学院_ 所学专业：___ ******* _______班级 ___ *********** ________学号 _ ******* ______ 指导教师： ****** 完成时间：____ 201*年11月1日本文主要详细介绍了一种以AT89S51这对芯片操作控制的玩具车或模型车。

遥控车由发射机/遥控器和接收机组成，遥控车的控制信号，通过手摇杆上的发射机发出，由装在车上的接收机接收。

所有的编码信号全部通过红外发射接收实现无线遥控。

接收机根据接收到的不同编码信号，通过直流电机驱动电路放大电信号，驱动直流电机，改变车轮的转动方向，执行前进，后退，左转，右转，使其具备智能化。

通过此次实验，加强自己的动手能力，加深对芯片的了解，及红外线遥控的认识。

关键词：AT89S51，编码，红外线遥控AbstractThe vehicle or model having introduced one kind of the toy that this controls with AT89S51 to chip operation mainly detailedly lathes the main body of a book. Remote control vehicle is composed of X-mitter/ remote control implement and receiver, remote control vehicle pilot signal, upper X-mitter makes by hand pole , admit from dress in receiver on vehicle. All code signals all by the fact that infrared go off taking-over realizes wireless remote control. The receiver is based on the code signal receiving the diversity arriving at , enlarge an electric signal , drive a continuous current dynamo by the fact that the continuous current dynamo drives a circuit, change a carriage wheel's turn direction , carr y out make one's way , retreat , turn left , turn right, the person has a messenger intellectualized. And getting to work passing this experiment , reinforcing self the ability, deepens the .know about to the chip, telecontrolled infrared ray cognitionKeywordsAT89S51，Code，Infrared ray remote control1.1 LCD液晶显示器早在19世纪末，奥地利植物学家就发现了液晶，即液态的晶体，也就是说一[1]种物质同时具备了液体的流动性和类似晶体的某种排列特性。