件。方案二采用目前技术比较成熟的红外光电对射管作为本模块测速核心元件。此处我们选用型号为的光电对管。光电对管安装在光电测速盘上小圆孔经过的圆弧上。该传感器具有测速精准受可见光干扰小价格便宜易于装配使用方便等特点。将红外对射管安装在光电盘上圆孔的圆弧上，电机每旋转周，安装在光电盘上的光电传感器检测次信号，并将检测的信号送到单片机的外部中断，对外部中断进行中断次数的计数，进而通过程序算法将小车的行驶速度显示在数码管上。基于单片机循迹小车的设计显示模块方案采用液晶显示器作为显示模块电路显示器件。此方案的优点是可以对小车的行使信息，包括行驶速度路程状态等的显示，功能强大。但，考虑到该器件成本较高，且体积较大，因此没有采用。方案二采用四位共阳极数码管作为模块电路的显示器件。通过外部安装在单片机上的光电对射管对光电盘安装在直流电机转子上进行单片机的外部中断计速，进而送数码管显示，其中，数码管的高两位显示小车行驶的路程，低两位显示小车的行驶速度。该电路结构简单，成本较低，并且基本满足感器实际安装位置安装在小车前底部，安装示意图如图所示。图基于绘制的主板图未加泪滴及覆铜前的电路板，图基于绘制的主板效果图，图基于绘制的副板图，图基于绘制的副板效果图。基于单片机循迹小车的设计图基于绘制的主板图覆铜泪滴过后的电路板图基于绘制的主板图未加泪滴及覆铜前的电路板基于单片机循迹小车的设计图基于绘制的主板效果图图基于绘制的副板图基于单片机循迹小车的设计图基于绘制的副板效果图图基于绘制的副板效果图基于单片机循迹小车的设计结束语整个系统的设计以单片机为核心，利用了多种传感器，将软件和硬件相结合。本系统能实现如下功能自动沿预设轨道行驶小车在行驶过程中，能够自动检测预先设好的轨道循迹，若有偏离，能够自动纠正，返回到预设轨道上来。通过安装在主板上的数码管能够实时显示小车当前行驶速度与行驶距离。从运行情况来看循迹的效果比较好，显示的效果不是很好，我认为是由于软件部分的原因。另外就是小车的速度不好控制，虽然采用了专业的电机控制芯片，但调速有待完善，这也是我这次设计的误区。我相信如果实验条件和时间的允许下我肯定能解决这问题。通过本次设计我掌握了很多以前不熟练的东西，认识了很多以前不熟悉得东西，使我在人生上又进了步。也认识到很多的不足。谢辞本设计能够顺利完成，还承蒙沈老师以及身边的很多同学的指导和帮助。在设计过程中，沈老师给予了悉心的指导，最重要的是给了我解决问题的思路和方法，并且在设计环境和器材方面给予了大力的帮助和支持，在此，我对沈老师表示最真挚的感谢,同时感谢所有帮助过我的同学,感谢评阅老师百忙之中抽出时间对本论文进行了评阅,基于单片机循迹小车的设计参考文献毕万新，李明单片机原理与接口技术大连理工大学出版社，王东锋，王会良，董冠强单片机语言应用例电子工业出版社,韩毅，杨天基于单片机的智能寻迹模型车的设计与实现学术期刊王晓明电动机的单片机控制学术期刊王静霞，杨宏丽，刘莉单片机应用技术语言版郭天祥十天学会单片机语言孙涵芳，徐爱卿单片机原理及应用北京北京航空航天大学出版社,王化祥，张淑英传感器原理及应用天津天津大学出版社年张军，系列单片机语言编程与应用实例北京中国电力出版社,卓晴,黄开胜,邵贝贝等,学做智能车北京北京航空航天大学出版社,高峰单片微型计算机原理与接口技术北京科学出版社基于单片机循迹小车的设计封底设计论文评语指导教师年月日设计论文成绩指导教师答辩评语答辩委员会年月日答辩成绩答辩委员会总评成绩系部主任备注基于单片机循迹小车的设计附图复位按钮电源指示灯晶振电路复位电路控制模块显示模块电路标准单片机，而不能用精简口和程序存储器的小体积单片机，功能也不必选用。根据这些分析我们选用了单片机。单片机具有功能强大的位操作指令，口均可按位寻址，程序空间多达，基于单片机循迹小车的设计对于本设计也绰绰有余，更可贵的是单片机价格非常低廉。在综合考虑了传感器两部电机的驱动等诸多因素后，我们决定采用片单片机，充分利用单片机的资源。对比以上两种方案，我们选用方案二。电源模块方案采用干电池提供的电压进行电路供电，考虑到整个系统的正常工作时的额定电压，我们选用了方案二方案二系统整体上采用干电池经三端稳压管稳压后输出电压供电。电机驱动模块电源采用节干电池输出电压供电。电机驱动模块设计方案采用继电器对电动机的开或关进行控制,通过开关的切换对小车的速度进行调整。此方案的优点是电路较为简单,缺点是继电器的响应时间慢,易损坏,寿命较短,可靠性不高。方案二主要采用，通过单片机的输入改变芯片控制端的电平，即可以对直流电机进行正反转，停止的操作，输入引脚与输出引脚的逻辑关系图如图所示基于单片机循迹小车的设计电机驱动采用片集成电机驱动芯片。是公司的产品，内部包含通道逻辑驱动电路，是种二相和四相电机的专用驱动器，即内含二个桥的高电压大电流双全桥式驱动器，接收标准逻辑电平信号，可驱动以下的电机。其引脚排列图如图所示。和之间分别接两个电动机。引脚从单片机输入控制电平，控制电机正饭转。接控制使能端，通过波形控制电机的转速。的逻辑功能表如下图所示，对于电机的速度，我们采用调速的方法。其原理就是开关管在个周期内的导通时间为，周期为，则电机两端的平均电压。其中，占空比，是电源电压。电机的转速与电机两端的电压成比例，而电机两端的电压与控制波形的占空比成正比，因此电机的速度与占空比成比例。运转状态ⅩⅩ停止正转反转刹停停止基于单片机循迹小车的设计占空比越大，电机转速越快。在硬件电路上，我们将单片机的口分别连接到芯片的上，通过改变口的高低电平变换以控制小车的前进方向与停转，通过改变口上的高低电平的占空比以控制电机的转速。配合桥是驱动电路，实现直流电机调速，简单且调速范围大。因此，我们选用了方案二。另外，我们特别在直流电机的电枢两端并联个瓷片电容，以稳定电机的电压不至于对单片机造成干扰。检测模块本模块分为两个部分，分别为检测循迹模块和测速模块。第部分，检测循迹模块方案寻迹模块我们可以用光敏电阻组成，光敏电阻的阻值可以跟随周围环境光线的变化而变化。当光线照射到黑线上面时，光线反射较弱，光线照射到白色地面上时，光线反射较强。因此当光敏电阻在白色路面和黑线上方时，阻值会发生明显的变化将阻值的变化值转化为高低电平的变化。但是这种方式受环境光影响较大，实际测试中采用三路光敏检测循迹模块，为了减少可见光的干扰，在信号的输出端加上了个非门输出信号减小环境光的干扰。但在实际测试中发现该电路输出并不稳定，电路图如图六所示，其中发光二极管在电路中只是作为电路的辅助光源补充器件，以便于小车在夜间循迹。方案二在这里我们实际采用的是型反射式传感器制作的寻迹模块是种体化反射型光电探测器，其发射器是个砷化镓红外发光二极管，而接收器是个高灵敏度，硅平面光电三极管当基于单片机循迹小车的设计发光二极管发出的光反射回来时，三极管导通并输出低电平。对比以上两种方案，我们选用方案二。该器件有如下特点塑料透镜以提高灵敏度内置的可见光过滤器以减少离散光的影响体积小，结构紧凑。第二部分，测速模块方案采用目前技术比较先进的霍尔传感器作为测速的核心元件。该器件的优点是体积小，测速精准，误差小，芯片集成度高。但，由于成本较高，因此，未选用该器电源模块红外对射管测速模块电机驱动模块电路通过安装在小车前部的路检测的光电探头可以很好的避免可见光的干扰红外检测循迹模块本模块分主板和副板两个部分红外传感器安装在副板上基于单片机循迹小车的设计目录摘要第章绪论智能小车的来源研究智能小车的目的和意义智能小车的现状及未来第二章方案的设计与论证主控系统电源模块电机驱动模块设计检测模块显示模块第三章硬件设计总体设计主控电路电机驱动电路循迹检测电路显示模块电路第四章软件设计主程序模块循迹模块程序流程图第五章的制作的设计制作结束语谢辞参考文献封底附图基于单片机循迹小车的设计摘要本文介绍采用红外光电传感器的循迹小车的设计与实现。采用与白色地面反差很大的黑色绝缘胶带路线引导小车按照既定路线循迹。用两个直流减速电机控制小车的行驶状态，通过安装在直流电机上的光电对射管实现对电机速度的测量，并以单片机芯片作为控制核心。本文同时也介绍了的红外光电测速管，光电对管安装在光电测速盘上小圆孔经过的圆弧上，通过专门的检测电路将输入信号输入到单片机内的行处理，处理后进行显示处理。随着科学技术的发展，对智能小车的要求也越来越高，其中各种传感器的应用是实现智能小车智能的关键因素。伴随着智能小车技术的发展，该项技术可广泛应用于自动巡逻无人生产线自动循迹等。关键词循迹直流减速电机光敏电阻传感器红外传感器光电传感器。第章绪论智能小车的来源自第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。近年来机器人的智能水平不断提高，并且迅速地改变着人们的生活方式。人们在不断探讨改造认识自然的过程中，制造能替代人劳动的机器直是人类的梦想。随着科学技术的发展，机器人的感觉传感器种类越来越多，其中视觉传感器成为自动行走和驾驶的重要部件。视觉的典型应用领域为自主式智能导航系统，对于视觉的各种技术而言图像处理技术已相当发达，而基于图像的理解技术还很落后，机器视觉需要通过大量的运算也只能识别些结构化环境简单的目标。视觉传感器的核心器件是摄像管或，目前的已能做到自动聚焦。但传感器的价格体积和使用方式上并不占优势，因此在不要求清晰图像只需要粗略感觉的系统中考虑使用接近觉传感器是种实用有效的方法。在历届全国大学生电子设计竞赛中多次出现了集光机电于体的简易智能小车题目，比较有影基于单片机循迹小车的设计响力的有飞思卡尔智能车大赛。循迹是智能小车的基本功能，单片机通过