智能循迹小车设计报告

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。

2010年湖南省第三期中职教师资培训－电子技术应用专业专业方向选修模块《智能寻迹小车设计与调试报告》学员：杜正国、周伟、凌畅小组号：第四组湖南省应用电子技术专业教师水平认证岳阳职业技术学院培训基地2010年12月20 日串联直流稳压电源设计报告杜正国、周伟、凌畅摘要：本课题是基于AT89C52单片机的智能小车的设计与实现，小车完成的主要功能是能够自主识别黑色（或白色）引导线并根据黑线（或白色）走向实现快速稳定的寻线行驶。

小车系统以 AT89S52 单片机为系统控制处理器。

系统采用红外传感获取赛道的信息，来对小车的方向和速度进行控制。

此外，对整个控制软件进行设计和程序的编制以及程序的调试，并最终完成软件和硬件的融合，实现小车的预期功能。

关键词：单片机、AT89C52、引导线、红外传感、寻迹1、任务分析1.1任务描述通过分析智能寻迹小车的设计要求，完成任务分析、功能设计，硬件系统设计、制作与装调，软件系统设计及整机调试等工作任务。

其培训流程为：智能寻迹小车任务分析与功能设计→智能寻迹小车硬件系统设计与制作→智能寻迹小车软件系统设计及整机调试。

1.2设计要求基于培训基地提供的单片机最小系统和电机、机械运动等主要部件，设计满足以下性能要求的智能寻迹小车：①输入电源：DC3～6V；②具有恒流充电以及电池保护电路；③具有前进、后退、左拐、右拐、刹车和速度调节等功能；④能根据现场给定路线循迹前进。

1.3具体任务设计制作一台智能寻迹小车，具有按键启动、前进、左拐、右拐、刹车、终点自动停车和速度调节等功能，能根据下图所提供的路线进行循迹。

不能用人工遥控电动小车。

运行线路如图1、2所示。

起点终点图1白线图2黑线2、技术方案设计2.1系统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。

智能循迹小车___设计报告智能循迹小车设计专业：自动化班级：自动化132姓名：罗植升莫柏源梁桂宾指导老师：2014年4月——2010年6月本课题是基于STC89C52单片机的智能小车的设计与实现，小车完成的主要功能是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。

小车系统以 STC89C52单片机为系统控制处理器；采用红外传感获取赛道的信息，来对小车的方向和速度进行控制。

此外，对整个控制软件进行设计和程序的编制以及程序的调试，并最终完成软件和硬件的融合，实现小车的预期功能。

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。

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。

智能循迹小车设计报告 4 1智能循迹小车设计报告_(4)1智能循迹小车项目组别：第四组成员：刘彪匡善华陈叶芳唐慧峰班级：智能电子092系别：电气工程系指导老师：刘彤时间：2021年4月22日本寻迹小车是以万能板为车架，AT89S51单片机为控制核心，将各传感器的信号传至单片机分析处理，从而控制 L298N电机驱动，控制小车，速度由单片机提供的PWM波控制。

利用红外传感器检测黑线，红外对管来实现循迹功能。

接近式开关传感器检测薄铁片，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，模块化硬件电路，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，直到完成。

关键词：AT89S51 直流电机红外对管传感器寻迹小车 L298N电机驱动一、循迹小车的系统的要求和总体方案设计1.1设计要求1.1.1 基本要求利用单片机实验板，并制作一定的外围电路，编写程序设计制作一个智能循迹壁障的小车，具体要求如下：（1）具有启动、停止功能；（2）能够完成前进、后退、左转、右转单独动作和复合动作；（3）能按照规定路线循迹行驶；1.1.2 发挥要求利用超声波或红外等方式实现避障功能1.2智能循迹小车的工作原理我们知道小车的循迹原理是根据实现电位的高低来实现对前进方向的控制的。

在这里我们设定了白色和黑色的通道界面来行驶，而根据我们所学的知识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。

通过查资料我们知道红外探测器探测距离有限，一般最大不应超过3cm。

摘要：循迹小车采用传感器来识别白色路面中央的黑色引导线，通过C8051F310单片机实现对转向舵机和驱动电机的PWM控制,利用检测器检测道路上的标志，使小车实现快速稳定地循线行驶。

分模块阐述了循迹小车的原理、软硬件设计及制作过程.针对路径特点对循迹小车的方向控制和速度控制提出了舵机分级转向、速度分段控制的解决方案。

实验表明，循迹小车能够较快速、平稳地完成对各种曲率引导线的循迹行驶任务。

关键词：单片机、电机、传感器、循迹。

Summary：Tracing car photoelectric sensor to identify the white road to guide the central black line through the C8051F310 microcontroller and drive to achieve the steering servo motor PWM control, the use of detector on the road signs to make the car look fast and stable line-line, down. Sub-module describes the principles of tracing the car, hardware and software design and production process.Path tracing for the characteristics of the car’s direction and speed control servo proposed classification steering, speed control sub-solutions. Experiments show that, tracing the car can be more rapid and smooth completion of the guide line of curvature of the driving task of tracing. Keywords:Microcontroller, motors, sensors, tracing.目录第一章引言一、设计目的 (4)二、设计方案 (4)三、报告内容安排 (4)四、技术方案概要 (5)第二章硬件部分一、单片机最小系统 (6)二、电源电路 (7)三、H桥电机驱动电路 (7)四、传感器输入电路 (8)五、硬件电路原理图 (9)第三章软件部分一、软件设计框架 (10)二、端口初始化 (10)三、PWM初始化 (11)四、功能函数 (12)第四章程序清单 (14)第五章总结 (19)参考文献 (20)附录 (21)第一章引言随着微电子技术的不断发展，微处理器芯片的集成度越来越高，单片机已可以在一块芯片上同时集成CPU、存储器、定时器/计数器、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，这种技术促进机器人技术也有了突飞猛进的发展。

可编辑修改精选全文完整版电子科协竞赛项目报告书参赛作品：基于51单片机的智能寻迹避障小车小组成员：盛博专业班级：电信1205班报告提交日期： 2013年 4 月12日目录1设计要求与功能 (3)1.1设计基本要求 (3)2 硬件设计 ................................................. (3)2.1主控系统及所需主要元件 (3)2.2机械系统 (4)2.3电机驱动模块 (5)2.4 循迹模块 (6)2.5避障模块 (6)2.6电源模块 (7)2.7报警模块 (7)2.8远程操控模块 (8)3 软件设计 (8)3.1主程序及框图 (8)3.2电机驱动程序 (9)3.3循迹程序 (9)3.4避障程序 (10)3.5报警及远程操控程序 (10)4调试过程 (11)5总结 (11)附录总C程序 (11)一设计要求与功能设计并制作一个能自动循迹壁障的智能小车。

可沿不规则黑色轨迹行驶，遇到障碍可自动绕行，遇到黑色停止线自动停止，轨迹、通道、障碍现场如图。

1．基本要求（1）小车启动沿着轨迹行驶，遇到终点线停车；（2）小车遇到行驶轨迹范围内的障碍物应自动绕行，脱离轨迹后能自动寻找轨迹并形式到终点。

2．发挥部分（1）增加声、光报警功能，增加无线遥控启动、停止功能；（2）利用Protel或者Alitum Designer等软件进行PCB设计。

二硬件设计2.1主控系统及所需主要元件主控系统由STC89C52单片机负责，通过接收并分析信号模块传输过来的信号对各模块下达指令，使各模块能持续并稳定地共同工作，形成有机的整体，从而实现小车的各种功能。

所需主要元件：STC89C52单片机，减速电机，红外对管等。

各口功能：P0.0-P0.2是红外传感器信号输入口；P0.3-P0.6是四路红外对管信号输入口；P1.0-P1.1是无线信号输入口；P2.0-P2.7是四路减速电机控制信号输出口。

循迹小车设计报告各位小伙伴！今天咱就来聊聊我设计的这个超酷的循迹小车。

这可不是一般的小车哦，它就像是一个有着自己“小脑袋”的机灵鬼，能沿着特定的路线稳稳地跑，那感觉，就像它知道自己要去哪儿似的，特别有意思！先来说说我设计这个循迹小车的初衷吧。

其实啊，就是我突然想到，要是能有个小车自己能顺着路走，那多好玩儿啊！就像给它布置了一个小小的任务，它就兢兢业业地去完成，多像一个勤劳的小员工呀。

而且，通过设计这个小车，我还能学到好多关于电子电路、传感器和编程的知识，简直就是一举多得！那这个循迹小车到底是怎么实现循迹这个神奇功能的呢？这就得靠它身上的“秘密武器”——传感器啦。

我给它装了两个红外传感器，就像它的两只小眼睛，时刻盯着地面。

当它的“眼睛”检测到黑色的线路时，就会给它的“大脑”——也就是主控芯片发送信号。

这个主控芯片就像是一个聪明的指挥官，接到信号后，它会根据程序的设定，指挥小车的电机做出相应的动作。

比如说，如果左边的传感器检测到黑线，它就会让左边的电机转得慢一点，右边的电机转得快一点，这样小车就会往左边拐，一直保持在黑线上行驶。

是不是很巧妙啊？再说说小车的动力系统。

我给它选了两个直流电机，这两个小家伙可是提供动力的主力军。

它们就像两个强壮的大力士，带着小车风风火火地往前跑。

为了能让小车跑得更稳，我还专门设计了一个电机驱动电路，就像是给这两个大力士找了个好教练，让它们能更协调地工作。

在小车的外观设计上，我也没少花心思。

我给它做了一个简洁又时尚的车身，用一些轻质的材料制作，这样既能保证小车的轻便，又能让它看起来很酷炫。

而且，我还在车身上贴了一些可爱的贴纸，让它看起来更有个性。

当然啦，在设计过程中我也遇到了不少麻烦事儿。

比如说，刚开始的时候，小车老是跑偏，就像一个喝醉了的醉汉，根本走不稳。

我可是费了好大的劲儿，反复调整传感器的位置和程序的参数，才让它慢慢走上了正轨。

还有就是电源的问题，有时候小车跑着跑着就突然没电了，就像一个没力气的小孩，一下子就瘫那儿了。

智能循迹小车队长：黎建峰队员：江福家章春金赛前辅导老师：吴桔生张荣刚林章文稿整理辅导老师：吴桔生摘要设计分为五个模块：单片机最小系统、电机驱动电源、电机驱动电路、红外循迹模块、显示模块。

电机驱动电路用于转向控制；红外循迹模块利用四个光电管，对黑色轨道进行循迹；电机驱动电源利用两个7805提供三路5v电压，一路供给最小系统，一路供给电机驱动电路，一路供给循迹模块。

本设计中为了简化电路，减少小车的负载，利用软件编程的方法控制电机的转速从而控制小车的行驶速度，这是本设计的一大特色。

一、方案论证与比较1、轨迹探测模块设计与比较方案一、使用简易光电传感器结合外围电路进行检测由于光电传感器对行驶过程中的稳定性要求非常高，而且容易受到光线环境和路面介质的影响，误测的几率非常大。

在使用中极易出现问题，给检测和调试造成很大的困难，容易因为检测的失误导致整个系统的不正常工作，所以最终并未采用此方案。

方案二、使用两只stl198光电管把两只光电管分别排列在黑色轨迹的两侧，根据其接收反射光的多少输出高低电平来控制小车的转向，以达到循迹的目的。

但是调试表明，如果两只开关的距离很小，则以约束了小车的速度来达到检测轨迹的目的，如果两只开关的距离太大，则同时传来同一电平信号的几率很大，容易使小车的行驶路线偏离轨道，达不到循迹的目的。

方案三、使用四只stl198光电管分左右两边各两只光电管一排排列，里面的两个距离靠的较远，外面的两个靠的比较近。

当小车脱离轨道时即里面的两个光电管中有一个或者两个都偏离了轨道，等待外面的那两个光电管的任何一个检测到黑线时，做出相应的转向调整。

直到中间的两个开关管的任何一个检测到黑线为止（即回到轨道上）再恢复正向行驶。

现场调试表明，小车在行驶中虽然出现摇摆（各个光电管间的距离达到1厘米），但是基本上能准确地达到循迹目的。

综合考虑实际中光电管的安装，考虑小车的行驶速度和循迹准确性，我们最终选择了方案三。

循迹小车设计概述总结报告一. 引言循迹小车是指通过光电传感器感知地面上的黑线，并根据黑线的位置来调整车身方向，从而实现沿着黑线自动行驶的一种智能小车。

本篇报告旨在总结循迹小车设计的整体思路、实施过程以及遇到的问题与解决方案。

二. 设计思路循迹小车的设计主要包含以下几个关键要点：1. 感应模块选择选择合适的光电传感器作为感应模块，用于检测地面上的黑线。

常见的光电传感器有红外线传感器、RGB传感器等，可以根据实际需求选择适合的传感器。

2. 控制模块选择选择合适的控制模块，负责接收感应模块的数据，并控制小车的电机进行相应的运动。

常见的控制模块有单片机、树莓派等，可以根据需求和个人技术储备来选择。

3. 算法设计设计循迹算法，根据光电传感器的反馈数据，判断车身当前位置与黑线的位置关系，并根据判断结果来调整小车的行驶方向。

常见的算法有PID控制算法、模糊控制算法等，可以根据实际需求选择适合的算法。

4. 机械结构设计设计小车的机械结构，包括底盘、电机、车轮等。

确保机械结构的稳定性和可靠性，同时要考虑小车的大小、重量和外观等因素。

三. 实施过程在设计循迹小车的过程中，我们按照以下步骤逐步实施：1. 硬件搭建首先，搭建循迹小车的硬件系统，包括连接光电传感器、控制模块和电机等。

确保各个模块之间的连接正确无误，以及硬件系统的稳定性和可靠性。

2. 程序编写根据设计思路和需求，编写程序实现循迹小车的控制逻辑。

涉及到光电传感器数据的读取、算法的实现和电机控制等方面的内容。

在编写过程中，需要进行调试和测试，确保程序的准确性和稳定性。

3. 测试和优化在完成程序编写后，对循迹小车进行测试和优化。

通过实际测试，了解小车在各种情况下的表现，并根据实际情况对程序进行优化和调整，以提高小车的稳定性和自动化程度。

四. 遇到问题与解决方案在循迹小车设计的过程中，我们遇到了一些问题，但通过不断努力和寻找解决方案，最终都得到了解决。

以下是我们遇到的一些问题及解决方案的总结：1. 光照干扰在室外测试时，光照强度的变化会对光电传感器的检测结果产生影响。