基于单片机控制的循迹小车设计毕业设计

基于单片机的智能寻迹小车毕业设计系统主要由红外避障模块、声控模块、光电寻迹、电机驱动及语音播报模块组成。

采用P89V51单片机作为智能小车控制核心。

系统能实现对线路进行寻迹，小车可以前进或后退，遇到障碍物可以自行停止并可以实现反向运行，系统可以利用声音控制小车的启停。

整个系统小巧紧凑，控制准确，性价比高，人机互动性好。

P89V51单片机；红外避障；线路寻迹；直流减速电机ABSTRACTSystem is mainly by infrared obstacle avoidance module, voice module, opto-electronics and motor drive tracing module. Used as a single-chip smart car P89V51control core. System can realize the tracing lines, cars can goforward or backward,encountered obstacles can stop and reverse operation can be achieved, the system can usevoice to control the start and stop car. Compact the entire systemto control the accurate,cost-effective, good human-computer interaction.KEYWORD: P89V51MCU;Infrared obstacle avoidance；Tracing；DC motor speed11 系统设计 ..................................................................... (1)1.1 设计要求 ..................................................................... .. (1)1.1.1 基本要求...................................................................... . (1)1.1.2 扩展部分...................................................................... . (1)1.2 总体设计方案 ..................................................................... (1)1.2.1 基本模块设计方案论证与比较 (1)1.2.2 系统总体设计方案 ..................................................................... .................. 5 2 单元硬件电路设计 ..................................................................... .. (6)2.1 光电对管寻迹模块 ..................................................................... .. (6)2.2电机驱动电路的设计 ..................................................................... .. (6)2.3红外避障模块 ..................................................................... . (7)2.4 单片机P89V51核心模块 ..................................................................... . (8)2.5 声控电路 ..................................................................... . (8)2.6 语音播报模块 ..................................................................... .. (9)3 系统软件设计 ..................................................................... .. (10)3.1主程序流程图 ..................................................................... (10)3.2 传感器数据处理及寻迹程序流程 ..................................................................... ....11 4 系统测试 ..................................................................... . (12)4.1 硬件测试 ..................................................................... .. (12)4.2 硬件与软件的联机测试 ..................................................................... ................... 12 5 测试数据及实验结果 ..................................................................... .. (13)参考文献 ..................................................................... (14)II1、小车可以自动寻迹在设计好的线路上向前或向后跑。

本科毕业设计（论文）基于单片机的智能循迹小车设计学生学院信息工程学院专业测控技术与仪器（光机电一体化方向）年级班别20 级（1）班学号学生姓名指导教师20 年6月摘要自循迹智能小车也是智能行走机器人的一种，智能小车可以适应不同的环境，不受外界温度、湿度、空间以及重力等各种恶劣条件的影响，在人类无法进入或者生存的环境中完成人类无法完成的任务。

本课题是智能循迹小车系统的设计，智能小车的设计涉及传感器技术、电路涉及、程序设计、控制设计等多个方面的知识，是一项综合设计。

设计目标是小车能沿着规划好的黑线行走，不偏离道路。

智能循迹小车以木板车架为承载，包括单片机模块：STC89C52芯片；驱动模块：L298N驱动模块和两个直流电机；循迹模块：红外光电传感器和LM324运算放大器。

红外光电传感器判断是否寻找到黑线，并将产生的电平信号发送至LM324运算放大器，再返回到单片机，单片机根据程序设计的要求做出相应的判断送给电机驱动模块控制小车在黑线上实现前进后退左转右转。

关键词：智能小车，自动循迹，单片机，红外传感器AbstractSelf-tracing smart car is also a kind of intelligent walking robot, intelligent car can adapt to different environments, from outside temperature, humidity, space and gravity and other adverse conditions, in the human can not enter or survive the environment to complete the human Unable to complete the task. This topic is the design of intelligent tracking car system, intelligent car design involves sensor technology, circuit involved, programming, control design and other aspects of knowledge, is a comprehensive design. The design goal is that the car can walk along the planned black line without departing from the road. TheThe following steps: STC89C52 chip; drive module: L298N drive module and two DC motors; tracking module: infrared photoelectric sensor and LM324 operational amplifier. Infrared photoelectric sensor to determine whether to find the black line, and the resulting level signal sent to the LM324 operational amplifier, and then return to the microcontroller, the microcontroller according to the requirements of the program to make the appropriate judgment to the motor drive module control car on the black line Turn forward and turn right.Key words: intelligent car, automatic tracking, single chip, infrared sensor目录摘要 (2)Abstract (3)第1章绪论 (6)1.1 引言 (6)1.2 题目研究目的及意义 (6)1.3 国内外研究状况 (7)1.3.1 国外发展状况 (7)1.3.2 国内发展状况 (8)第2章系统硬件设计 (10)2.1 循迹小车整体方案设计 (10)2.2 STC89C52单片机介绍 (12)2.3 红外光电传感器TCRT5000及LM324运算放大器组成的循迹模块 (15)2.3.1 TCRT5000的介绍 (15)2.3.2 LM324的介绍 (16)2.3.3 循迹模块原理图 (18)2.4 电机驱动模块 (18)2.4.1 L298N驱动电路逻辑真值表 (19)2.4.2 L298N驱动模块电路原理图 (20)2.4.3 L298N集成H桥芯片,引脚图 (20)2.4.4 L298N引脚功能表 (21)2.4.5 L298N驱动电路运行参数 (22)2.5 电源模块 (22)第3章系统软件设计 (23)3.1主程序 (23)3.1.1 主程序流程图 (23)3.1.2 主程序程序设计 (24)3.2 循迹模块 (25)3.2.1循迹模块流程图 (25)3.2.2 循迹模块程序设计 (26)3.3 PWM调速原理 (27)3.3.1 PWM控速代码 (28)第4章系统测试 (30)第5章 (31)5.1 总结 (31)5.2展望 (31)参考文献 (32)致谢 (34)附录 (35)。

目录目录 0摘要： (1)1.任务及要求 (2)1.1任务 (2)2.系统设计方案 (2)2.1小车循迹原理 (2)2.2控制系统总体设计 (2)3.系统方案 (3)3.1 寻迹传感器模块 (3)3.1.1红外传感器ST188简介 (3)3.1.2比较器LM324简介 (4)3.1.3具体电路 (4)3.1.4传感器安装 (5)3.2控制器模块 (5)3.3电源模块 (6)3.4电机及驱动模块 (7)3.4.1电机 (7)3.4.2驱动 (7)3.5自动循迹小车总体设计 (8)3.5.1总体电路图 (8)3.5.2系统总体说明 (10)4.软件设计 (10)4.1 PWM控制 (10)4.2 总体软件流程图 (11)4.3小车循迹流程图 (11)4.4中断程序流程图 (12)4.5单片机测序 (13)5．参考资料 (16)自动循迹小车摘要：本设计是一种基于单片机控制的简易自动寻迹小车系统，包括小车系统构成软硬件设计方法。

小车以AT89C51 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予以分析判断,及时控制驱动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。

关键词：单片机AT89C51 光电传感器直流电机自动循迹小车Abstract :This design is a Simple Design of a smart auto-tracking vehicle which based on MSC control.The construction of the car ,and methods of hardware and software design are included. The car use AT89C51 as heart of centrol in this system. Then using PWM waves Produced by MCU to control car speed. By using infraraed sensor to detect the information of black track. The smart vehicle acquires the information and sends t hem to the MSC.Then the MSC analyzes the signals and controls the movements of t he motors. Which make the smart vehicle move along the given black line antomaticly.Keywords :infrared sensor ；MSC ；auto-tracking1.任务及要求1.1任务设计一个基于直流电机的自动寻迹小车，使小车能够自动检测地面黑色轨迹，并沿着黑色车轨迹行驶。

清华大学本科生毕业论文题目: 基于51单片机的循迹避障小车的设计专业班级：电子信息工程2012级02班学号：学生姓名：指导教师：论文完成日期: 年月郑重声明本人的毕业论文是在指导老师的指导下独立撰写并完成的。

毕业论文没有剽窃、抄袭、造假等违反学术道德、学术规范和侵权行为，如果有此现象发生，本人愿意承担由此产生的各种后果，直至法律责任；并可通过网络接受公众的查询。

特此郑重声明。

毕业论文作者(签名)：年月日目录1 绪论 (3)1.1 课题研究的背景 (3)1.2 课题研究的意义 (5)1.3 课题研究的主要内容 (6)2 系统方案确定及主要元件的选择 (7)2.1 系统方案确定 (7)2.2 主要模块的选择 (7)3 系统硬件部分设计 (11)3.1 主控器AT89C51 (11)3.2 复位电路 (13)3.3 时钟电路 (13)3.4 寻迹模块 (14)3.5 避障模块 (15)3.6 H桥电机驱动 (16)3.7 电源模块 (17)4 系统软件部分设计 (19)4.1 系统使用的软件简介 (19)4.2 软件调试平台 (19)4.3 系统程序流程设计 (21)5 系统仿真实现 (26)6 调试结果分析 (27)结束语 (28)附录 (29)附录1 元件清单 (29)附录2 程序代码 (29)参考文献 (33)致谢 (34)基于51单片机的循迹避障小车的设计专业：电子信息工程班级：**班作者：*** 指导老师：***摘要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。

本设计通过实时检测各个模块传感器的输入信号，利用红外对管检测黑线实现寻迹,通过光电传感器实现避障，采用存储空间较大的AT89C51作为主控制芯片，小车电机驱动采用L298N芯片，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，能较有效的控制其在碰上障碍物时能转弯角度及寻迹行驶。

循迹小车毕业论文本文介绍了一个基于单片机的循迹小车设计。

该系统主要由两个模块组成：传感器模块和控制模块。

传感器模块使用红外线传感器和光敏电阻来检测黑色轨道和白色背景之间的反差，从而确定小车运动的轨迹。

控制模块使用PID 控制算法来调整小车的方向和速度，以保持小车在轨道上运动。

该系统通过语音识别模块和蓝牙通信模块与外部设备交互，具有较好的可扩展性和交互性。

关键词：循迹小车；单片机；传感器；PID 控制算法一、引言随着科技的不断发展，智能控制系统在各个领域得到了广泛应用。

循迹小车作为一种常见的智能控制系统，已经成为了学生课程设计、科技展览、科普教育等方向的研究热点。

本文基于单片机设计了一个循迹小车，以介绍该系统的设计思路和实现细节。

二、系统设计循迹小车的设计主要分为两个模块：传感器模块和控制模块。

传感器模块通过红外线传感器和光敏电阻来检测轨道，控制模块使用PID 控制算法来调整小车的方向和速度，以保持小车在轨道上运动。

该系统还加入了语音识别模块和蓝牙通信模块，增强了其可扩展性和交互性。

1. 传感器模块循迹小车的传感器模块主要用于检测小车运动的轨迹，以实现自动驾驶。

本文采用了两种传感器：红外线传感器和光敏电阻。

红外线传感器（Infrared Sensor）是一种能够感知红外线辐射并将其转化为电信号的传感器。

其原理是利用红外线反射率的不同，通过发射和接收红外线来判断物体的位置、距离或者形状。

在本文中，我们使用红外线传感器来检测黑色轨道和白色背景之间的反差，从而确定小车运动的轨迹。

光敏电阻（Photoresistor）是一种可以感知光强度变化并将其转化为电信号的传感器。

其原理是利用半导体材料的光电效应，当光照射在其表面时，其电阻值会发生变化。

在本文中，我们使用光敏电阻来检测环境中的光线强度，从而判断小车是否处于黑色轨道上。

2. 控制模块循迹小车的控制模块主要用于控制小车的方向和速度，以保持小车在轨道上运动。

目录 3 循迹小车设计 . ..........................摘要........................................................... 2 3.1 硬件设计 . ........................引言 (2)3.1.1 单片机最小系统 . ................1 Arduino 智能小车设计方案与参3.1.2 灰度传感器模块 . ................数 .............................................................33.1.3 电机驱动电路 . ..................1.1 Arduino 智能小车设计方3.2 软件设计 . ........................案简介....................................................... 3 3.2.1 系统主程序 . ....................1.1.13.2.2 本系统编译器 . .................. 功能要求 (3)1.1.23.3 实物展示 . ........................ 基本原理 (3)1.23.4 部分程序展示 . .................... 循迹小车参数 . (4)2 Arduino 与 51结论 . .................................. 单片机的区别 . (5)2.1 Arduino致谢 . .................................. 单片机 . .. (5)2.1.1 Arduino参考文献 . ................................ 单片机的介绍 . (5)2.1.2 Arduino单片机的特色. (5)2.1.3 Arduino单片机的功能.Arduino 循迹小车 (5)2.2 51 单片机 (6)设计与实现2.2.1 51 单片机的介绍 . (6)摘要：循迹小车是 Arduino 单2.2.2 51 单片机的功能 . (6)片机的一种典型应用。

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。

沈阳理工大学课程名称：基于单片机智能循迹小车姓名：魏玉柱指导教师：程磊催宁海摘要本文论述了基于单片机的智能循迹小车的控制过程。

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。

该技术已经应用于无人驾驶机动车，无人工厂，仓库，服务机器人等多种领域。

本设计采用STC89C52单片机作为小车的控制核心；采用TCRT5000红外反射式开关传感器作为小车的循迹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单片机识别的数字信号；采用驱动芯片L298N构成双H桥控制直流电机，其中软件系统采用C程序，本设计的电路结构简单，容易实现，可靠性高。

关键词：STC89C52 智能循迹小车TCRT5000传感器电机驱动目录1引言 (4)2 需求分析 (4)2.2 循迹小车的发展历程回顾 (5)2.3智能循迹小车的应用 (5)2.4 智能循迹小车研究中的关键技术 (8)3系统设计 (9)4详细设计 (8)4.1 硬件设计 (8)4.1.1电路原理图 (9)4.1.2 器件选择 (10)4.1.2.1 智能循迹小车的主控芯片的选择 (10)4.1.2.2 智能循迹小车电源模块的选择 (10)4.1.2.3 智能循迹小车电机驱动电路的选择 (11)4.1.2.4 智能小车循迹模块的选择 (11)4.1.3 模块设计 (12)4.1.3.1电机驱动模块电路 (12)4.1.3.2光电传感器模块 (12)4.2 软件设计 (14)4.2.1程序流程图 (14)4.2.2实现主要代码 (14)5 实验结果 (16)5.1设计实现 (16)5.2出现的问题和解决的方法 (17)6 结束语 (18)7.参考文献 (19)1引言随着控制技术及计算机技术的发展，寻迹小车系统将在未来工业生产和日常生活中扮演重要的角色。

基于单片机的智能循迹避障小车设计目录基于单片机的智能循迹避障小车 (1)摘要 (1)Abstract (2)1绪论 (3)1.1研究背景 (3)1.2研究现状 (4)1.3研究目的 (4)1.4研究内容 (4)2系统总体方案及各模块设计 (5)2.1总体方案设计 (5)2.2各模块方案论证 (6)2.2.1供电模块的设计 (6)2.2.2循迹部分设计 (6)2.2.3速度检测模块设计 (7)2.2.4避障模块设计 (8)2.2.5驱动电机选择 (9)2.2.6电机驱动器件 (9)2.2.7核心控制器 (10)3硬件设计 (11)3.1单片机控制电路 (11)3.2电机驱动电路 (13)3.3速度检测模块电路 (14)3.4PWM调速原理 (15)3.5循迹检测电路 (15)3.6障碍物检测电路 (17)3.7液晶显示电路 (18)4软件设计 (19)4.1系统控制流程图 (19)4.2驱动单元的实现 (20)4.2.1循迹算法设计 (20)4.2.2避障驱动设计 (21)4.2.3速度检测及控制设计 (21)4.3路径规划设计 (23)4.4小车位置设计 (24)5调试 (26)6结论 (28)参考文献 (29)致谢 (30)附录 ···············································································错误!未定义书签。

基于51单片机智能巡线避障小车1系统方案确定及主要元件的选择1.1 系统方案确定本次设计的智能小车实现的基本功能如下：❖实时检测路径，并按照指定路线行驶；❖实时检测障碍物，并躲过继续行驶；❖实时显示当前速度，并显示在lcd1602上为此以AT89C52为主控芯片，主要包括避障模块、电源模块、声控模块、电机驱动模块等，系统框图如图2.3所示。

通过寻迹及避障传感器来采集周围环境信息来反馈给CPU，通过主控的处理，来控制电机的运转，从而实现寻迹与避障，达到智能行驶。

且本设计添加了声控效果，通过声音传感器来对小车发出指令，让其行驶与停止。

为了能够更好地完成本次设计任务，我们采用三轮车，其前轮驱动，前轮左右两边各用一个电机驱动，调制前面两个轮子的转速起停从而达到控制转向的目的，后轮是万象轮，起支撑的作用，并通过软件程序控制，与硬件架构相结合，从而实线自动寻迹、避障的功能。

1.2 主要元件的选择1.2.1 主控器按照题目要求，控制器主要用于控制电机，通过相关传感器对路面的轨迹信息进行处理，并将处理信号传输给控制器，然后控制器做出相应的处理，实现电机的前进和后退，保证在允许范围内实线寻迹避障。

方案一：可以采用ARM为系统的控制器，优点是该系统功能强大，片上外设集成度搞密度高，提高了稳定性，系统的处理速度也很高，适合作为大规模实时系统的控制核心。

而小车的行进速度不可能太高，那么对系统处理信息的要求也就不会太高。

若采用该方案，必将在控制上遇到许许多多不必要增加的难题。

方案二：使用51单片机作为整个智能车系统的核心。

用其控制智能小车，既可以实现预期的性能指标，又能很好的操作改善小车的运行环境，且简单易上手。

对于我们的控制系统，核心主要在于如何实现小车的自动控制，对于这点，单片机就拥有很强的优势——控制简单、方便、快捷，单片机足以应对我们设计需求[5]。

51单片机算术运算功能强，软件编程灵活、自由度大，功耗低、体积小、技术成熟，且价格低廉。

摘要80C51单片机是一款八位单片机，他的易用性和多功能性受到了广大使用者的好评。

这里介绍的是如何用80C51单片机来实现长春工业大学的毕业设计，该设计是结合科研项目而确定的设计类课题。

本系统以设计题目的要求为目的，采用80C51单片机为控制核心，利用超声波传感器检测道路上的障碍，控制电动小汽车的自动避障，快慢速行驶，以及自动停车，并可以自动记录时间、里程和速度，自动寻迹和寻光功能。

整个系统的电路结构简单，可靠性能高。

实验测试结果满足要求，本文着重介绍了该系统的硬件设计方法及测试结果分析。

采用的技术主要有：（1）通过编程来控制小车的速度；（2）传感器的有效应用；（3）新型显示芯片的采用。

关键词：80C51单片机；光电检测器；PWM调速；电动小车。

ABSTRACT80C51 is a 8 bit single chip computer. Its easily using and multi-function suffer large users. This article introduces the CCUT graduation design with the 80C51 single chip computer. This design combines with scientific research object. This system regards the request of the topic, adopting 80C51 for controlling core, super sonic sensor for test the hinder. It can run in a high and a low speed or stop automatically. It also can record the time, distance and the speed or searching light and mark automatically the electric circuit construction of whole system is simple, the function is dependable. Experiment test result satisfy the request, this text emphasizes introduced the hardware system designs and the result analyze.The adoption of technique as:(1) Reduce the speed by program the engine；(2) Efficient application of the sensor;(3) The adoption of the new display chip.Key words:80C51 single chip computer; light electricitydetector;PWM speed adjusting;Electricity motive small car.目录1 绪论 (4)1.1本课题研究的背景和意义 (4)1.2智能循迹小车设计原理 (5)2 方案设计与论证 (5)2.1直流调速系统 (5)2.2检测系统 (6)3 智能寻迹小车模块设计 (10)3.1总体方案 (10)3.2传感检测单元 (11)3.2.1小车循迹原理 (11)3.2.2传感器的选择及检测电路设计 (11)3.2.3传感器的安装 (12)3.3软件控制单元 (13)3.3.1单片机选型及程序流程 (13)3.3.2车速的控制 (13)3.3.3电机驱动单元 (14)3.3.4蜂鸣器电路设计 (15)3.3.5稳压电源设计 (15)4 系统功能测试 (15)4.1测试仪器及设备 (16)4.2功能测试 (16)5 结束语 (17)致谢 (18)参考文献 (19)附录 (20)1相关芯片介绍 (20)1.1单片机概述 (20)1.2LM339芯片介绍 (24)1.3L298N芯片介绍 (27)1.47805芯片介绍 (28)2小车控制程序源代码（C） (30)1 绪论1.1 本课题研究的背景和意义随着汽车工业的迅速发展，关于汽车的研究也就越来越受人关注。

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。

毕业设计（论文）任务书毕业设计（论LED旋转显示屏的设计与制作文）题目毕业设计（论文）主要内容和要求：本设计以智能化全面发展的普及与应用为目的，整体开发过程简单易懂，所选择的平台与各电子元件恰当合理，无需花费过多的人力财力便可达到预期所要求各功能的实现，也符合课题研究的意义。

设计的理论方案、分析方法及特色与创新点等可以为国内自动运输机器人、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。

小车也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。

同时作为高校毕业设计研究课题，对学生的思维、动手能力以及总结论述等综合能力得到充分锻炼，有利于以后独立及全面的发展。

设计主要以简易智能机器人为开发平台，选择通用、价廉的51单片机为控制平台，选择常见的电机模型车为机械平台，通过细化设计要求，结合传感器技术、电机控制技术、无线通信技术等相关知识实现小车的各种功能。

设计完成以由无线电遥控、红外线对管的自动寻迹、红外线自动避障以及语音控制组成的硬件模块结合软件设计组成多功能智能小车，共同实现小车的前进倒退、转向行驶，自动根据地面黑线寻迹导航，检测障碍物后停止和语音信号的控制等功能，实现智能控制，达到设计目标。

毕业设计（论文）主要参考资料：[1] 夏美云，张鸿彦.人工智能发展探讨[J]. 焦作大学学报，2005年4期，49～66.[2] 江晋剑，钱萌.一种基于AT89S52的简易智能小车设计[J].科技论文，2007，7，97～100.[3] 船仓一郎，土屋尧，崛桂太郎（日）.机器人控制电子学[M].北京：科技出版社，2004，5.[4] 陈继荣.智能电子制作创新制作——机器人制作入门[M].北京：科学出版社，2007，10.[5] 李建忠.单片机原理及应用[M]. 西安：西安科技大学出版社，2002，2.[6] 赵负图.无线电接收发射应用集成电路手册[M]. 北京：化学工业出版社，2003，11.[7] 赵负图.光电检测控制电路手册[M].北京：化学工业出版社，2001，1.[8] 康华光.电子技术基础数字部分（第五版）[M].北京：高等驾御出版社，2006.1.[9] 肖伟，武强，闫秀桃，刘根. L293D 在护士移动机器人主控电路板设计中的应用[J].国外电子元器件，2007年 11期，64～66.[10] 吴黎明.语音信号及单片机处理[M]. 北京：科学出版社，2007，3.[11] 张以和，陈敌北.例说8051[M].北京：人民邮电出版社，2006，1.[12] 赵广林.轻松跟我学Protel 99SE电路设计与制版[M].北京：电子工业出版社，2005，2.[13] Rowel O. Atienza，Marcelo H. Ang Jr. A Flexible Control Architecturefor Mobile Robots: An Application for a Walking Robot[J]. Journal of Intelligent and Robotic Systems, Springer Netherlands, 2001,1(30), 29～48.[14] V.E. Pavlovsky,S.A. Polivtseev,T.S. Khashan.Intelligent TechnicalAudition and Vision Sensors for Walking Robot Realizing Telepresence Functions[J]. Climbing and Walking Robots, 2006,1(4), 387～397.毕业设计（论文）应完成的主要工作：1、撰写开题报告。

毕业设计（论文）课题名称：基于单片机控制的循迹小车指导教师：系别：专业：班级：姓名：摘要本文论述了基于单片机的智能循迹小车的控制过程。

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。

该技术已经应用于无人驾驶机动车，无人工厂，仓库，服务机器人等多种领域。

本设计采用89C52单片机作为小车的控制核心；采用RPR220红外反射式开关传感器作为小车的循迹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单片机识别的数字信号；采用驱动芯片L298N构成双H桥控制直流电机，其中软件系统采用C程序，本设计的电路结构简单，容易实现，可靠性高目录摘要 (1)目录 (1)第1章绪论 (2)1.1课题背景 (2)1.2课题研究的目的和意义 (3)1.3 本设计的意义 (4)第二章方案论证 (4)2.1 控制器方案论证 (4)2.2 供电单元方案论证 (5)2.3 智能循迹小车电源模块的选择 (5)2.4智能循迹小车电机驱动电路的选择 (5)2.5 检测循迹模块 (5)2.5 显示模块论证 (6)第三章智能循迹小车硬件部分 (6)3.1 系统总体方案 (6)3.2 单片机最小系统 (7)3.3 电源模块 (8)3.4 电机驱动模块 (9)3.5 循迹单元电路 (10)3.6测速模块电路 (13)3.7 显示模块电路 (13)第四章循迹小车项目软件流程图 (14)4.1 总体软件流程图 (14)4.2小车循迹流程图 (15)4.3中断程序流程图 (16)第五章总结 (17)第六章致谢 (18)第七章参考文献 (18)附图设计总体图 (19)封底.................................................................................................................... 错误！未定义书签。

摘要本设计是一种基于传感器和单片机的数据采集系统，用于实现智能小车的自主循迹功能。

采用反射式红外传感器来识别白色路面中央的黑色导引线，输出相应模拟电压信号，通过信号处理电路将模拟信号转化为可供单片机识别的数字信号；采用反射式激光传感器来判断小车前方一定距离处是直道还是弯道，并直接输出相应的数字信号；采用STC89C52RC单片机作为主控器，对采集到的信号予以分析判断，并控制小车产生相应的动作。

经过总体方案设计、硬件选择、程序编写以及实际调试后，最终的测试结果表明，该数据采集系统工作稳定，算法可靠。

关键词：数据采集系统；传感器；单片机；循迹AbstractThis design is a data acquisition system based on sensors and Single-Chip Microcomputer, it is used to realize the function of tracking line for the intelligent vehicle. The reflecting infra-red sensors are used to identify the black guiding line in the center of the white road, they output corresponding analog voltage signals which will be transformed into digital signals by the signal processing circuit, then the Single-Chip Microcomputer can read the digital signals. The reflecting laser sensor is used to judge that if the road in front of the car is curve or straight, it outputs a corresponding digital signal. The Single-Chip Microcomputer STC89C52RC is used to analyze the signals acquired and control the intelligent vehicle to move accordingly.After designing the overall solutions, choosing the hardware devices, writing the program, and the actual debugging, the final testing result shows that the system works stably and the program runs reliably.Key words: data acquisition system; sensor; Single-Chip Microcomputer; tracking line目录摘要 (I)Abstract....................................................................................................................................... I I 1绪论 . (1)1.1选题的背景和意义 (1)1.2发展现状与趋势 (1)1.3本论文主要研究内容 (2)2 总体方案 (3)2.1 底盘的选择 (3)2.2 智能车整体模块设计 (5)2.3 信息采集模块设计 (5)2.3.1 如何判断车头位置 (6)2.3.2 如何判断弯道直道 (8)2.3.3 如何判断十字路口 (9)3 硬件设计 (10)3.1 传感器的选择及改进 (10)3.1.1 四路红外传感器 (10)3.1.2 一路激光传感器 (13)3.2 信号处理电路的设计 (14)3.3 单片机最小系统设计 (17)3.3.1 供电电路 (17)3.3.2 振荡电路 (18)3.3.3 复位电路 (19)3.4 硬件的安装 (19)4 软件设计 (22)4.1 主函数流程 (22)4.2 循迹流程 (23)4.3 调速流程 (24)4.4 程序的烧录 (24)4.4.1 程序烧录的前提 (25)4.4.2 烧录步骤 (25)5 系统调试与改进 (27)5.1 车模测试 (27)5.2 激光传感器测试 (27)5.3 红外传感器测试 (28)5.4 简单循迹测试 (29)5.5 调速循迹测试 (29)5.6 最终循迹测试 (29)6 结论 (31)致谢 (32)参考文献 (33)附录A 英文原文 (34)附录B 中文翻译 (38)附录C 测试程序 (46)C.1 车模测试程序 (46)C.2 激光传感器测试程序 (47)C.3 循迹测试程序 (48)C.3.1 简单循迹测试程序 (48)C.3.2 调速循迹测试程序 (50)C.3.3 最终循迹测试程序 (53)附录D 跑道 (59)D.1 跑道A (59)D.2 跑道B (59)1绪论1.1选题的背景和意义智能车在生活中有着广泛的应用，例如自动化生产线上的物料陪送机器人，医院的机器人护士，商场的导游机器人等[1]。

摘要本设计是一种基于单片机控制的简易自动寻迹小车系统，其研究意义涵盖了工业、生活、勘探以及人类关注的探月工程。

设计旨在设计出一款可以自主按照人类预设的轨迹行走（或者完全自主行走）并完成指定任务的小车。

从设计的功能要求出发，设计包括小车机械构成设计和控制系统的软硬件设计。

为了适应复杂的地形我采用稳定性比较高的四轮构架式，用后轮驱动前轮换向的控制模式。

控制系统以STC89C52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对路面黑色轨迹进行检测,并确定小车当前的位置状态，再将路面检测信号反馈给单片机。

单片机对采集到的信号予以分析判断,及时控制驱动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。

关键词：循迹小车，单片机，红外传感器ABSTRACTThe design is a simple microcontroller-based control automatically tracing the car system, and its significance covers the industry, life, exploration, and human concern lunar exploration. The design aims to design a can of independent walking in accordance with the trajectory of human default (or completely autonomous walking) and to complete the tasks assigned to the car. The design includes the functional requirements from the design of car mechanical design and control system hardware and software design. Relatively high stability of the four trusses in order to adapt to the complex terrain, before the rotation of the rear-wheel drive control mode. Control system to control the core to STC89C52 microcontroller PWM wave to control the car speed. Using infrared photoelectric sensor to detect the black track on the road and to determine the current status of the car, and then the road detection signal is fed to the microcontroller. Microcontroller to be collected signal analysis and judgment, and timely control of the drive motor to adjust the steering of the car, so that the car is traveling along the black track to achieve the purpose of the car automatically tracing.Keywords:car tracking；microcontroller；Infrared sensors目录1 绪论 (1)1.1 研究背景和发展现状 (1)1.2 研究目的和意义 (1)1.3 研究内容 (2)2方案设计与论证 (3)2.1 总体方案设计 (3)2.2主控系统 (3)2.2 电机驱动模块 (4)2.3 驱动电机选择 (5)2.4 循迹模块 (5)2.5 机械系统 (6)3 主要器件介绍 (7)3.1 STC89C52的介绍 (7)3.2 L298N的介绍 (10)3.2.1 L298的引脚功能 (10)3.2.2 L298的运行参数 (11)3.2.3 L298的逻辑控制 (11)3.3 TCRT5000的介绍 (11)3.4 LM324的介绍 (12)4 硬件设计 (14)4.1总体设计 (14)4.2 STC89C52单片机控制电路 (16)4.2.1 时钟电路 (16)4.2.2 复位电路 (17)4.2.3 EA/VPP（31 脚）的功能和接法 (17)4.2.4 P0 口外接上拉电阻 (17)4.3TCRT5000黑色轨迹识别电路 (18)4.4LM324电压比较电路 (19)4.5电机驱动电路 (20)4.5.1驱动电路 (20)4.5.2 PWM调速原理 (21)5程序设计 (23)5.1主程序 (23)5.2TCRT5000扫描程序 (25)5.3 PWM编码产生程序 (26)6调试 (28)6.1硬件调试 (28)6.1.1电池可靠性 (28)6.1.2TCRT5000探头 (29)6.1.3 L298N马达驱动模块 (29)6.2软件调试 (29)6.2.1调试平台介绍 (29)6.3 测试结果与分析 (30)结束语 (32)参考文献 (33)致谢 (34)附录 (35)附录1：源程序 (35)附录2：原理图 (39)附录3：PCB设计 (40)1 绪论1.1 研究背景和发展现状随着电子技术、计算机技术、智能控制技术的飞速发展，产品的智能化和小型化越来越成为人们关注的热点。

基于STM32的智能小车摄像头循迹系统_毕业设计论文精品智能小车摄像头循迹系统是基于STM32单片机开发的一种智能控制系统，在汽车行驶过程中利用摄像头采集车辆所在位置信息，并根据此信息实现车辆的自动导航。

本文将介绍该系统的设计流程、硬件架构和软件开发。

一、设计流程1.系统需求分析：确定系统的功能需求，包括摄像头采集图像、图像处理和车辆导航等。

2.系统设计：根据需求确定系统的硬件和软件设计方案。

3.摄像头选型与接口设计：选择合适的摄像头模块，并实现与STM32的接口设计。

4.图像采集与处理：利用摄像头采集图像，并通过图像处理算法提取车辆所在位置信息。

5.车辆导航算法设计：根据图像处理的结果，设计车辆导航的控制算法。

6.系统实现与调试：将各个模块进行集成，完成系统的硬件搭建和软件编程，并进行调试和测试。

二、硬件架构该系统主要包括STM32单片机、摄像头模块、电机驱动模块和车辆控制模块。

1.STM32单片机：负责系统的整体控制和图像处理，并根据图像处理的结果发送控制信号给电机驱动模块。

2.摄像头模块：通过图像传感器采集图像，并将图像数据传输给STM32单片机进行处理。

3.电机驱动模块：根据STM32单片机发送的控制信号，控制车辆的运动方向和速度。

4.车辆控制模块：用于接收电机驱动模块发送的控制信号，并控制车辆的运动。

三、软件开发1. 嵌入式软件开发：使用Keil或IAR等开发工具，编写STM32单片机的软件程序，实现图像采集、图像处理和车辆导航等功能。

2.图像处理算法设计：根据摄像头采集到的图像，设计图像处理算法，提取车辆所在位置信息。

3.车辆导航算法设计：根据图像处理的结果，设计车辆导航的控制算法，计算控制信号发送给电机驱动模块。

4.系统集成与调试：将上述软件程序上传到STM32单片机，并将各个硬件模块进行连接和调试，确保系统能够正常工作。

综上所述，基于STM32的智能小车摄像头循迹系统是一种基于图像处理的智能控制系统，通过摄像头采集车辆位置信息并实现自动导航。

xxxxxx学院xxx 系 xxx 专业 xx 级毕业设计（论文）姓名 xx 学号 xxxxxxxx指导教师（签名） xxx二○年月日烟台工程职业技术学院毕业设计（论文)诚信承诺书本人慎重承诺：我所撰写的设计（论文）《》是在老师的指导下自主完成，没有剽窃或抄袭他人的论文或成果。

如有剽窃、抄袭，本人愿意为由此引起的后果承担相应责任。

毕业论文（设计）的研究成果归属学校所有。

学生(签名)年月日目录目录 0摘要： (4)前言 (3)一.任务要求 (4)（一）任务 (4)二.系统设计方案 (5)（一）小车循迹原理 (5)（二）控制系统总体设计 (6)三．系统方案 (7)（一）寻迹传感器模块 (7)1．红外传感器ST188简介 (7)2．比较器LM324简介 (8)3．具体电路 (9)4．传感器安装 (10)（二）控制器模块 (11)（三）电源模块 (13)（四）电机及驱动模块 (14)1．电机 (14)2．驱动 (14)（五）自动循迹小车总体设计 (16)1．总体电路图 (16)2．系统总体说明 (18)四．软件设计 (18)（一） PWM控制 (18)（二）总体软件流程图 (19)（三）小车循迹流程图 (19)（四）中断程序流程图 (21)（五）单片机测序 (22)五．致谢 (25)六．参考资料 (27)自动循迹小车摘要：本设计是一种基于单片机控制的简易自动寻迹小车系统，包括小车系统构成软硬件设计方法。

小车以AT89C51 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予以分析判断,及时控制驱动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。

关键词：单片机AT89C51 光电传感器直流电机自动循迹小车前言随着汽车工业的迅速发展，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。

摘要本循迹小车采用现在较为流行的8位单片机作为系统大脑，以STC89C52单片机为控制核心。

用其控制行进中的小车，以实现其既定的性能指标。

充分分析我们的系统，其关键在于实现小车的自动控制，而在这一点上，单片机就显现出来它的优势控制简单、方便、快捷。

40脚的DIP封装使它拥有32个完全IO(GPIO-通用输入输出)端口，通过这些端口加以信号输入电路，将各传感器的信号传至单片机分析处理，从而控制L293D电机驱动，控制小车。

利用红外对管检测黑线，通过循迹模块里的红外对管是否寻到黑线产生的电平信号返回到单片机红外对管来实现循迹功能。

单片机根据程序设计的要求做出相应的判断送给电机驱动模块。

让小车来实现前进，左转，右转，停车等基本功能。

集成红外线传感器即光电开关进行避障。

整个系统的电路结构简单，可靠性能高。

根据小车各部分功能，分析硬件电路，并调试电路。

将调试成功的各个模块逐个地融合成整体，再进行软件编程调试，直至完成。

关键词：循迹小车STC89C52单片机红外对管 L293D电机驱动AbstractThis tracking car adopts the now popular 8-bit single chip microcomputer as the system of the brain, with the STC89C52 single-chip microcomputer as the core. To control the traveling car with it, in order to realize the given performance index. Full analysis of our system, the key is to achieve the automatic control cars, but at this point, single-chip microcomputer control will show its advantage is simple, convenient and fast. 40 feet DIP package makes it . SCM according to the requirement of the program design make the corresponding judgment for motor driver module. Let the car to achieve forward, turn left, turn right, the basic function such as parking. Integrated infrared sensor photoelectric switch for obstacle avoidance. The circuit of the whole system structure is simple, reliable performance is of car parts, analyze the software programming and debugging, until completion.KEY WORDS: STC89C52 dc motor infrared sensors the pipe tracing cars L293D motor drive目录第一章绪论 (1)第二章方案设计与论证 (2)第一节主控系统 (2)第二节电机驱动模块 (3)第三节循迹模块 (5)第四节避障模块 (6)第五节机械系统和电源模块 (6)第六节电源模块 (6)第三章硬件设计 (8)第一节总体设计 (8)第二节信号检测模块 (11)第四章软件设计 (13)第一节小车运行主程序流程图 (13)第二节电机驱动程序 (14)第三节循迹模块 (15)第五章制作安装与调试 (18)结论 (19)致谢 (20)参考文献 (21)第一章绪论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。