单片机循迹小车课程设计

51寻迹小车课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能够理解并掌握51单片机的结构与原理，了解其在寻迹小车制作中的应用。

2. 学生能够掌握寻迹小车的制作流程，了解各部件的功能和连接方式。

3. 学生能够了解并掌握C语言编程的基本方法，实现对51单片机的程序编写。

技能目标：1. 学生能够运用所学知识，独立完成51寻迹小车的搭建和调试。

2. 学生能够运用C语言编写程序，实现对51单片机的控制和寻迹功能。

3. 学生能够通过实际操作，培养动手能力和问题解决能力。

情感态度价值观目标：1. 学生在课程学习中，培养对电子制作的兴趣和热情，提高科技创新意识。

2. 学生通过团队合作，培养沟通协作能力和团队精神。

3. 学生在课程实践中，体验成功解决问题的喜悦，增强自信心和自主学习能力。

课程性质：本课程为实践性较强的课程，结合理论知识与动手操作，培养学生的实际应用能力。

学生特点：学生处于初中年级，具有一定的物理知识和动手能力，对新鲜事物充满好奇。

教学要求：注重理论与实践相结合，强调学生的动手实践能力，鼓励学生主动探索、合作交流，提高解决问题的能力。

将课程目标分解为具体的学习成果，便于教学设计和评估。

二、教学内容1. 理论知识：- 51单片机结构及工作原理：介绍51单片机的内部结构，如CPU、存储器、I/O口等，阐述其工作原理。

- C语言编程基础：讲解C语言的基本语法，如变量、数据类型、运算符、控制语句等，为编写51单片机程序打下基础。

- 寻迹小车原理：分析寻迹小车的制作原理，包括传感器、电机驱动、电源模块等。

2. 实践操作：- 51单片机编程与下载：学习使用编程软件，编写并下载程序到51单片机。

- 寻迹小车搭建：学习组装寻迹小车，包括安装电机、传感器、电池等部件。

- 调试与优化：调试寻迹小车，学会分析并解决问题，优化小车性能。

3. 教学大纲：- 第一课时：51单片机结构及工作原理，C语言编程基础。

- 第二课时：寻迹小车原理，编程与下载。

单片机课程设计——智能循迹小车学院：电子信息工程学院专业、班级：自动化121501姓名：王利民学号： 201215040121指导教师：金坤善2015年12月目录一、设计目的与要求……………………………………………………………1.1、设计目的…………………………………………………………………1.2、设计要求…………………………………………………………………二、系统原理及功能分析2.1、系统原理分析………………………………………………………………2.1.1、整体原理及系统框图………………………………………………2.1.2、循迹原理分析…………………………………………………2.1.3、电机转速控制原理分析……………………………………2.2、功能分析……………………………………………………………三、系统设计……………………………………………………………3.1、系统硬件电路选取和设计3.1.1、MCU…………………………………………………………3.1.2、循迹模块…………………………………………………………3.1.3、驱动模块……………………………………………………………3.1.4、电源…………………………………………………………3.1.5、供电电源…………………………………………………………3.2、系统软件设计………………………………………………………………四、测试结果五、总结……………………………………………………………………………参考文献……………………………………………………………………………附录…………………………………………………………………………………一、设计目的与要求1.1、设计目的1、能够熟练使用51单片机编写程序。

2、能够使用Altium Designer绘制出整体电路图，并明白各部分电路的工作原理。

3、了解电机的控制原理和红外传感器的原理，能够熟练使用。

4、了解循迹的方法和原理，找出最佳的循迹方案。

基于MSP430单片机循迹小车课程设计报告课程设计报告课程名称嵌入式系统原理与设计课题名称智能循迹小车专业通信工程班级1101班学号姓名指导老师2014 年 1 月 5 日1.系统总设计1.1 功能说明本课题是基于MSP430单片机循迹智能小车的设计与实现，小车系统以MSP430单片机为系统控制处理器，采用红外传感器对赛道进行道路检测，单片机根据检测到的信号的不同状态判断小车的当前状态，通过电机驱动芯片L298N发出控制命令，控制电机的工作状态以实现对小车的控制。

1.2 任务分配情况参与此次项目制作的一共七人，分别是：张振凤，冯志成，肖新加，戴小敏，杨小林，谢鹏华和张莹任务分配情况如表1所示：表1 任务分配情况冯志成张莹红外循迹模块肖新加，代小敏，杨小林电机驱动模块张振凤谢鹏华写程序，各接口的连接，数据的收集及小车的调试1.3 使用说明书产品名称：智能循迹小车技术参数：L298N基本参数：类型：半桥输入类型：非反相输出数： 4电流输出/同道：2A 电流峰值输出：3A工作温度：-25~135°C 器件型号：L298N产品的使用方法：用六节干电池9V直流电压作为供电电源，接通电源，在有黑线的跑道上行走。

注意事项：1、所用电源不能超过9V，以免电压过大，把电机烧坏。

2、小孩使用时，应在大人的陪同下使用，以免被小车的尖锐部分弄伤。

3、轻拿轻放，以免损坏小车器件。

4、长期不使用时，应把电池取出。

生产日期：20xx年xx月xx日2.硬件设计此次项目中硬件部分的设计主要包含以下模块：电源模块，红外循迹模块，电机驱动模块和MSP430f149单片机。

2.1 电源模块模型车通过自身系统，采集赛道信息，获取自身速度信息，加以处理，由芯片给出指令控制其前进转向等动作，各部分都需要由电路支持，电源管理尤为重要。

在本设计中，在本设计中，msp430单片机使用5V电源，电机使用5V电源。

用了6节1.5V的电池，为单片机和电机供电。

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。

51寻迹车课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能够理解并掌握51单片机的核心结构与功能，了解其在寻迹车制作中的应用。

2. 学生能够掌握寻迹车的基本工作原理，包括传感器、电机驱动和程序控制等。

3. 学生了解并掌握基础的编程知识，能够运用C语言编写简单的控制程序。

技能目标：1. 学生能够运用所学知识，独立完成51寻迹车的组装和调试。

2. 学生能够通过编程实现对寻迹车的精确控制，完成设定的任务。

3. 学生能够运用问题解决策略，针对寻迹车在运行过程中遇到的问题进行分析和解决。

情感态度价值观目标：1. 学生培养对单片机及编程的兴趣，激发创新意识和探索精神。

2. 学生培养团队合作意识，学会与他人共同解决问题，相互帮助，共同进步。

3. 学生培养认真负责的态度，对待学习和实践过程中遇到的困难和挑战，勇于尝试和克服。

本课程针对五、六年级学生设计，课程性质以实践性、探究性为主。

结合学生特点，注重培养动手能力、逻辑思维和创新意识。

在教学过程中，要求教师引导学生主动参与，关注个体差异，以提高学生的学习兴趣和积极性。

课程目标分解为具体的学习成果，便于后续教学设计和评估，确保学生能够达到预期学习效果。

二、教学内容本课程依据课程目标，结合教材内容，组织以下教学大纲：1. 51单片机基础知识：- 简介与结构：了解51单片机的起源、发展及其核心结构。

- 工作原理：学习51单片机的工作原理，包括时钟、内存、I/O口等。

2. 寻迹车工作原理：- 传感器原理：学习并掌握寻迹传感器的工作原理及其在寻迹车中的应用。

- 电机驱动：了解电机驱动的基本原理，学会控制电机的转速和方向。

3. 编程控制：- C语言基础：学习C语言的基本语法和编程规范。

- 程序编写：根据寻迹车功能需求，编写相应的控制程序。

4. 寻迹车组装与调试：- 组装指导：学习并掌握寻迹车的组装方法，包括电路连接、传感器安装等。

- 调试技巧：学会调试程序和硬件，解决寻迹车运行过程中的问题。

课程设计循迹小车一、教学目标本课程旨在让学生了解和掌握循迹小车的基本原理和制作方法，培养学生的动手能力和创新能力。

知识目标包括：了解循迹小车的工作原理、熟悉常见的电子元件及其功能、掌握基本的电路连接和编程技巧。

技能目标包括：能够独立完成循迹小车的组装、调试和编程，培养学生的动手能力和解决问题的能力。

情感态度价值观目标包括：培养学生对科学的兴趣和好奇心，增强学生的团队合作意识和环保意识。

二、教学内容本课程的教学内容主要包括循迹小车的原理、组成和制作方法。

首先，介绍循迹小车的工作原理，让学生了解其运行机制。

其次，讲解循迹小车的组成，包括电子元件、电路连接和编程等方面。

最后，教授学生如何动手制作循迹小车，培养学生的实际操作能力。

三、教学方法为了提高教学效果，本课程采用多种教学方法相结合的方式。

首先，运用讲授法，向学生讲解循迹小车的基本原理和制作方法。

其次，通过讨论法，引导学生进行思考和交流，提高学生的理解能力。

再次，运用案例分析法，分析实际案例，使学生更好地掌握知识。

最后，利用实验法，让学生亲自动手操作，培养学生的实践能力。

四、教学资源为了支持教学内容的实施，我们将选择和准备以下教学资源。

教材：《循迹小车制作教程》，为学生提供基本的学习资料。

参考书：《电子制作入门》、《编程技巧与应用》等，为学生提供更多的学习参考。

多媒体资料：制作PPT和视频教程，为学生提供直观的学习资源。

实验设备：准备循迹小车制作所需的电子元件、工具和设备，为学生提供实践操作的机会。

五、教学评估为了全面、客观地评估学生的学习成果，我们将采用多种评估方式。

平时表现方面，将根据学生在课堂上的参与度、提问和回答问题的积极性等给予评分。

作业方面，将根据学生完成作业的质量、创新性和准确性等进行评分。

考试方面，将设置选择题、填空题、简答题和综合分析题等多种题型，全面测试学生对知识的掌握和应用能力。

此外，还将设置实验操作考核，评估学生的动手能力和实验技能。

stc52循迹小车课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解并掌握STC52单片机的原理与应用，了解循迹小车的基本工作原理。

2. 学生能描述传感器在循迹小车中的作用，并解释循迹原理。

3. 学生能运用所学的编程知识，编写STC52单片机程序，实现循迹小车的功能。

技能目标：1. 学生能独立完成循迹小车的组装和调试，提高动手操作能力。

2. 学生能运用所学知识，解决循迹小车在运行过程中遇到的问题，培养问题解决能力。

3. 学生能通过团队协作，共同完成任务，提高沟通与协作能力。

情感态度价值观目标：1. 学生在学习过程中，培养对单片机及电子制作的兴趣，激发创新意识。

2. 学生通过实践活动，体会团队合作的重要性，增强团队精神和集体荣誉感。

3. 学生能够在探索过程中，勇于面对挫折，培养坚持不懈、勇于挑战的精神。

课程性质：本课程为实践性课程，以项目式教学为主，注重培养学生的动手能力和实际问题解决能力。

学生特点：学生具备一定的电子基础知识，对单片机有初步了解，对实践活动有较高的兴趣。

教学要求：教师需引导学生主动参与，鼓励学生动手实践，关注学生个体差异，提供个性化指导。

在教学过程中，注重理论与实践相结合，培养学生综合运用知识的能力。

通过课程目标的分解与实施，确保学生能够达到预期学习成果。

二、教学内容1. 理论知识：- STC52单片机原理与编程基础；- 传感器工作原理及在循迹小车中的应用；- 循迹小车整体设计原理与实现方法。

2. 实践操作：- 循迹小车的组装与调试；- STC52单片机程序编写与下载；- 循迹小车运行测试及问题解决。

3. 教学大纲：- 第一阶段：STC52单片机原理学习与编程基础（1课时）- 熟悉STC52单片机的内部结构及功能；- 掌握单片机编程的基本语法及编程技巧。

- 第二阶段：传感器原理及在循迹小车中的应用（1课时）- 学习传感器工作原理；- 探讨传感器在循迹小车中的具体应用。

- 第三阶段：循迹小车组装、调试与运行（2课时）- 按照设计图纸，完成循迹小车的组装；- 编写程序，实现循迹功能；- 进行运行测试，分析并解决可能出现的问题。

单片机循迹小车课程设计一、课程目标知识目标：1. 理解单片机的基本原理，掌握其编程方法。

2. 学习并掌握循迹小车的工作原理，包括传感器、驱动电路及控制算法。

3. 了解机器人技术中的自动导航与路径跟踪技术。

技能目标：1. 能够运用单片机进行程序编写，实现对循迹小车的控制。

2. 能够独立完成循迹小车的组装和调试，提高动手实践能力。

3. 能够通过小组合作，解决实际问题，培养团队协作能力。

情感态度价值观目标：1. 培养学生对电子技术和编程的兴趣，激发创新意识。

2. 培养学生面对问题时的耐心和毅力，形成积极向上的学习态度。

3. 增强学生的环保意识，认识到科技发展对环境保护的重要性。

课程性质：本课程为实践性较强的课程，注重理论知识与实际操作相结合。

学生特点：学生处于好奇心强、动手能力逐渐提高的阶段，对新鲜事物有较高的兴趣。

教学要求：结合学生特点，采用任务驱动法，引导学生自主探究，培养实际操作能力。

在教学过程中，注重理论与实践相结合，确保学生能够学以致用。

通过课程学习，使学生达到预定的学习成果，为后续相关课程打下坚实基础。

二、教学内容- 单片机原理与编程基础：介绍单片机的组成、工作原理，基础编程语法及逻辑控制。

- 传感器原理：讲解循迹传感器的工作原理及其在循迹小车中的应用。

- 驱动电路：阐述电机驱动电路的原理与设计方法。

2. 实践操作：- 循迹小车组装：指导学生按照原理图进行电路连接，完成小车组装。

- 程序编写：教授学生编写单片机程序，实现对循迹小车的控制。

- 调试优化：教授学生如何调试程序，对小车进行性能优化。

3. 教学大纲：- 第一阶段（2课时）：介绍单片机原理与编程基础，使学生了解单片机的基本使用方法。

- 第二阶段（2课时）：讲解传感器原理与驱动电路，让学生明白循迹小车的工作原理。

- 第三阶段（3课时）：指导学生进行循迹小车的组装、编程和调试。

4. 教材关联：- 教科书第四章：单片机原理与应用。

- 教科书第五章：传感器与自动控制系统。

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。

基于单片机的智能寻迹避障小车设计课程设计一、设计背景及目的随着人们对机器人技术的提高和普及，智能小车已应用于很多领域，如工业制造、学术研究等，成为了未来技术发展的重要方向。

本课程设计旨在通过单片机智能寻迹避障小车的设计，让学生了解单片机的基本原理，熟悉电路的设计和程序员的编写，培养学生的动手实践能力，同时增强学生的数字电路、模拟电路、控制系统等方面的综合实践能力。

二、设计过程1.设计方案智能寻迹避障小车把巡线车和避障车的功能集于一身，要实现这个设定的关键是用探测器实时地获取小车与路面间的距离，当距离为某一特定值时，小车就改变行进方向，而通过红外线传感器检测路线，小车就能够在沿着直线行驶时不偏离方向。

为了让设计更具实际意义，小车还可以配合LED灯来实现小车的状态显示。

2.硬件设计(1)原理图设计硬件电路由电源电路、控制电路和传感器组成。

单片机控制模块选用STC12C5A60S2芯片，这是一款强大的外设丰富的低功耗单片机，非常适合最终的应用。

为了让小车更加灵活，我们在使用STA的同时，还增加了音乐播放和语音提示的功能。

(2)电源电路设计电源电路采用两节7号电池的串联，达到12V的工作电压。

画图时还需注意进出电源的楔子，使其距离模块尽可能近，且哆扰较大，避免电路受电源电路噪声的干扰。

此外，还需要注意金属件漏接。

(3)控制电路设计该电路控制选择STC12C5A60S2单片机。

由于片内存储空间，接口丰富，定时器与PWM单元多对多的特点，这种单片机非常适合用于本设计。

传感器的控制电路采用运放直接与单片机相连的电路。

电路复杂度较低，文档在写作时主要是结果的分析。

UV2.0被用于编写程序和模拟仿真，在还原电路的同时验证了单片机的控制电路是否能够达到上设计的外部设备的操作目标。

(4)传感器设计两种传感器用来辅助STC12C5A60S2芯片的控制，实现小车的巡线与避障。

红外线传感器用于检测小车行驶时是否偏离，具体实现通过红外识别小车至地面之间的距离，当距离值达到某一阈值，小车就需要改变行进方向，以免偏离路线。