电子大赛单片机循迹小车设计报告

电子实习报告：循迹小车设计一、实习背景及目的随着科技的不断发展，电子技术在各个领域的应用日益广泛，特别是在智能机器人领域。

为了提高我们对电子技术的实际应用能力，本次电子实习选择了设计制作循迹小车这一项目。

通过本次实习，我们希望能够掌握单片机原理、传感器应用、电路设计等知识，提高自己的动手能力和创新能力。

二、设计原理及方案1. 设计原理循迹小车是一种基于单片机控制的智能小车，其主要原理是通过传感器检测路径上的黑线，然后单片机对信号进行处理，控制小车的转向，使小车能够沿着黑线行驶。

同时，小车还具备避障功能，当遇到前方障碍物时，能够自动减速并改变方向。

2. 设计方案（1）硬件设计硬件设计主要包括单片机、传感器、电机驱动模块、电源模块等。

我们选择了STC89C52单片机作为控制核心，传感器采用红外循迹模块，电机驱动模块选用L298N，电源模块则采用开关电源。

（2）软件设计软件设计主要涉及系统初始化、线路检测与循迹、避障检测与控制等。

初始化模块主要完成单片机各端口的配置，以及传感器、电机等设备的初始化。

线路检测与循迹模块通过判断红外传感器的状态来确定小车行驶的方向。

避障检测与控制模块则通过检测前方障碍物，控制小车的减速和转向。

三、实习过程及成果1. 实习过程在实习过程中，我们首先学习了单片机原理、传感器应用、电机驱动等知识，然后根据设计方案进行电路图的设计，接着进行电路焊接，最后进行程序编写和调试。

2. 实习成果经过一段时间的努力，我们成功完成了循迹小车的设计制作。

在实际测试中，小车能够沿着黑线顺利行驶，遇到障碍物时能够自动减速并改变方向。

此外，我们还对小车进行了优化，使它在行驶过程中更加稳定。

四、总结与展望通过本次实习，我们不仅学到了很多关于单片机、传感器、电机驱动等方面的知识，还提高了自己的动手能力和创新能力。

同时，我们也意识到在实际设计过程中，需要不断调试和优化，才能使产品达到预期效果。

展望未来，我们可以进一步改进循迹小车，例如增加速度控制、远程控制等功能，使其更加智能化。

智能循迹小车实验报告第一篇：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 STC89C52 L298N 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。

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。

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。

循迹小车课程设计报告一、课程设计目标。

本课程设计旨在通过循迹小车的设计与制作，培养学生的动手能力、创新意识和团队合作精神，同时提高学生对于电子技术和机械原理的理解与应用能力。

二、课程设计内容。

1. 理论学习，学生将学习循迹小车的基本原理、电子元件的使用方法、以及相关的机械知识。

2. 实践操作，学生将动手制作循迹小车，并学习如何进行程序编写和电路连接。

3. 创新设计，学生将有机会对循迹小车进行改进和创新设计，提高其性能和功能。

三、课程设计步骤。

1. 理论学习阶段。

在这个阶段，学生将学习循迹小车的原理，包括红外线传感器的工作原理、电机驱动原理等。

同时，学生还将学习相关的电子知识，包括电阻、电容、电感等元件的使用方法。

2. 实践操作阶段。

学生将根据所学理论知识，动手制作循迹小车的电路连接，并编写相应的程序。

在这个阶段，学生将学会如何使用焊接工具、编程软件等工具，培养他们的动手能力和实际操作能力。

3. 创新设计阶段。

在完成基本的循迹小车制作后，学生将有机会对其进行改进和创新设计。

他们可以尝试使用不同的传感器、改进电路连接方式，甚至加入遥控功能等。

通过这一阶段的设计，学生将培养他们的创新意识和解决问题的能力。

四、课程设计评价。

1. 学生的实际操作能力，通过学生对循迹小车的制作和程序编写，可以评价学生的动手能力和实际操作能力。

2. 学生的创新能力，通过学生对循迹小车的改进和创新设计，可以评价学生的创新意识和解决问题的能力。

3. 学生的团队合作能力，在课程设计过程中，学生需要分工合作，可以评价学生的团队合作能力。

五、课程设计实施建议。

1. 提供足够的实践操作时间，保证学生有充分的时间动手制作循迹小车。

2. 强调创新设计的重要性，鼓励学生尝试不同的设计方案，培养其创新意识。

3. 加强团队合作意识的培养，让学生在课程设计过程中学会分工合作、协调沟通。

六、课程设计总结。

通过本课程设计，学生将不仅仅是学习了循迹小车的制作和原理，更重要的是培养了他们的动手能力、创新意识和团队合作精神。

一、实训目的通过本次单片机循迹小车实训，使学生掌握单片机的基本原理和编程方法，了解循迹小车的构造和工作原理，提高学生动手能力和实践能力，培养学生的创新精神和团队协作精神。

二、实训背景随着科技的不断发展，单片机在各个领域得到了广泛应用。

单片机具有体积小、功耗低、成本低、易于编程等优点，是现代电子设备的核心控制单元。

循迹小车作为一种典型的嵌入式系统，具有较好的应用前景。

通过本次实训，学生可以了解单片机在循迹小车中的应用，提高自己的实际操作能力。

三、实训内容1. 硬件部分（1）单片机：选用AT89C52单片机作为循迹小车的核心控制单元。

（2）循迹传感器：采用红外传感器，用于检测地面上的黑色轨迹线。

（3）电机驱动模块：选用L298N电机驱动模块，驱动直流电机。

（4）电源模块：采用可充电锂电池，为整个系统提供稳定的电源。

（5）其他辅助元件：如电阻、电容、二极管等。

2. 软件部分（1）系统初始化：设置单片机的IO口、定时器、中断等。

（2）循迹算法：根据红外传感器的输入信号，判断小车与轨迹线的相对位置，控制小车行驶方向。

（3）电机控制：根据循迹算法的结果，控制电机的转速和方向，实现小车的前进、后退、左转和右转等动作。

（4）数据通信：通过串口通信，将小车行驶过程中的数据传输到上位机。

四、实训步骤1. 硬件搭建（1）根据电路图，将各个模块连接起来。

（2）检查电路连接是否正确，确保各个模块正常工作。

2. 软件编程（1）编写系统初始化程序，设置单片机的IO口、定时器、中断等。

（2）编写循迹算法程序，根据红外传感器的输入信号，判断小车与轨迹线的相对位置。

（3）编写电机控制程序，根据循迹算法的结果，控制电机的转速和方向。

（4）编写数据通信程序，通过串口通信，将小车行驶过程中的数据传输到上位机。

3. 调试与优化（1）将编写好的程序烧录到单片机中。

（2）调试程序，观察循迹小车的运行状态。

（3）根据调试结果，优化循迹算法和电机控制程序。

宜宾职业技术学院《单片机系统设计》项目设计报告项目设计题目：智能寻迹小车系部：电子信息与控制工程系班级：电子XXXX 班组号：第四组小组成员：XXX指导教师：XXX2017年10月10日目录一、引言 (3)二、方案论证 (4)三、小车车体设计 (7)四、硬件系统设计 (8)1、单片机最小系统 (8)2、循迹电路 (9)3、电机驱动电路 (9)五、软件系统设计 (12)六、系统的制作、仿真与调试 (14)七、总结 (15)一、引言当今世界，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，所以作为电子专业学生，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。

一、实习目的本次电子实习旨在通过制作循迹小车，培养学生对电子电路、传感器、单片机应用及编程等知识的综合运用能力，提高学生的动手实践能力和创新意识。

通过实习，使学生掌握以下技能：1. 熟悉电子元器件的识别与选用；2. 掌握传感器的工作原理及在循迹小车中的应用；3. 学会单片机编程，实现小车循迹及避障功能；4. 培养团队协作精神和解决问题的能力。

二、实习内容1. 硬件设计（1）车架：选用轻便、坚固的塑料或木制材料制作车架，保证小车在行驶过程中的稳定性。

（2）传感器：选用红外传感器作为循迹传感器，用于检测地面上的黑线。

红外传感器应安装在车头两侧，保证对黑线的检测范围。

（3）电机驱动：选用直流电机作为动力来源，通过L298N电机驱动模块控制电机的正反转及速度。

（4）单片机：选用AT89S51单片机作为控制核心，编写程序实现小车循迹及避障功能。

2. 软件设计（1）循迹算法：通过红外传感器检测地面上的黑线，根据黑线与传感器的距离，调整单片机的PWM输出，控制电机速度，使小车保持直线行驶。

（2）避障算法：利用红外传感器检测前方障碍物，当检测到障碍物时，通过调整单片机的PWM输出，使小车改变行驶方向，绕过障碍物。

3. 实物组装与调试（1）按照设计图纸，将各元器件焊接在电路板上。

（2）将电路板安装到车架上，连接好传感器、电机驱动模块和电源。

（3）编写程序，实现小车循迹及避障功能。

（4）进行实地测试，调整参数，使小车性能达到最佳。

三、实习过程及心得体会1. 实习过程（1）查阅资料，了解循迹小车的工作原理及所需元器件。

（2）设计电路图，确定元器件清单。

（3）焊接电路板，组装小车。

（4）编写程序，实现循迹及避障功能。

（5）进行实地测试，调整参数。

2. 心得体会（1）通过本次实习，我对电子电路、传感器、单片机编程等知识有了更深入的了解，提高了自己的动手实践能力。

（2）在实习过程中，我学会了查阅资料、分析问题、解决问题，培养了团队协作精神。

寻迹小车摘要：以C8051F单片机作为微空机器，设计出一种寻迹小车，通过红外传感器检测黑带信号，利用单片机输出PWM脉冲控制两组直流电机正反转和转动的速度，使小车沿着还带行走。

关键词：寻迹，检测，传出信号。

1.方案论证与选择1.1电机驱动芯片的选择方案一：采用内部集成H桥式芯片L298驱动电路。

方案二：采用分立元件的H桥驱动电路。

由于采用内部集成H桥式芯片每一组PWM波用来控制一个电机的速度，而另外两个I/O口可以控制电机的正反转，控制比较简单，电路也很简单，一个芯片内包含有8个功率管，这样简化了电路的复杂性，所以采用方案一。

1.2传感器的选择方案一：采用发光二极管发光，用光敏二极管接收。

当发光二极管发出的可见光照射到黑带时，光线被黑带接收，光敏二极管检测到信号，呈现高阻抗，使输出端为低电平。

当发光二极管发出的可见光照射到地面时，它发出的可见光反射回来被光敏二极管检测到时，起阻抗迅速降低，此时输出端为高电平。

但是由于光敏二极管受环境中可见光影响较大，电路中的电压不太稳定。

方案二：利用红线发射管发射红线，红外线二极管进行接收。

采用四组红外光敏耦合三极管发射和接收红外信号，外面课见光对接收的信号影响较小。

接收的红外信号转化为电压信号经过LM393进行比较，产生高电平或低电平输出，信号返回给C8051F单片机.方案三：采用光敏电阻接收可见光检测。

四组光敏电阻用于检测可见光信号。

当光敏电阻检测到黑带时，输出端为低电平，当光敏电阻没有检测到黑带时，输出端为高电平，信号返回给单片机，通过单片机控制电机的转向。

光敏电阻易受环境的影响，电压稳定性较差。

综上比较，本设计才用方案二。

2.硬件设计2.1元器件明细表：(1) C8051单片机×1(2) 298带散热片×1(3) 7805带散热片×2(4) TCR5000 ×8(5) LM393 ×4(6)定位器×9(7) 1602显示屏×1(8)开关×1(9)电容：470uF ×110uf ×2104 ×4（9)电阻：EN4007 ×8150Ω×125.1K ×8200Ω×1(10)发光二极管×11(11)三极管×1(12)蜂鸣器×1(13)其他：导线，排线，排针，杜邦头，杜邦针2.2单元电路设计：2.11单片机最小系统电路2.12驱动电路2.13寻迹电路2.14电源电路2.15显示屏电路2.16蜂鸣器电路2.17指示灯电路VDD +5150VSS3、软件设计主控芯片为C8051F120，编程由C语言实现，程序流程如下：4.系统测试4.1单元电路的检测：4.11驱动电路的检测5V、12V、接地分别接好，使能1使能2接口接5V，A口接5V，B口接地，C口接5V,D口接地，然后用万用电表测01和02，03和04的输出电压是否为12V（可有小偏差），然后交换A,B接口，测01和02,03和04的输出电压是否反向，最后断开使能1和使能2接口，测01和02,03和04的输出电压是否为0V.4.12寻迹电路的检测先把电路接通，用照相机观察TCRT5000是否发光，再把万用表调到20V档位，正接线柱接输出，负接线柱接负极，看电压表示数是否5V（可有小偏差），用白纸挡上四个TCRT5000后，看电压是否有明显变化，最好低电压为1V以下。

单片机原理及应用课程设计专业：自动化设计题目：寻迹小车设计班级：0941 学生姓名：董玉凯学号：14 指导教师：分院院长：许建平教研室主任：方健电气工程学院目录目录第一章课程设计内容与要求分析 (3)1.1课程设计内容 (3)1.2课程设计要求分析 (3)1.2.1系统单元电路组成 (3)1.2.2寻迹小车原理 (4)1.2.3电源管理 (4)1.2.4电机驱动管理 (4)第二章C语言编程 (5)第三章软件系统的实现 (9)3.1主程序设计 (9)3.2 程序思路 (9)第四章结论及感想 (10)附录 (11)参考文献 (17)第一章课程设计内容与要求分析1.1课程设计内容本题目以STC10F04XE.h单片机为核心器件。

小车完成的主要功能就是能够自主识别赛道上的黑线并根据黑线的位置与距离来实现相应的变速与变向操作。

1.2课程设计要求分析电动车能够自动寻迹，按设定好的轨迹从区域1进至区域3，并在黑线末端停车，小车前进的路线图如1-1所示。

在区域1和区域3内，小车缓缓前进，在区域2内小车全速前进。

当小车未进入任何区域时，小车上的数码显示管显示为0000，当小车第一次碰见赛道上的黑线时，小车上的显示管显示为0001；当小车碰到区域1与区域2的交界，也就是碰见黑线时，小车上的显示管显示为0002；小车行驶到区域2与区域3的交界处碰上黑线时，小车上的显示管显示为0003；小车行驶到区域3的末端时，碰上黑线时，小车显示管显示为0004并停止。

小车前段的两个灯全部亮的时候，小车前进；全部灭的时候，小车停止；左侧的灯亮的时候，向左拐；右侧的灯亮时，向右拐。

寻迹用的小车前端左右两个光电开关完成，通过调整RW2和RW4可以改变光电开关的灵敏度。

图1-1寻迹小车路线1.2.1系统单元电路组成STC10F04XE采用宏晶最新第六代加密技术，超强抗干扰，超强抗静电，整机可轻松经过2万伏静电测试。

速度快，1个时钟/机器周期，可用低频晶振，大幅降低EMI。

智能循迹小车设计与制作课程设计报告系别：专业：班级：成员：指导老师：时间：二〇一一年6月30日一、设计目的：1、学会智能电子产品的功能设计与任务分析，能进行小型电子产品方案设计；2、掌握基于51单片机、FPGA模数混合硬件系统设计和程序设计；3、熟悉电子信息类企业项目完整的运作过程及管理规范，培养团队协作能力、沟通能力、创新能力和组织能力。

二、智能循迹小车任务分析这是一种基于STC89C51单片机的小车寻迹系统。

该系统采用两组高灵敏度的光电对管，对路面黑色(白色)轨迹进行检测，并利用单片机产生PWM波，控制小车速度。

测试结果表明，该系统能够平稳跟踪给定的路径。

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三、智能循迹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。

利用了简单、应用比较普遍的检测方法—发光二极管+光敏电阻。

发光二极管+光敏电阻，即利用光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白光，当白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。

四、智能循迹小车总体方案整个电路系统分为检测、控制、显示、驱动四个模块。

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，然后显示小车的运行状态，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五、智能循迹小车各模块方案1、循迹模块设计方案1：用红外发射管：接收管自己制作光电对管循迹传感器。

红外发射管发出红外线，当发出的红外线照射到白色的平面后反射，若红外接收管能接收到反射回的光线则检测出白线继而输出低电平，若接收不到发射出的光线则测出黑线继而输出高电平。

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。

基于单片机循迹小车的设计
一、硬件结构设计
（1）外观设计
该循迹小车采用4轮驱动底盘，使小车有较强的稳定性，小车安装有
一个带调光功能的LED头灯，可以缩短小车行驶的距离，以及一个用于采
集道路信息的循迹模块。

四个车轮上安装有电机，以及一个用于驱动小车
的电源，主控器采用的是51单片机。

（2）基础硬件设计
1）电源：采用12V锂电池，通过一个5V调整稳压电路改变输出电压，并调整电流大小以供电源的可靠性；
2）车轮电机：采用马达，可提供足够的动力，能够拉动小车行驶，
同时通过电路来控制马达的速度；
3）主控器：采用51单片机，作为小车的主控单元，可实现小车的运
动控制、数据采集等功能；
4）循迹模块：采用模拟循迹模块，用于采集道路信息，根据采集的
信息以及灰度传感器的反馈信息，调整小车的运动方向；
5）头灯：采用LED头灯，可实现可调光的功能，使得车子在夜晚的
黑暗环境中也能保持安全的运行；
6）电路板：依据小车的硬件结构设计出合理的路径，实现电路图和
实际的车路径的一一匹配，以此实现对小车运行的控制。

二、软件程序设计
（1）程序流程设计。

2013年全国大学生电子设计大赛报告智能小车设计摘要：智能车辆是目前世界车辆研究领域的热点和汽车工业新的增长点。

未来的车辆也一定是智能化的车辆。

所以，智能化的车辆是未来人们生活重要的载体。

因此有必要对智能车辆进行研究。

研制一种智能，高效的智能小车控制系统具有重要的实际意义和科学理论价值。

本文设计了一个能自动循迹的智能小车控制系统。

以C8051F410单片机为控制核心，利用反射式光电传感器检测黑线实现小车循迹，利用超声波传感器检测道路上的障碍并提示，利用LCD1602显示小车的速度和路程。

能实现小车自动根据地面黑线前进倒退、转向行驶，超声波测距提示障碍物，LCD1602实时显示小车的速度和行驶的路程，具有高度的智能化，达到设计目标。

关键字：智能小车 C8051F410单片机传感器 LCD1602Abstract: intelligent vehicle is the research field of the world vehicle hot and automobile industry a new growth point. Future vehicles must be intelligent vehicle. Therefore, intelligent vehicle is the future of the people life important carrier. Therefore it is necessary to study on the intelligent vehicle. Development of an intelligent, smart car control system is of practical significance and scientific important theoretical value. This paper describes the design of a smart car control system of automatic tracking. Taking C8051F410 microcontroller as the control core, realize the car tracking using reflective photoelectric sensor to detect black line, the use of ultrasonic sensors to detect obstacles on the road and prompt, use LCD1602 car speed and distance display. Can realize the automatic car based on the black line forward backward, steering, ultrasonic tips obstacles, LCD1602 real time display of the speed of the car and driving distance, high degree of intelligence, to achieve the design goal.Keywords: intelligent car C8051F410 microcontroller sensor LCD1602目录1总体方案设计 (1)1.1主控系统 (1)1.2电机驱动模块 (1)1.2.1电机模块选择与论证 (1)1.2.2电机驱动模块选择与论证 (1)1.3.1循迹、避障模块选择与论证 (2)1.4.1测速模块选择与论证 (3)1.5.1显示模块选择与论证 (3)1.6.1测距模块选择与论证 (4)2单元模块电路设计 (5)2.1驱动电路 (5)2.2循迹、避障电路 (8)2.2.1 LM393比较器介绍 (9)2.2.2超声波传感模块介绍 (9)2.3测速电路 (9)2.4显示电路 (10)2.5主控电路 (10)3系统调试 (11)3.1主程序流程图如下图所示： (11)4系统功能指标，指示参数 (12)4.1系统实现的功能 (12)4.2系统测试 (12)5设计总结 (12)参考文献： (12)附录 (13)附录1：系统原理图 (13)最小系统图 (13)附录2：源程序 (14)前言：智能的出现，为我们的生活和生产带来了很大的便利，同时也是以后的发展方向，智能就是可以在一个特定的环境中按照我们前面设定好的模式去自动的运作，它并不需要我们去人为的管理，就可以达到我们前面设定的目标，它的应用领域很广，如可以应用于工业控制、科学勘探、智能家居等领域。

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sTc89c52L298n1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。

电子实习循迹小车实验报告一、实验目的1. 学习基本的电子电路设计、搭建和调试方法；2. 掌握单片机的基本原理及应用；3. 培养动手能力、团队协作能力和创新思维。

二、实验原理1. 循迹原理：通过传感器检测赛道上的黑线，将信号输入单片机，单片机处理信号并控制电机驱动电路，使小车沿着黑线行驶；2. 单片机原理：使用STC89C52单片机作为主控制器，实现对电机驱动电路的控制；3. 电机驱动电路：采用L298N电机驱动模块，实现对电机的驱动和调速。

三、实验器材与步骤1. 器材：STC89C52单片机、L298N电机驱动模块、红外传感器、电源、电机、小车底盘等；2. 步骤：（1）设计并绘制电路原理图，包括单片机、电机驱动电路、传感器等；（2）根据电路原理图，搭建电路，连接电源、单片机、电机驱动模块和传感器；（3）编写单片机程序，实现对电机驱动电路的控制；（4）调试电路，使小车能够沿着黑线行驶；（5）优化程序，提高小车的行驶速度和稳定性。

四、实验结果与分析1. 实验结果：（1）小车能够沿着黑线行驶，完成循迹任务；（2）通过调整程序，小车行驶速度稳定，反应灵敏；（3）小车在行驶过程中，能够克服一定的障碍物。

2. 分析：（1）本实验采用了STC89C52单片机作为主控制器，具有较高的性能和稳定性；（2）L298N电机驱动模块具有良好的驱动能力和调速性能；（3）红外传感器具有较高的检测灵敏度，能够准确检测黑线；（4）程序设计合理，能够实现对电机驱动电路的控制，使小车完成循迹任务。

五、实验总结本次电子实习循迹小车实验，通过学习基本的电子电路设计、搭建和调试方法，掌握了单片机的基本原理及应用，培养了动手能力、团队协作能力和创新思维。

实验过程中，我们学会了如何面对问题、分析问题、解决问题，为今后的科研和工作打下了坚实的基础。

六、实验展望1. 优化电路设计，提高小车的行驶速度和稳定性；2. 引入其他传感器，使小车具备更丰富的功能，如避障、远程控制等；3. 探索更深层次的单片机应用，如实现循迹小车的智能控制；4. 将循迹小车应用于实际场景，如智能物流、无人驾驶等。

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。

一、研究课题的目的和意义1）研究目的：随着汽车工业的迅速发展，其与电子信息产业的融合速度也显著提高，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。

关于汽车的研究也就越来越受人关注。

全国电子大赛和省内电子大赛几乎每次都有智能小车这方面的题目，全国各高校也都很重视该题目的研究。

可见其研究意义很大。

本设计就是在这样的背景下提出的，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。

设计的智能电动小车应该能够具有自动寻迹、小灯显示等功能。

此项设计以AT89S52单片机为控制核心，逐步实现小车的导盲行走功能。

2）研究意义：1、加深课堂上的学习由于单片机教学例子有限，因此，单片机智能车能综合学生课堂上的知识来实践，使学习者更好的了解单片机的发展。

通过此次的单片机寻轨车制作，使学生从理论到实践，初步体会单片机项目的设计、制作、调试和成功完成项目的过程及困难，以此学会用理论联系实际。

通过对实践中出现的不足与学习来补充教学上的盲点。

2、从理论转为实际运用智能汽车是一种高新技术密集的新型汽车，是在网络环境下利用信息技术、智能控制技术、自动控制、模式识别、传感器技术、汽车电子、电气、计算机和机械等多个学科的最新科技成果，使汽车具有自动识别行驶道路、自动驾驶等先进功能.随着控制技术、计算机技术和信息技术的发展,智能车在工业生产和日常生活中已经扮演了非常重要的角色.近年来，智能车在野外、道路、现代物流及柔性制造系统中都有广泛运用，已成为人工智能领域研究和发展的热点。

二、研究内容1）系统设计：智能导盲小车采用后轮驱动，左右后轮各用一个直流减速电机驱动，通过调制后面两个轮子的转速从而达到控制转向的目的在车体前部分别装有左中右三或者两个红外反射式传感器，当小车左边的传感器检测到黑线时，说明小车车头向右边偏移，这时主控芯片控制左轮电机减速，车体向左边修正同理当小车的右边传感器检测到黑线时，主控芯片控制右轮电机减速，车体向右边修正当黑线在车体的中间，中间的传感器一直检测到黑线，这样小车就会沿着黑线一直行走。

可编辑修改精选全文完整版创新制作循迹小车制作报告班级：学号：姓名：一、设计方案路面检测模块电路检测路面信息，区分黑色与白面，并形成相对应的高电平与低电平提供给单片机；单片机对路面循迹模块提供的高低电平进行分析，并形成相应的对策（直行、左转、右转和停止等），并将其转化成对应的电压输出给电机驱动模块；电机驱动模块根据单片机提供的电压信号驱动对应的电机，得到与对策相同的执行动作；电源模块电路为三个模块提供所需要的电。

电路框图如下图所示：电路框图二、路面检测模块工作原理一对光电开光的发射管不停的发射红外光，经过路面发射回来的被接受管接收到。

因为白色路面和黑线对光的反射不同，所以正对白色路面的光电对管的接收管接收到更多的红外光，而正对黑线的光电对管的接收管收到较少的红外光。

经过光电开关的接收电路将接收到红外光的多少转化为正相关的电流大小，并进一步转化成接收电路的输出电压（A点电压）的较小值和较大值。

输出电压的较小值和较大值进一步与一个居中的基准电压分别进行比较，对应比较器的输出端（C点）分别为高电平还是低电平，并进一步输出给单片机，同时对应指示发光管的不亮与亮。

路面循迹模块电路如下图所示：D1路面循迹模块电路三、单片机最小系统单片机最小系统包括了时钟电路和复位电路。

时钟电路为单片机工作提供基本时钟，复位电路用于将单片机内部各电路的状态恢复到初始值。

单片机是一个复杂的同步时序电路，为了保证同步工作方式的实现，电路应在唯一的时钟信号下严格地按时序进行工作。

时钟电路用于产生单片机工作所需要的时钟信号。

时钟信号的产生是在MCS-51系列单片机内部有一个高增益反相放大器，其输入端引脚为XTAL1，其输出端引脚为XTAL2。

只要在XTAL1和XTAL2之间跨接晶体振荡器和微调电容，就可以构成一个稳定的自己振荡器。

复位电路由一个按键、电解电容和电阻组成，它是使CPU 和系统中的其他功能部件都恢复到一个确定的初始状态，并从这个状态开始工作。

2012年山东省大学生电子设计竞赛参赛编号:004D012设计题目:车辆会车自动控制系统设计参赛学生姓名：孙帅张炳文丁士强所属专业：电子信息科学与技术指导老师：***目录一、系统方案选择和论证 (3)1、核心控制单片机模块的选择............................................................................................... -3 -2、自动寻迹模块..................................................................................................... ................. -3 -3、会车避障模块.......................................................................................... ................. ......... - 4-4、电动机的选择..................................................................... .............................. ................. - 4 -5、电机驱动模块............................................................................................. ....... ................ - 4-6、测距模块的论证与选择.............................................................................................. ....... - 4-二、系统具体设计实现................................................................................ ........ ...... - 4-1、硬件电路的设计....................................................................................................... .......... - 5–1.1、控制系统的总体设计方案........................................................................................... - 5 - 1.2、电机驱动电路............................................................................................................. - 5 - 1.3、循迹模块电路........................................................................................... ...... .......... - 5- 1.4、霍尔测距模块电路.................................................................................................... - 5- 1.5、两车通信模块............................................................................................ ................... - 5 –2、程序的设计........................................................................................................................ - 5–2.1、程序功能描述与设计思路............................................................................................ – 6-2.2、程序流程图................................................................................................. ................ – 6-三、测试方案与测试结果............................................................................................ – 6-1、测试方案.................................................................................................................... ....... - 6 –2、测试条件与仪器.................................................................................................................. - 6–3、测试结果及分析......................................................................................................... ....... - 6–3.1、测试数据....................................................................................................... .............. -6 -3.2、分析与结论........................................................................................................... .... - 7-四、设计总结............................................................................................... ..................... - 8 -五、参考文献........................................................................................................... .......... -8 -附录一：电动机驱动模块原理图.......................................................................................... - 9- 附录二：BFD—1000五路循迹传感器..................................................................................... -9 -附录三：主程序流程图............................................................................................................ -10 -附录四：会车避让前行.......................................................................................................... -11 -附录五：B车后退避让.......................................................................................................... -12 - 附录六：：系统设计要求........................................................................................................ -13 –附录七：部分原程序................................................................................... ............................. --14-车辆会车自动控制系统设计（D题）摘要:本设计是一种基于单片机控制的自动控制小车系统，包括小车系统构成软硬件设计方法。

循迹小车课程设计报告一、课程设计目的。

循迹小车是一种基于单片机或者其他控制系统的智能车辆，它能够根据预设的轨迹自主行驶。

循迹小车课程设计旨在通过实践操作，让学生深入了解嵌入式系统、传感器、控制算法等相关知识，培养学生的动手能力和创新精神，提高学生的实际应用能力和解决问题的能力。

二、课程设计内容。

1. 理论学习，学生首先需要学习循迹小车的原理和相关知识，包括单片机控制、传感器原理、电路设计等内容。

2. 硬件搭建，学生需要动手搭建循迹小车的硬件系统，包括安装电机、传感器、控制模块等。

3. 程序设计，学生需要学习编程语言，编写循迹小车的控制程序，实现小车的自主行驶和避障功能。

4. 实际操作，学生需要进行实际操作，调试循迹小车，测试程序的稳定性和准确性，发现问题并解决问题。

5. 创新设计，学生可以在课程设计的基础上进行创新，如增加避障传感器、优化控制算法等，提高循迹小车的性能。

三、课程设计方法。

1. 理论与实践相结合，课程设计注重理论知识的学习，同时也注重实际操作，让学生通过动手实践加深对知识的理解。

2. 个性化指导，针对不同学生的学习能力和兴趣爱好，采取个性化指导，引导学生在课程设计中发挥自己的特长和创造力。

3. 团队合作，课程设计可以以小组形式进行，让学生在团队中相互合作，共同完成循迹小车的设计与调试。

4. 开放性实验，课程设计可以设置一定的开放性，鼓励学生进行自主设计与改进，提高学生的创新意识和实践能力。

四、课程设计效果。

通过循迹小车课程设计，学生可以全面掌握嵌入式系统、传感器、控制算法等知识，提高动手能力和创新精神。

学生可以在实践操作中培养解决问题的能力，提高实际应用能力。

同时，课程设计也可以激发学生的学习兴趣，激发学生对技术创新的热情，为学生未来的发展奠定良好的基础。

五、课程设计展望。

循迹小车课程设计是一门具有挑战性和创新性的课程，未来可以进一步拓展课程内容，引入更多新颖的技术和理念，如人工智能、自动驾驶等，让学生在课程设计中接触到更多前沿的科技知识，激发学生的创新潜能，培养更多高素质的人才。