简易循迹小车装配图文资料讲解

寻迹小车在历届全国大学生电子设计竞赛中多次出现了集光、机、电于一体的简易智能小车题目。

笔者通过论证、比较、实验之后，制作出了简易小车的寻迹电路系统。

整个系统基于普通玩具小车的机械结构，并利用了小车的底盘、前后轮电机及其自动复原装置，能够平稳跟踪路面黑色轨迹运行。

总体方案整个电路系统分为检测、控制、驱动三个模块。

首先利用光电对管对路面信号进行检测，经过比较器处理之后，送给软件控制模块进行实时控制，输出相应的信号给驱动芯片驱动电机转动，从而控制整个小车的运动。

系统方案方框图如图1所示。

图1 智能小车寻迹系统框图传感检测单元小车循迹原理该智能小车在画有黑线的白纸“路面”上行驶，由于黑线和白纸对光线的反射系数不同，可根据接收到的反射光的强弱来判断“道路”—黑线。

笔者在该模块中利用了简单、应用也比较普遍的检测方法——红外探测法。

红外探测法，即利用红外线在不同颜色的物理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面时发生漫发射，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，则小车上的接收管接收不到信号。

传感器的选择市场上用于红外探测法的器件较多，可以利用反射式传感器外接简单电路自制探头，也可以使用结构简单、工作性能可靠的集成式红外探头。

ST系列集成红外探头价格便宜、体积小、使用方便、性能可靠、用途广泛，所以该系统中最终选择了ST168反射传感器作为红外光的发射和接收器件，其内部结构和外接电路均较为简单，如图2所示：图2 ST168检测电路ST168采用高发射功率红外光、电二极管和高灵敏光电晶体管组成，采用非接触式检测方式。

ST168的检测距离很小，一般为8~15毫米，因为8毫米以下是它的检测盲区，而大于15毫米则很容易受干扰。

笔者经过多次测试、比较，发现把传感器安装在距离检测物表面10毫米时，检测效果最好。

R1限制发射二极管的电流，发射管的电流和发射功率成正比，但受其极限输入正向电流50mA的影响，用R1=150的电阻作为限流电阻,Vcc=5V作为电源电压，测试发现发射功率完全能满足检测需要；可变电阻R2可限制接收电路的电流，一方面保护接收红外管；另一方面可调节检测电路的灵敏度。

巡线小车制作图解
做了一个巡线小车（技术不好，高手勿喷），需要电子元件有光敏电阻，电阻二极管，三极管，电位器等先上电路图：
（材料淘宝上都有卖，照相机的图传不上来，所以截的图）在上光敏电阻和二极管，这块洞洞板宽2个洞长5个空：
各个电子元件的位置，这块长10宽10个孔，连好后再把光敏电阻等用跳线连接（最后上跳线连法）
底盘和上面的洞洞板一样（万向轮用铜管和光敏电阻的引脚做的电机和皮带轮用牙签连接，一定要在前端留有一个口子长6宽2个孔）这几张用手机拍的还比相机好
全家福
安装最后的总体
对了车轮轴用牙签做的
（找不到轴）继续上图
如图把只要电路放在电机上，把电机和LED并联
完全是自己做的还有标记
电池是充电的
好，实物图上完了，上跳线（这个一步一步的，如果不按这样可能会像我一样很麻烦，电机并联到LED上）
最后上个跑道图（自己画的，要放大）
总之能不做小就不做小，如果太小难度就会太大。

简易循迹小车装配图文资料讲解简易循迹小车装配图文教程一．电子元件装配顺序为由低到高，元件尽量紧贴电路板表面安装。

1．电阻的装配：注意色环的认识，区分好四色环与五色环的差别。

2．安装IC，注意IC的缺口方向。

3．安装可调电阻、开关、晶体管（发光管、三极管），注意所有晶体管都是有方向的。

4．安装电解电容和，注意电解电容的引脚方向，短脚为负，对应插到电路板有阴影的方向。

二．机械部分的安装1．安装302A齿轮，将35mm长的车轴与302A齿轮用力套上，并移动到约到中心的位置。

2．找出4个蓝色三通和4枚圆头自带垫2.3*6自攻螺丝（PW A2.3*6）。

3．先将内侧的两个三通用螺丝固定到电路板上。

4．将车轴和齿轮套入三通中，并移动齿轮位置，使齿轮在电路板的卡槽中，车轴刚好超出三通多一点，不超过1mm。

5．将另外两个三通套入车轴中并用螺丝固定到电路板上。

6．将蜗杆用力套入电机轴中，并压到接近电机轴承的位置，找出6-12枚2*3mm的圆头机丝螺丝用于固定电机。

7．将电机用螺丝固定到电路板上，一般每个电机固定3枚螺丝就OK了。

8．将车轮用力套入车轴上，并移动到接近电路板的位置。

（注意用力技巧，可以将车轴的另一端先靠到桌面等固定物上，适当用力敲打车轮到合适位置。

）9．将5*20的螺丝加配套螺母固定到电路板上，然后套上不锈钢盖形螺母作为万向轮使用。

三．安装剩余电路部分。

1．安装循迹红外发射与接收管，注意有正负方向的区别，使其高度略低于万向轮约3-5mm。

2．安装电池盒，电池盒通过不干胶粘到电路板上，注意位置必须准确，确保一次性成功，不可进行二次粘接。

连接电机导线，可以将过长的导线剪到合适的长度，新剥开的线头先要捻头并烫锡处理，线头长度不超过2mm。

电池盒用不干胶固定到电路板上，需特别注意电源的正负极不要接反，电机反转可以交换两条线的位置。

套件默认提供的是2节5号电池盒，可用2节碱性电池供电的（套件中不提供，需自备）。

循迹避障车制作装配图文教程
一、 装配正面图
二、
装配反面图
三、
装配前视图
四、 循迹功能调试
五、 避障功能调试
常见问题解答：
1. 部分客户反映的电机无力，有时被卡住不转，用手转一下车轮，才能转动
解决办法：用高能电池，劣质低价电池电压低，电流不足，所以无法驱动。

实在不行的话用三节电池4.5V 供电，就动力十足了。

2. 只能循迹，不能避障
解决办法：镜面反光障碍物，黑色障碍物影响避障效果。

用白色或者其他颜色障碍物。

有的朋友是在室内测试避障，因为房间踢脚线是黑色瓷砖，所以不能避障。

3. 避障时车子只右转，不左转。

说明：这是由程序功能决定的。

我们的示范程序是这样设置的功能，无论前方左侧遇到障碍物还是前方右侧遇到障碍物，左侧车轮转动，右侧车轮停转，车子都是向右转动。

你可以改写程序，实现更多功能或者更改功能。

祝各位朋友制作成功！要给好评，全5分哟！拜托！ 如果任何问题，可以旺旺、QQ 联系我们给予解决。

QQ:281459578 阿里旺旺：
zlinchuan。

目录基本要求： (2)发挥部分： (2)图一赛道 (3)图二终止线 (4)附件循迹小车制作手册： (5)一：小车底盘 (5)二：电机驱动 (5)三：电源与电源管理 (6)四:小车组装 (8)五．传感器 (9)六；控制器 (10)七;编程控制 (11)基本要求：1.完成如图一所示赛道2. 在如图二（可打印）所示终止线停车发挥部分：1.主控芯片为51系列单片机2.有速度控制（1调速控制；2速度闭环控制）3.完成基本要求1速度越快越好图一赛道图二终止线附件循迹小车制作手册：一：小车底盘推荐使用如图两轮小车底盘（点击图片课查看淘宝链接）详情查看淘宝链接；推荐使用光电测速码盘。

二：电机驱动直流电机使用H 桥电路驱动如图：(详细请看附件H桥驱动电路原理)推荐使用L298N 驱动模块（点击图片查看淘宝链接）电路原理图：三：电源与电源管理此类电机参数：推荐使用6-8V 电压供电；所以选用6-8V 电池为电源，或4-5节AA/AAA电池串联；由于51单片机需要5V供电，所以要5V稳压芯片，降压给单片机供电，例如LM7805,LM2940,AMS1117-5.0V等上述电机驱动模块，带有lm7805稳压芯片故可以直接当做电源管理使用四:小车组装五．传感器轨迹线为黑线，用黑色电工胶带粘在白色纸板上作为赛道。

循迹方式多样，摄像头、线性CCD、激光管等；推荐使用红外光电对管循迹；（点击图片查看淘宝链接）红外对管中黑色二极管为发射管，会发射人眼无法识别的红外线，白色管为接收管，用来接收返回的红外线，白色物体的红外线吸收能力较弱，大多红外线被反射，而黑色物体相反；故利用此特性来区分白色道路与黑色引导线；如图方形电路板为，迟滞比较器电路。

用来输出稳定数字状态（0或5V）的信号；六；控制器推荐使用51单片机作为控制芯片；附件里有编译环境、stc下载软件、串口助手及编程辅助工具；（点击图片查看淘宝链接）七;编程控制程序流程：示例程序：#include "reg51.h"sbit M0h=P2^0;sbit M0l=P2^1;sbit M1h=P2^2;sbit M1l=P2^3;sbit M0s=P2^4;sbit M1s=P2^5;unsigned char speed=0;// 0-9//timer initvoid initTimer(void){TMOD=0x0;TH0=0xe0;TL0=0x18;}void stoprun(void){M0h=0;M0l=0;M1h=0;M1l=0;}void run(void){M0h=1;M0l=0;M1h=1;M1l=0;}void backrun(void){M0h=0;M0l=1;M1h=0;M1l=1;}void leftrun(void){ M0h=1;M0l=0;M1h=0;M1l=1;}void rightrun(void){M0h=0;M0l=1;M1h=1;M1l=0;}//timer0/counter0 interruptvoid timer0(void) interrupt 1{ static unsigned char time=0;time++;TH0=0xe0;TL0=0x18;//add your code here.if(time==speed){stoprun();}if(time>=10){time=0;switch(P0&3){ case 0: run();break;case 1: leftrun();break;case 2: rightrun();break;default: stoprun();break; } }}//the main funvoid main(void){initTimer();TR0=1;ET0=1;speed=5;EA=1;for(;;){}}。

智能机器人制作—实训教程—目录1.概述2.车体硬件设计安装示意图3.电路硬件结构简介硬件原理图4.KEIL51编译环境及Flash Magic的使用说明KEIL51编译环境KEIL51编译环境介绍安装步骤工程文件建立Flash MagicFlash Magic介绍安装步骤参数设定范例程序运行5.功能部件介绍电源模块电机驱动模块的原理及测试程序电机驱动模块的原理电机驱动模块测试程序红外循迹模块的原理及测试程序红外循迹模块的原理红外循迹模块的测试程序7279显示模块原理及测试程序7279显示模块的原理7279先是模块的测试程序金属探测器的原理及测试程序金属探测器的原理金属探测器的测试程序6.程序的联合调试调试方法遇到问题与解决方案注意事项1.概述2.车体硬件设计安装示意图地板顶板红外探头安装车轮电机万向轮定位孔电机固定框图一：外形示意图4. KEIL51编译环境及Flash Magic的使用说明KEIL51编译环境KEIL51编译环境介绍KEIL(ARM子公司)嵌入式开发工具专业制造商。

Keil软件公司的产品包括C编译器、宏汇编器、实时内核、调试器、模拟器、集成开发环境以及8051、251、ARM7/ARM9/Cortex-M3和XC16x/C16x/ST10系列微控制器仿真开发装置。

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Keil ULINK的软件环境为Keil uVision 3。

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这两款产品将共同带给开发者丰富的功能特点,并提供一个为广泛的8051微处理器类型而优化的综合开发环境。

xc-3智能循迹小车组装系统原理简述循迹小车原理
循迹一般是黑色轨迹，传感器发出红外信号被接收后收入比较器，如果小车偏出黑色轨迹，一边的机器会输出信号，让MCU(单片微型
计算机)处理。

注意：黑线宽度必须在18mm左右，一般黑线是1，白线是0。

什么是循迹小车
循迹小车是指使用一定的循迹方法，使得小车自动循着赛道运行的小车。

循迹传感器
黑白线的检测原理是红外线发射管发射光线到路面，红外光遇到白底则被反射，接收管接收到反射光，经施密特触发器整形后输出低电平(数字逻辑0)；当红外光遇到黑线时则被吸收，接收管没有接收到反射光，经施密特触发器整形后输出高电平(数字逻辑1)。

循迹小车比赛赛道
赛道一般为单条或双条黑线，底色一般为白色。

赛道形式：直线、普通弯道、连续波浪弯道、交叉、180度转弯。

循迹方法
红外对管循迹法利用黑、白色对红外线的吸收作用不同。

摄像头循迹法
利用摄像头读取赛道信息，分为模拟和数字。

激光管循迹发。

利用黑、白色对红外线的吸收作用不同，相较红外对管循迹法检测距离更远。

循迹小车制作详解车体设计方案1：购买玩具电动车。

购买的玩具电动车具有组装完整的车架车轮、电机及其驱动电路。

但是一般的说来，玩具电动车具有如下缺点：首先，这种玩具电动车由于装配紧凑，使得各种所需传感器的安装十分不方便。

其次，这种电动车一般都是前轮转向后轮驱动，不能适应该题目的方格地图，不能方便迅速的实现原地保持坐标转90度甚至180度的弯角。

再次，玩具电动车的电机多为玩具直流电机，力矩小，空载转速快，负载性能差，不易调速。

而且这种电动车一般都价格不菲。

因此我们放弃了此方案。

方案2：自己制作电动车。

经过反复考虑论证，我们制定了左右两轮分别驱动，后万向轮转向的方案。

即左右轮分别用两个转速和力矩基本完全相同的直流电机进行驱动，车体尾部装一个万向轮。

这样，当两个直流电机转向相反同时转速相同时就可以实现电动车的原地旋转，由此可以轻松的实现小车坐标不变的90度和180度的转弯。

在安装时我们保证两个驱动电机同轴。

当小车前进时，左右两驱动轮与后万向轮形成了三点结构。

这种结构使得小车在前进时比较平稳，可以避免出现后轮过低而使左右两驱动轮驱动力不够的情况。

为了防止小车重心的偏移，后万向轮起支撑作用。

对于车架材料的选择，我们经过比较选择了有机玻璃。

用有机玻璃做的车架比塑料车架更加牢固，比铁制小车更轻便，美观。

综上考虑，我们选择了方案2。

小车底盘如图1所示：轮子方案：在选定电机后，我们买了一个万向轮，万向轮的高度减去电机的半径就是驱动轮的半径。

轮子是在工程训练中心用尼龙棒在车床上作出来的，当时我们还戏称我们的小车是“机电一体化”的产品。

轮子的截面图：万向轮：当小车前进时，左右两驱动轮与后万向轮形成了三点结构。

这种结构使得小车在前进时比较平稳，可以避免出现后轮过低而使左右两驱动轮驱动力不够的情况。

为了防止小车重心的偏移，后万向轮起支撑作用。

并且可以轻松实现90度甚至180度原地转弯。

电压比较器电路（光电对管检测电路）：可调电阻R3可以调节比较器的门限电压，经示波器观察，输出波形相当规则，可以直接够单片机查询使用。