(完整版)基于单片机智能循迹小车毕业设计

（完整版）单片机智能小车设计书毕业设计摘要智能作为现代社会的新生产物，是未来的发展的一个重要方向，它可以按照预定的模式在特定的环境里自动的运作，无需人为管理，便可以完成预期目标。

本设计主要体现多功能小车的智能模式，设计中的理论方案、分析方法及特色与创新点等对智能化机器人，智能家用电器等自动半自动机器人的设计与普及有一定的参考意义。

整个智能小车设计主要以单片机为控制核心，通过无线遥控实现小车前后左右的移动，以及对小车功能模式的转换；通过红外线光电传感器,实现小车的避障功能和循迹功能。

设计采用对比选择，模块独立，综合处理的研究方法。

结合实际情况对比方案优劣选出最优方案进行设计。

从最小系统到无线遥控，红外循迹和避障，都严格按照科学严谨态度完成。

通过调试检测各模块，得到正确的信号输出，实现其应有的功能。

最后将各个调试成功的模块结合到小车的车体上，结合程序，通过单片机的控制，将各模块有效整合在一起，达到所预期的目标，完成最终设计与制作，能使小车在一定的环境中智能化运转。

AbstractIntelligence is an important direction for the future development as a new product of modern society. It can operate automatically in a specific environment according to the predetermined pattern and will be able to complete the intended target without user’s management. This excogitation mainly reflects multi-function carintelligent mode, the designof theory scheme and analytical method, features and innovations etc. which have some reference value on the design and popularity of semiautomatic robot automatically such as intelligent robots, intelligent household appliances.This dissertation discusses mainly on the designof theintelligent car in single-chip processor as the control core. To realize the car movingaround and transform the mode of the small car function, it uses wireless remote control; to realize the small car obstacle-avoidance function and comprehensively car tracing function, it uses the infrared sensor. This excogitation adopts the research methods of contrast selected, independent modules, comprehensive treatment method. After the comparison between Pros and cons, the best program designwill be elected combining with the actual situation. It is complete in accordance with the rigorous scientific attitude from the smallest systems to the wireless remote control, infrared tracking and ultrasonic obstacle avoidance. The right signal outputs can be gotten to achieve its function by the debugging detection module. Finally on the commissioning of the module into the bodywork of the car, with procedure and by single-chip processor control, it will be effectively integrated with the module, achieve the intended objectives, final designand production that can make cars intelligently operate in a certain circumstances.第一章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。

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)。

基于单片机的智能循迹小车设计智能循迹小车是一种基于单片机控制的小型车辆，通过传感器检测路面信息，结合预设路线实时调整行驶方向，实现自动循迹行驶。

智能循迹小车在无人驾驶、智能物流、探险救援等领域具有广泛的应用前景。

智能循迹小车的硬件主要包括单片机、传感器、电机和电源。

其中，单片机作为整个系统的控制中心，负责接收传感器信号、处理数据并输出控制指令；传感器用于检测路面信息，一般选用红外线传感器或激光雷达；电机选用直流电机或步进电机，为小车提供动力；电源为整个系统提供电能。

智能循迹小车的软件设计主要实现传感器数据采集、数据处理、控制指令输出等功能。

具体来说，软件通过定时器控制单片机不断采集路面信息，结合预设路线信息进行数据分析和处理，并根据分析结果输出控制指令，实现小车的自动循迹。

为提高智能循迹小车的稳定性和精度，需要对算法进行优化。

常用的算法包括PID控制、模糊控制等。

通过对算法的优化，可以实现对路面信息的精确检测，提高小车的循迹精度和稳定性。

为验证智能循迹小车的实际效果，需要进行相关测试。

可以在平坦的路面上进行空载测试，检验小车的稳定性和循迹精度；可以通过加载重量、改变路面条件等方式进行负载测试，以检验小车在不同条件下的性能表现；可以结合实际应用场景进行综合测试，以验证智能循迹小车在实际应用中的效果。

测试环境的选择要具有代表性，能够覆盖实际应用中可能遇到的各种情况。

测试过程中要保持稳定的行驶速度，以获得准确的测试数据。

对于测试过程中出现的问题，要及时记录并分析原因，以便对系统进行改进。

测试完成后，要对测试数据进行整理和分析，评估系统的性能表现，提出改进意见。

通过以上测试，我们发现基于单片机的智能循迹小车在循迹精度、稳定性等方面表现良好，能够满足实际应用中的需求。

同时，通过对算法的优化和硬件的改进，可以进一步提高小车的性能表现。

本文介绍了基于单片机的智能循迹小车的设计和实现过程。

通过合理选择硬件和优化软件算法，实现了小车的自动循迹功能。

基于STM32的循迹小车设计-毕业论文摘要本文介绍了基于STM32的循迹小车设计。

首先，对循迹小车的背景和意义进行了阐述，并分析了目前市场上常见的循迹小车的设计方案和存在的问题。

接着，详细介绍了本文的设计思路和具体实现方法，包括硬件设计和软件编程。

最后，对设计进行了测试和验证，并对测试结果进行了分析和总结。

实验结果表明，本文设计的循迹小车具有良好的循迹性能和稳定性，可以广泛应用于工业生产、物流配送等领域。

引言随着科技的不断进步和社会的发展，智能机器人被广泛应用于各个领域。

循迹小车作为智能机器人的一种，具有自主移动、感知环境等功能，受到了越来越多的关注。

循迹小车是一种可以根据指定的路径进行移动的智能机器人。

它能够利用传感器和控制算法，实现沿着特定轨迹行驶的功能。

循迹小车在工业生产、物流配送、仓储管理等领域具有广阔的应用前景。

目前市场上常见的循迹小车设计方案存在一些问题，如循迹精度不高、稳定性差、成本较高等。

因此，设计一种基于STM32的循迹小车成为了当今研究的热点之一。

本文旨在设计一种基于STM32的循迹小车，以提高循迹精度、增强稳定性、降低成本。

通过对循迹小车相关技术的研究和实验验证，可以为循迹小车的进一步发展和应用提供参考。

设计思路本文设计的基于STM32的循迹小车主要包括硬件设计和软件编程两个部分。

硬件设计硬件设计部分主要包括传感器选型、电路设计和机械结构设计。

首先，为了实现循迹功能，选择了红外线传感器作为循迹小车的感知模块。

红外线传感器具有反射率高、响应快的特点，适合用于循迹小车的设计。

其次，根据传感器的特性和需求，设计了传感器与电路之间的连接方式。

通过合理布置电路板和传感器，可以有效提高循迹小车的循迹精度和稳定性。

最后，设计了循迹小车的机械结构。

机械结构应具有稳固性、灵活性和可拓展性，以适应不同场景的应用需求。

软件编程软件编程部分主要包括传感器数据处理、控制算法设计和系统化编程。

首先，通过学习和理解红外线传感器的工作原理，编写了传感器数据采集和处理的程序。

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。

第1章绪论1.1课题背景目前，在企业生产技术不断提高、对自动化技术要求不断加深的环境下,智能车辆以及在智能车辆基础上开发出来的产品已成为自动化物流运输、柔性生产组织等系统的关键设备。

世界上许多国家都在积极进行智能车辆的研究和开发设计.移动机器人是机器人学中的一个重要分支，出现于20世纪06年代。

当时斯坦福研究院(SRI）的Nils Nilssen和charles Rosen等人，在1966年至1972年中研制出了取名shakey的自主式移动机器人,目的是将人工智能技术应用在复杂环境下，完成机器人系统的自主推理、规划和控制。

从此，移动机器人从无到有，数量不断增多，智能车辆作为移动机器人的一个重要分支也得到越来越多的关注。

智能小车,是一个集环境感知、规划决策，自动行驶等功能于一体的综合系统，它集中地运用了计算机、传感、信息、通信、导航及白动控制等技术，是典型的高新技术综合体。

智能车辆也叫无人车辆，是一个集环境感知、规划决策和多等级辅助驾驶等功能于一体的综合系统.它具有道路障碍自动识别、自动报警、自动制动、自动保持安全距离、车速和巡航控制等功能.智能车辆的主要特点是在复杂的道路情况下,能自动地操纵和驾驶车辆绕开障碍物并沿着预定的道路（轨迹）行进。

智能车辆在原有车辆系统的基础上增加了一些智能化技术设备：（1)计算机处理系统,主要完成对来自摄像机所获取的图像的预处理、增强、分析、识别等工作；（2）摄像机，用来获得道路图像信息；（3）传感器设备，车速传感器用来获得当前车速，障碍物传感器用来获得前方、侧方、后方障碍物等信息.智能车辆技术按功能可分为三层，即智能感知/预警系统、车辆驾驶系统和全自动操作系统团。

上一层技术是下一层技术的基础。

三个层次具体如下:(1）智能感知系统，利用各种传感器来获得车辆自身、车辆行驶的周围环境及驾驶员本身的状态信息，必要时发出预警信息。

主要包括碰撞预警系统和驾驶员状态监控系统。

碰撞预警系统可以给出前方碰撞警告、盲点警告、车道偏离警告、换道/并道警告、十字路口警告、行人检测与警告、后方碰撞警告等。

毕业设计（论文）设计（论文）题目：基于单片机的智能小车学院名称：电子与信息工程学院专业：电子与信息工程班级：电信092班姓名：\ 学号\指导教师：\ 职称\基于单片机的智能小车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STC89C52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。

关键词：智能小车,STC89C52单片机,超声波传感器,LCD1602目录摘要....................................................................................... 错误!未定义书签。

ABSTRACT ............................................................................................. 错误!未定义书签。

目录......................................................................................... 错误!未定义书签。

第1章绪论.................................................................................... 错误!未定义书签。

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。

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。

智能小车摘要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。

关键词：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 P89V51 control core. System can realize the tracing lines, cars can go forward or backward, encountered obstacles can stop and reverse operation can be achieved, the system can use voice to control the start and stop car. Compact the entire system to control the accurate, cost-effective, good human-computer interaction.KEYWORD:P89V51MCU;Infrared obstacle avoidance；Tracing；DC motor speed1目录1 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 系统设计1.1 设计要求1.1.1 基本要求1、小车可以自动寻迹在设计好的线路上向前或向后跑。

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。

大学生电子设计大赛（论文）智能循迹小车学生姓名：张旭朱元派王辉学号：1040830623 ，1040710625 ，1040710637 完成日期 2011 年4月27日摘要本次设计的智能循迹小车是以单片机STC89S52 为主控制器，运用反射式红外传感器来进行路径检测和霍尔传感器监测行驶路程，并将实时数据传送到LCD12232显示模块，同时传感器组成的循迹模块路径检测状态传回单片机进行处理，用单片机产生PWM 波等方式来控制小车的行进速度，实时控制小车的行进状态。

另外，在小车上还扩展了LCD12232 作为人机交互界面，以便于实时了解监测传感器的状态和小车行驶中的实时数据，由于本次设计的是智能自动循迹小车，整个任务过程无需人工的任何干预，故而没有进行键盘及遥控等的人工操作设备。

用多路传感器的实时监测和算法的紧密配合来保证小车的顺畅完成任务。

关键字：智能循迹小车，红外传感器，霍尔传感器，12232液晶。

AbstractThis design's intelligence follows the mark car is by the monolithic integrated circuit STC89S52 primarily controller, carries on the way examination and the Hall sensor monitor travel distance using the reflection type infrared sensor, and transmits the real-time data to the LCD12232 display module, simultaneously the sensor composes follows the mark module way examination condition to feed in the monolithic integrated circuit to carry on processing, has ways and so on PWM wave with the monolithic integrated circuit to control car's approaching speed, the real-time control car marches forward the condition.other, also expanded LCD12232 on the car to take the man-machine interaction contact surface, was advantageous for the real-time understanding to monitor in sensor's condition and the car travel real-time data, what because this design was the intelligence follows the mark car automatically, the entire duty process did not need the artificial any intervention, therefore has With the multi-channel sensor's real-time monitors and the algorithm close coordination guaranteed that the car completes the task smoothly.key words: The intelligence follows the mark car, infrared sensor, Hall sensor, 12232 liquid crystals.第一章总体方案论证与设计1.实现功能：基本功能：小车智能循迹LCD12232显示时间；附加功能：时分显示行驶路程显示2.硬件结构：分为下面几部分：（1）处理器模块：采用AT89S52（2）小车主体设计模块方案购买玩具坦克进行改装。

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。