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智能循迹车使用说明书
1.循迹板实物图
说明：循迹板共有5个探头（Q1~Q5），分别对应的输出端为OUT Q1~Q5。
工作原理：发射头发射红外线，当地面没有黑线时，红外线被反射回来，接收头接收
到后接收端导通，导通则T1接地=0；反向端大于同向端， 则OUT 端输出低电平为低1给单片机识别，单片机通过扫描引脚来判断黑线状态。
同理，当黑线将红外线吸收时，那么OUT 端输出高电平1给单片机。
在输出端接有工作指示灯,当第电平时,指示灯亮.
2.循迹板电路图
3.循迹探头说明书
4.循迹算法分析
T1
A ． B. C.
A.一个探头检测到信号
B.侧边一个探头检测到信号
C.两个探头同时检测到信号
5.电机驱动
电机驱动结构简图
电机驱动分析：这是一个H 桥电路，当LA 点位低电平时，Q3，Q2截止，Q7,Q1导通，电机左端呈高电平；当LB 点位高电平时，Q8，Q2截止，Q6,Q5导通，电机左端呈高电平；因此，在LA 为0，LB 为1时，电动机正转，反之，电动机反转。
如果LA,LB 同为高电平或低电平时，电机停止转动。
LA
LB。
智能循迹避障小车设计说明智能循迹避障小车是一种基于微控制器控制的智能小车，它能够根据预设程序进行自主行驶、循迹和避障。
下面是对智能循迹避障小车的设计说明：1.硬件设计智能循迹避障小车的硬件设计包括以下组成部分：1.1 微控制器：使用单片机实现小车的控制和决策，采用常见的单片机有STC、ATmega、STM32等。
1.2 传感器：使用光电传感器进行循迹，超声波传感器进行避障。
在循迹方面，一般采用两个光电传感器，安装在小车底部，分别检测黑线和白色地面；在避障方面，一般采用超声波传感器，安装在小车前方，检测前方物体距离。
1.3 驱动电机：小车驱动电机一般采用直流减速电机，通过H桥驱动电路实现正反转控制。
1.4 电源：小车电源采用锂电池或干电池供电。
1.5 其他：小车还需要一些辅助元件，如LED指示灯、蜂鸣器等。
2.软件设计智能循迹避障小车的软件设计包括以下几个方面：2.1 循迹算法：根据光电传感器检测到的黑线和白色地面的信号，判断小车当前位置，控制小车朝着黑线方向运动。
2.2 避障算法：根据超声波传感器检测到的前方距离信息，判断小车前方是否有障碍物，避免碰撞。
2.3 控制逻辑：根据传感器数据计算得出的小车状态，进行控制决策。
比如，避障优先还是循迹优先，小车如何避障等。
2.4 通信协议：如果需要远程控制或传输数据，需要设计相应的通信协议。
3.功能实现基于硬件和软件设计，实现智能循迹避障小车以下功能：3.1 循迹：小车能够自主行驶，按照预设的循迹算法进行路径规划和执行。
3.2 避障：小车能够根据预设的避障算法，自主避开前方障碍物，避免碰撞。
3.3 情境感知：小车能够通过传感器感知环境，根据感知到的信息做出相应的控制决策。
3.4 远程控制：如果需要，可以通过通信模块实现小车的远程控制和数据传输。
附录程序目录一、前言------------------------------------------------------------二、小车功能------------------------------------------------------三、元器件选择--------------------------------------------------四、I/O分配及硬件连接简图---------------------------------五、相关模块、算法---------------------------------------------六、系统框图------------------------------------------------------七、调试过程------------------------------------------------------八、小车图片资料---------------------------------------------------九、讲座所感------------------------------------------------------十、实习总结------------------------------------------------------一、前言感谢生产实习能给我们这次实现自己想法的机会，虽然实验条件异常简陋、资金投入非常有限，总体感觉我的队友们灰常灰常给力啊,我感觉我是抱到大腿了--王威，夏青、峰哥，团队气氛非常好，大家一起讨论，一起分工研究模块，最后一起解决问题调试程序，而且是不同的组合在不同阶段解决了不同的问题，大家精诚合作，各显身手，在奋战中给大三学年画上了圆满的句号。
之前我们本来商量是不是可以拿往年电子设计大赛的题目过来做，如果难度太大就算只实现一部分功能也算是成功完成了，结果研究一天后发现电子设计大赛的题目需要很长时间的知识积累啊，基本上都是准备一个月以上然后开工的，后来王威提议要不我们做个小车吧，超声波测距实现自动物体追踪，控制核心采用单片机，传感器采用广泛用于避障和测距的超声波传感器，前进和后退用普通伺服电机和电机驱动模块实现。
本科毕业设计说明书题目：智能循迹小车院（部）：机电工程学院专业：班级：姓名：学号：指导教师：完成日期：摘要 (2)ABSTRACT (4)1.绪论........................................................................................................................... - 1 - 1.1智能小车的作用和意义 ........................................................................................ - 1 -1.2智能小车的现状...................................................................................................... - 2 -2.方案设计与论证 ................................................................................................... - 3 - 2.1循迹模块 ................................................................................................................... - 3 - 2.2主控系统 ................................................................................................................... - 4 - 2.3电机驱动模块 .......................................................................................................... - 5 - 2.4机械系统 ................................................................................................................... - 7 -2.5电源系统 ................................................................................................................... - 7 -3.硬件设计................................................................................................................... - 8 - 3.1信号检测模块 .......................................................................................................... - 8 - 3.2主控电路 ................................................................................................................... - 8 - 3.3驱动电路 ................................................................................................................. - 11 -3.4总体设计 ................................................................................................................. - 11 -4.软件设计................................................................................................................. - 13 - 4.1总体结构框图 ........................................................................................................ - 13 - 4.2总体程序流程图.................................................................................................... - 14 - 4.3总程序...................................................................................................................... - 14 -4.4软件仿真 ................................................................................................................. - 38 -5.安装和调试............................................................................................................ - 40 - 结束语............................................................................................................................ - 42 - 致谢 .............................................................................................................................. - 43 - 参考文献 ...................................................................................................................... - 44 -本设计主要有三个模块包括信号检测模块、主控模块、电机驱动模块。
循迹小车作品说明书(总11页)--本页仅作为文档封面，使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--目录1 电路设计 ............................................................................................................ 错误!未定义书签。
总体方框图............................................................................................... 错误!未定义书签。
工作原理 ................................................................................................... 错误!未定义书签。
2 各主要电路及部件工作原理........................................................................ 错误!未定义书签。
三路循迹电路简要说明........................................................................ 错误!未定义书签。
电压比较电路简要说明........................................................................ 错误!未定义书签。
电机驱动电路简要说明........................................................................ 错误!未定义书签。
复位电路简要说明................................................................................. 错误!未定义书签。
循迹避障小车原理一）小车功能实现利用光电传感（红外对射管，红外发射与接收二极管组成）检测黑白线，实现小车能跟着白线（或黑线）行走，同时也可避开障碍物，即小车寻迹过程中，若遇障碍物可自行绕开，绕开后继续寻迹。
二）电路分析1.光电传感循迹光电传感器原理，利用黑白线对红外线不同的反射能力。
然后通过光敏二极管或光敏三极管，接收反射回的不同光强信号，把不同光强转换为电流信号，最后通过电阻，转换为单片机可识别的高低电平。
光电传感器实现循迹的基本电路如下图所示、循迹传感器基本电路电路解释：TC端是传感器工作控制端，为高电平时，发光二极管不工作，传感器休眠，为低电平时，传感器启动。
Signal端为检测信号输出，当遇到黑线，黑线吸收大量的红外线，反射的红外线很弱，光敏三极管不导通，signal 输出高电平，当遇到白线，与黑线相反，反射的红外线很强，使光敏三极管导通，signal输出低电平。
寻迹部分调整左右传感器之间的距离，两探头距离约等于白线宽度最合适，一般白线宽度选择范围为3 –5 厘米比较合适。
注意：该传感器的灵敏度是可调的，偶尔传感器遇到白线却不能送出相应的信号，通过调节传感器上的可调电阻，适当的增大或减小灵敏度。
另外，循迹传感器的安放也算是比较有讲究的，有两种方法，一种是两个都是放置在白线内侧但紧贴白线边缘，第二种是都放置在白线的外侧，同样紧贴白线边缘。
我们通常采用第二种方法。
编写程序使小车遇白线时，小车跟着白线走。
当小车先前前进时，如果向左偏离了白线。
那么右边传感器会产生一个低电平，单片机判断这个信号，然后向右拐。
回到白线后。
两传感器输出信号为高电平。
小车前进。
如果小车向右偏离白线，左边传感器产生一个低电平，单片机判断这个信号，然后向左拐。
如此如此，小车必不偏离白线。
若小车的两对光电传感器同时输出的信号为高电平（黑底）或低电平（白底），即单片机判断的都为高电平或低电平，小车向前直走，在此过程中（直走）小车若遇白线，小车又重复上面动作跟着白线走。
光电循迹测量车技术说明一.总述光电循迹测量车是具有自动循迹功能，自动测量的一种智能小车，其依据灰度外传感器定位循迹线路通过单片机系统控制舵机，激光及电机从而达到智能自动循迹测量的目的。
其总体可分为以下几个模块：1.供电模块：给所有其它模块供电，其具有稳压作用。
2.传感器模块：通过灰度传感器对外界信息（寻迹线）进行检测和简单处理。
3.单片机模块：对传感器模块收集到的信息进行高级处理然后对机械模块（舵机、电机）进行控制。
4.机械模块：其包含舵机、电机，在接收单片机模块指令后对车体运动进行控制。
5.测量模块：其包含(激光发射和接收，数码管)对数木进行测量。
6.停止标志模块：当车完成比赛之后停止标志使车自动停止，比赛完成。
各模块关系图二.供电模块说明：INPUT接7V~8V电源正极（电池供电），OUTPUT（输出为稳压5V）接电路中所有VCC。
三、传感器模块说明：灰度传感器是模拟传感器，灰度传感器利用光敏电阻对不同颜色的检测面根据光的反射程序不同，其阻值变化在的原理进行颜色深浅检测。
传感器信号线接0.0、0.1、0.2。
四、单片机模块说明：从P0.0接排阻至P0.7，复位开关S1，晶振12.00MHZ。
五、驱动模块说明：用L298N对直流电机进行驱动，以上是驱动原理图。
使能端ENA，ENB 接单片机的P0.3,P0.4 端口。
信号接单片机P2.2, P2.3, P2.4, P2.5端口。
六、停止标志和激光模块（1）上图为激光接收电路图，它作为停止标志使小车比赛完成时停止到终点。
（2）该图与下图共同组成激光测数模块。
说明：激光接收电路图要做三个（一个用为停止标志，另外两个用来测数）。
七．数码管管脚说明说明：此数码管为共阳数码管如图J 、E接正极，A、B、C、D、F、G、H、I依次接单片机的 P1.0、P1.1、P1.2、P1.3、P1.4、P1.5、P1.6、P1.7管脚。
八．机械分布图说明：黄色部分的电机装在车子的下面。
循迹小车说明文档姓名：赵晶班级：2011嵌本指令班学号：201101041187一、功能描述1）小车可以沿着黑线跑，转大弯、小弯、直角弯等。
2）车顶附带12864液晶显示屏，显示时间、温度、距障碍物距离等。
3）躲避障碍物。
二、线路连接P0.7--P0.2连接电机驱动器，P1.0--P1.3连接四个探测器，P1.4--P1.7连接12864液晶显示屏,P2.0连接蜂鸣器，P2.1和P2.2连接两个独立键盘P0.0连接温度传感器P3.5--P3.7连接时钟模块。
三、实验器材小车底座一个，直流减速电机两个，L298N电机驱动模块一个，18650充电锂电池2节，电池盒一个，7805稳压芯片一个，10K 电位器4个，RPR光电传感器4 个，100Ω，100K电阻若干，12864LCD显示屏一个，3mm LED小灯若干，1302时钟模块一个，ds18b20温度传感器一个，超声波测速模块一个，LM393比较器四个，103瓷片电容若干，47μf电容若干，洞洞板若干，排线若干，AT89C51芯片一张，单片机最小系统一个。
四、功能实现1、焊一个单片机最小系统，如下图。
保证单片机的正常工作，方便我们对各个引脚的使用。
最小系统板，分三部分：外部晶振电路，给单片机提供工作时钟源；外部复位电路，可以上电复位，还有当单片机在工作过程中，可以人为手动复位；单片机，单片机就是一块微处理器，用来装载程序，实现程序功能。
图1（最小系统电路图）2、组装小车底盘安装小车电机和电机驱动器，设计小车外观。
使用直流/步进两用驱动器可以驱动两台直流电机。
分别为M1和M2。
引脚A，B可用于输入PWM脉宽调制信号对电机进行调速控制。
（如果无须调速可将两引脚接5V，使电机工作在最高速状态，既将短接帽短接）实现电机正反转就更容易了，输入信号端IN1接高电平输入端IN2接低电平，电机M1正转。
（如果信号端IN1接低电平，IN2接高电平，电机M1反转。
）控制另一台电机是同样的方式。
