pwm控制的小车

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基于STC89C52单片机智能小车设计

基于STC89C52单片机智能小车设计一、本文概述随着科技的飞速发展，智能化、自动化已经成为现代社会发展的重要趋势。

在这一背景下，智能小车作为一种集成了控制、传感器、通信等多种技术的智能移动平台，受到了广泛的关注和研究。

本文将以STC89C52单片机为核心，探讨智能小车的设计方案，包括硬件电路的设计、控制算法的实现以及实际应用的展望。

STC89C52单片机作为一款常用的8位微控制器，具有高性价比、稳定可靠、易于编程等优点，在智能小车的设计中发挥着关键的作用。

通过合理的硬件电路设计，可以实现小车的运动控制、传感器数据采集、无线通信等功能。

同时，结合相应的控制算法，可以使小车具备自主导航、避障、路径规划等智能行为。

本文将从硬件和软件两个方面详细介绍智能小车的设计过程。

硬件方面，将重点介绍STC89C52单片机的选型、外围电路的设计以及传感器的选型与连接。

软件方面，将详细介绍小车的控制算法，包括运动控制算法、传感器数据处理算法以及无线通信协议的实现。

本文还将对智能小车的实际应用进行展望，探讨其在智能家居、工业自动化、教育娱乐等领域的应用前景。

通过本文的阐述，旨在为读者提供一个基于STC89C52单片机的智能小车设计思路和方法，为其后续的研究和开发提供参考和借鉴。

二、智能小车硬件设计智能小车的硬件设计是整个项目的基础，其设计的好坏直接影响到小车的性能和稳定性。

在本设计中，我们选择了STC89C52单片机作为小车的核心控制器，它是一款高性能、低功耗的8位CMOS微控制器，具有强大的数据处理能力和丰富的外设接口，非常适合用于智能小车的控制。

电源模块：为了提供稳定的工作电压，我们选择了LM7805三端稳压芯片来构建小车的电源模块，该芯片可以将输入的不稳定电压稳定输出为5V，为单片机和其他模块提供稳定的电源。

电机驱动模块：小车的运动需要靠电机来驱动，我们选择了两款直流电机，通过电机驱动板（如L298N）来控制电机的正反转和转速，从而控制小车的行驶方向和速度。

基于单片机的自动避障小车设计

基于单片机的自动避障小车设计一、本文概述随着科技的发展和的日益普及，自动避障小车作为智能机器人的重要应用领域之一，其设计与实现具有重要意义。

本文旨在探讨基于单片机的自动避障小车设计，包括硬件平台的选择、传感器的配置、控制算法的实现以及整体系统的集成。

本文将首先介绍自动避障小车的背景和研究意义，阐述其在实际应用中的价值和潜力。

接着，详细分析单片机的选型依据，以及如何利用单片机实现小车的避障功能。

在此基础上，本文将深入探讨传感器的选取和配置，包括超声波传感器、红外传感器等，以及如何通过传感器获取环境信息，为避障决策提供数据支持。

本文还将介绍控制算法的设计与实现，包括基于模糊控制、神经网络等先进控制算法的应用，以提高小车的避障性能和稳定性。

本文将总结整个设计过程，展示自动避障小车的实物样机，并对其性能进行评估和展望。

通过本文的研究，旨在为读者提供一个全面、深入的自动避障小车设计方案，为推动相关领域的发展提供有益参考。

二、系统总体设计在自动避障小车的设计中，我们采用了单片机作为核心控制器，利用其强大的数据处理能力和灵活的编程特性，实现了小车的自动避障功能。

整个系统由硬件部分和软件部分组成，其中硬件部分包括单片机、电机驱动模块、避障传感器等，软件部分则包括控制算法和程序逻辑。

硬件设计方面，我们选择了具有高性价比的STC89C52RC单片机作为核心控制器，该单片机具有高速、低功耗、大容量等特点，非常适合用于自动避障小车的控制。

电机驱动模块采用了L298N电机驱动芯片，该芯片具有驱动能力强、稳定性好等优点，能够有效地驱动小车的直流电机。

避障传感器则选用了超声波传感器，通过测量超声波发射和接收的时间差，可以计算出小车与障碍物之间的距离，为避障控制提供数据支持。

软件设计方面，我们采用了模块化编程的思想，将整个控制程序划分为多个模块，包括初始化模块、电机控制模块、避障控制模块等。

在初始化模块中，我们对单片机的各个端口进行了初始化设置，包括IO口、定时器、中断等。

基于STM32的智能循迹避障小车

基于STM32的智能循迹避障小车【摘要】本文介绍了一款基于STM32的智能循迹避障小车。

在引言中，我们简要介绍了背景信息，并阐明了研究的意义和现状。

在我们详细讨论了STM32控制系统设计、循迹算法实现、避障算法设计、硬件设计和软件设计。

在结论中，我们分析了实验结果，讨论了该小车的优缺点，并展望了未来的发展方向。

通过本文的研究，我们验证了该智能小车在循迹和避障方面的性能，为智能移动机器人领域的研究提供了新的思路和方法。

【关键词】关键词：STM32、智能小车、循迹避障、控制系统、算法设计、硬件设计、实验结果、优缺点、未来展望1. 引言1.1 背景介绍智能循迹避障小车是一种基于STM32单片机的智能机器人，在现代社会中起着越来越重要的作用。

随着科技的发展，人们对智能机器人的需求也日益增长。

智能循迹避障小车不仅可以帮助人们完成一些重复性、繁琐的任务，还可以在一些特殊环境下代替人类进行工作，提高效率和安全性。

循迹功能使智能小车能够按照特定的路径行驶，可以应用于自动导航、自动驾驶等领域。

而避障功能则使智能小车具有避开障碍物的能力，适用于环境复杂、存在风险的场所。

通过将这两个功能结合起来，智能循迹避障小车可以更好地适应各种复杂环境，完成更多的任务。

本文旨在探讨基于STM32的智能循迹避障小车的设计与实现，通过研究其控制系统设计、循迹算法实现、避障算法设计、硬件设计和软件设计等方面，为智能机器人领域的发展做出一定的贡献。

1.2 研究意义智能循迹避障小车的研究旨在利用先进的STM32控制系统设计和算法实现，实现小车的智能循迹和避障功能，从而提高小车的自主导航能力和适应性。

研究意义主要包括以下几个方面：1. 提升科技水平：通过研究智能循迹避障小车，促进了在嵌入式系统领域的发展，推动了智能控制和算法设计的进步，增强了人工智能在实际应用中的影响力。

2. 提高生产效率：智能循迹避障小车可以应用于仓储物流、工业自动化等领域，可以替代人工完成重复、枯燥的任务，提高了生产效率和效益。

自动循迹控制小车

自动循迹控制小车设计方案自动循迹控制小车设计方案小组成员班级学号严羽电子信息111 201105070316徐立波电子信息111 201105070312张有锋电子信息112 201105070330联系方式：18868801162013年06月18 日摘要本系统通过采集光电传感器和驻极体的数据来实现电动小车的自动循迹和声控行驶。

控制终端由C8051F020单片机最小系统构成，外围电路包括直流电机H桥驱动模块、光电传感器循迹模块、光电对管测速模块、声控模块、LCD 显示模块等。

运行中，系统通过采集光电传感器的数据并进行相应的比较计算来控制PWM波的输出，进而实现电机转速的实时调节；通过计数光电对管的输出脉冲来计算小车的行驶路程和实时速度；声控电路则将声音命令转换为相应的数字量并作放大处理后输出到CPU进而可以声控小车的启停；而显示模块则能在小车行驶中实时显示其速度与路程。

系统成本低，功耗低，小车调速平滑，过弯稳定，基本满足设计要求。

目录自动循迹控制小车设计方案 (1)摘要 (2)目录 (3)图索引 (4)第1章系统设计要求 (5)1.1 基本要求 (5)1.2 发挥要求 (5)第2章系统方案选择和论证 (6)2.1 题目解析 (6)2.2 方案选择及论证 (6)2.01 控制终端的选择 (6)2.02 电机及其驱动方式的选择 (7)2.03 循迹模块的选择 (8)2.04 测速模块的选择 (8)2.05 显示模块选择 (8)2.06 声控模块的选择 (9)2.07 遥控模块的选择 (9)第3章系统电路设计及原理分析 (11)3.1 核心模块 (12)3.2 电机驱动电路 (12)3.3 红外遥控模块的设计与参数计算： (13)3.4 光电传感器循迹电路 (16)3.5 光电对管测速电路 (17)3.6 显示电路 (17)3.7 声控电路 (18)第4章软件开发 (19)第5章系统主程序流程图 (20)参考文献 (21)附录一：程序清单 (21)附录二：系统电路图 (29)图索引图3-1系统总体框架图 (11)图3-2 C8051F020最小系统 (12)图3-3直流电机驱动电路 (13)图3-4光电传感器循迹电路 (16)图3-5测速电路原理图 (17)图3-6显示电路内部连接图 (18)图3-7声控电路原理图 (18)图5-1系统主程序流程图 (20)第1章系统设计要求第1章系统设计要求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，转弯等。

智能小车方案

智能小车寻迹与避障方案总体方案：整个电路系统分为寻迹检测、避障检测、控制、驱动四个模块。

首先利用检测模块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。

检测模块：在该模块中包括有速度信息检测和位置信息检测两个子模块，分别检测小车当前的位置信息和速度信息，并将检测到的信息传给MCU，其核心是传感器。

控制模块：控制模块包括信息处理和控制，其核心是MCU，MCU接收到检测来的信号，对信号进行处理后作出判断，并发出控制命令。

驱动模块：该模块包括了驱动电机，当接收到MCU的命令后便执行相应的操作，同时检测模块又检测到电机的状态信息，反馈给MCU 。

从而整个系统构成一个闭环系统，在运行过程中，系统自动调节而达到正确行驶的目的。

智能小车寻迹与避障系统框图一．方案论证与选择1.1小车方案方案一：三轮智能小车。

三轮智能小车的结构简单，易于操作，前轮的方向由舵机控制。

但该方案的缺点也十分明显，在小车在行驶过程中的稳定性不足，并且行驶速度过慢。

方案二：四轮智能小车。

四轮智能小车相对于三轮智能小车在结构上更为复杂，但其稳定性得到明显加强。

两个电机分别控制小车的两个后轮，驱动小车前进。

同时四轮小车在转弯的控制性上更好。

综合以上信息，在本次试验中，四轮驱动小车的性能更为优越，也更符合设计的目的和要求。

所以此次智能小车方案选择四轮小车作为小车模型。

1.2电源管理模块方案一：三端固定输出电压式稳压电源L7805：运用其器件内部电路来实现过压保护、过流保护、过热保护，这使它的性能很稳定。

能够实现1A以上的输出电流器件具有良好的温度系数。

L7805有多种电压输出值5V~24V，因此它的应用范围很广泛，可以运用本地调节来消除噪声影响，解决了与单点调节相关的分散问题，输出电压误差精度分为±3%和±5%。

而且它的价格低廉。

方案二：LM1117是一个低压差电压调节器系列。

智能小车PWM调速原理

智能小车PWM调速原理电机驱动电路智能小车电机的驱动芯片采用L293D。

L293D是一款单片集成的高电压、高电流、4通道电机驱动，设计用于连接标准DTL或TTL逻辑电平，驱动电感负载（诸如继电线圈、DC和步进电机）和开关功率晶体管等等。

L293D有4个通道，每个电机需要用到两个通道，以实现电机的正反转。

4个电机就需要用到8个通道。

本小车需要2片L293D电机驱动芯片。

为了简化为双桥应用，L293D每个通道对都配备了一个使能输入端。

L293D逻辑电路具有独立的供电输入，可在更低的电压下工作。

L293D具有如下特性：1、L293D每个通道的电流输出能力达600 mA2、L293D每个通道的峰值输出电流达1.2 A（非重复）3、便于使能4、L293D具有过温保护5、逻辑“0”输入电压高达1.5 V（高抗噪性）6、内置箝位二极管智能小车的调速智能小车的部分实验中，电机不能时刻保持在全速运转的状态，需要控制小车速度才能完成一些特定的功能。

比如在“智能小车循迹实验”中，如果小车速度过快，来不及反应做出方向的调整，小车会很容易跑离轨迹。

PWM调速是目前电机的主流调速方式。

智能小车采用脉宽调制（PWM）的办法来控制电机的转速，从而控制智能小车的速度。

在此种情况下，电池电源并非连续地向直流电机供电，而是在一个特定的频率下为直流电机提供电能。

不同占空比的方波信号，调节对直流电机的通断电，能起到对直流电机调速作用。

这是因为电机实际上是一个大电感，它有阻碍输入电流和电压突变的能力，因此脉冲输入信号被平均分配到作用时间上。

这样，改变L293D始能端EN1和EN2上输入方波的占空比就能改变加在电机两端的电压大小，从而改变了直流电机转速。

电路中用微处理机来实现脉宽调制，通常的方法有两种：（1）用软件方式来实现：通过执行软件延时交替改变EN1和EN2输出逻辑状态来产生脉宽调制信号，设置不同的延时时间得到不同的占空比。

（2）用硬件方式实现：硬件自动产生PWM信号，不占用CPU处理的时间。

小车速度控制实验报告

课程名称：__电路电子技术实验______指导老师：____祁才军______成绩：__________________实验名称：__小车速度控制-脉宽调制_________实验类型：________________同组学生姓名：_耿天园___ 一、实验目的和要求（必填）二、实验内容和原理（必填）三、主要仪器设备（必填）四、操作方法和实验步骤五、实验数据记录和处理六、实验结果与分析（必填）七、讨论、心得一、实验目的1，了解并掌握小车PWM速度控制原理。

2，学会Vivado软件的使用。

二、实验基本内容与操作1，clk_divN模块的测试打开vivado软件，点击“create new project”新建一个文件，点击“NEXT”，保存路径要求全英文，选择“RTL project”，继续点击“NEXT”，在接下来的页面中输入“xc7a35tcp”，完成创建。

点击“Project Manager”面板下的“project setting”，在IP面板导入事先下载好的QCJ_LIB 文件并点击“apply”应用。

然后点击“Create block design”创建一个原理图。

在原理图面板绘制完成下图：Sources”→新建一个constraints文件，然后打开相应的xdc文件，输入下面程序。

然后点击Synthesis面板下的“Run Synthesis”，综合完成后点击Implementation面板下的“Run Implementation”，实现完成后再点击Program and Debug面板下的Generate。

最后将BASYS3开发板与电脑相连，点击“Open Target”，选择自动连接，最后点击“program device”，观察开发板上的LED0灯闪烁的情况，并大概估计其频率。

2，74LS161模块的测试打开vivado软件按上述方法完成新建，并绘制原理图如下图：同时限制文件按下图编写，并按照实验一中的方法完成后续操作。

自动运料小车电气控制设计.(DOC)

自动运料小车电气控制设计简介自动运料小车是一种用于运输物料的电动小车，广泛应用于物流仓储、制造业和交通运输等领域。

本文主要介绍自动运料小车的电气控制设计，包括电动机驱动、电源供应、控制器选型和控制程序实现。

电动机驱动自动运料小车通常采用直流电动机作为驱动器，其驱动方式可以采用PWM调速或变频调速。

根据小车的负载和速度要求，选择合适的电动机型号和驱动器型号。

常见的电动机型号有DC彩色电机、无刷直流电机和有刷直流电机，其中无刷直流电机具有体积小、寿命长、噪音低和效率高的优点，因此在自动运料小车中应用较为广泛。

电动机驱动电路通常由电源、功率半导体开关和驱动电路组成，其中功率半导体开关采用MOS管或IGBT管，驱动电路采用门极驱动器或驱动IC。

在PWM调速方式下，控制器输出的PWM信号经过门极驱动器或驱动IC后，控制电路将驱动信号传递给功率半导体，由其控制电动机的转矩和速度。

电源供应自动运料小车的电源供应通常采用蓄电池，其电压根据电动机型号和负载情况而定，通常为12V、24V或48V。

蓄电池需要采用高质量的铅酸蓄电池或深循环蓄电池，以保证充放电性能和寿命。

为保证电源系统的稳定性和可靠性，可以在电源系统中加入稳压器、过充保护器和过放保护器等保护措施。

除了蓄电池外，自动运料小车的电源系统还可以采用交流电源或太阳能等新型电源。

例如，将太阳能电池板安装到车顶，通过光伏效应将太阳能转化为电能，再通过电源控制器为电动机供电。

控制器选型自动运料小车的控制器是实现电动机控制的关键组件，其功能包括PWM信号生成、电流测量、速度反馈、保护控制和通信接口等。

常见的控制器型号有通用型和专用型控制器，均可进行编程控制，实现电动机的速度和转向控制。

在选型时需要根据小车的需求和系统功能进行评估，包括可靠性、接口类型、通讯协议、编程方式和性能指标等方面。

例如，选择带有RS485通讯接口的通用型控制器，实现小车的远程监控和控制。

控制程序实现自动运料小车的控制程序实现需要使用编程语言和相应的开发工具。

基于PWM波的模拟小车转向控制实验研究

基于PWM波的模拟小车转向控制实验研究作者：赵冠男来源：《商情》2013年第15期【摘要】通过改变PWM波的空载时间和频率，可改变驱动器对直流电机的功率，从而改变电机的转速。

当一个电机满载，另一个电机使用PWM波时，可以使得两个直流电机产生一定的转速差。

PWM波的空载时间和频率不同时，即可使得小车得到不同的转弯半径，这样可以轻松的控制小车转弯。

【关键词】 PWM波，小车转弯半径序言：随着科技的发展，PWM波以其特有的优越性得到了广泛应用。

PWM除了可以使模拟信号数字化之外，还有一重要用途就是电机控制，比如现在控制一直流电机，高3低7（3秒高电平然后七秒低电平）和高6低4必然不一样，同样是10秒的周期，肯定是后者转的快，这样，就可以达到调速的目的。

目前，许多企业和大学都有关于汽车控制的相关研究项目和竞赛，而汽车转向控制无疑是汽车控制不可或缺的内容。

近来，基于PWM波的小车转向控制被越来越多的人所接受，但都没有系统的分析和结论。

基于以上分析，通过PWM波对模拟实验小车进行差速控制实验，得到PWM波与小车转弯半径的关系。

1实验硬件介绍1.1小车的构造本实验小车主要有直流电机、单片机最小系统板、MT-1驱动器、电池和导线等组成。

实验小车主要任务是研究PWM波与小车转弯半径的关系，经过单片机编程可输入不同占空比的PWM波，从而实现控制小车转向，走出相应圆弧。

1.2STC89C52单片机最小系统板说明本小车装载的是STC89C52单片机，采用USB取点和外部电源5V供电，带有多种品牌单片机ISP电路，均通过下载接口或USB线和PC相连，简单方便稳定，速度快。

有常用的LCD接口，数码管显示电路等等。

单片机的作用是控制电机按照指定的方式运动，从而使得模拟小车按照所需的运动轨迹运动。

为了方便，把P2.0、P2.1、P2.2、P2.3口分别接MT-1驱动器的IN1、IN2、IN3、IN4口。

由此，可以通过控制P2口的数字信号控制驱动器，从而控制电机的转动。

基于STM32单片机红外遥控两轮自平衡小车的设计

本设计使用过的电机驱动包括4路PWM输入、5V输入、7.4V电源输入、两路电机输出和一个电源指示灯。控制引脚具体解释：
GND1：5V电源地；
EN：5V使能引脚(5V工作，0V关闭，禁止悬空)；
PWM1：控制电机1的转速；
DR1：控制电机1的转向；
PWM2：控制电机2的转速；
DR2：控制电机2的转向；
系统的整体设计框图如图2-2所示:
图2-2系统整体框图
3
3.1
STM32F1系列屈于中低端的32位ARM微控制器，其内核是Cortex-M3㈡。
STM32F103是一款常用的中等容量增强型、低功耗、32位基于ARM核心的带64K或128K字节闪存的微控制器，拥有USB、CAN、7个定时器（3个16位定时器、1个16位带死区控制和紧急刹车、2个看门狗定时器、系统时间定时器：24位自减型计数器）、2个ADC、9个通信接口（2个I2C接口、3个USART接口、2个SPI接口、CAN接口USB 2.0全速接口）等众多资源。这款芯片运行时的最高频率可达到72MHz,其供电电压为2.0V至3.6V,拥有64K或128K字节的闪存程序存储器，带有4个片选的静态存储器控制器15o该芯片还具有看门狗定时器，系统时间定时器，低功耗空闲和CRC计算单元，使得STM32F103芯片在众多嵌入式控制应用系统提供高灵活、超有效的解决方案。
2.3
程序是系统稳定运行的大脑神经，如果一个单片机控制系统没有可以用來控制的程序，那么再好的电路也是没有实际意义的。
程序的编写过程中需要注意以下儿点：
1、程序的编写一定要按照预先搭建好的电路进行，操作一定要针对与被操作的对象。
2、程序的编写应该做到以尽量少的编程语言去实现更复杂的控制内容，只有这样, 编写的程序才能够简洁完整。

基于单片机的灭火智能小车的设计与实现

基于单片机的灭火智能小车的设计与实现
本论文设计了一种基于单片机控制的智能小车，旨在解决火灾现场的灭火问题。

小车具有远程控制和自主寻路的功能，并能够通过水泵系统进行喷洒灭火。

该小车使用了一款性能稳定、价格实惠的STM32F103C8T6单片机作为主控芯片，通过PWM信号控制直流电机实现小车的前进后退、转弯等方向控制操作。

小车的传感器模块采用了火焰传感器和超声波传感器，可对火灾现场进行实时监测，以实现自主寻路功能。

同时，设计了一套完整的水泵系统，将水储存在小车内并进行喷洒灭火操作。

经过测试，该智能小车的性能稳定，具有较好的使用效果，为火灾现场的灭火工作提供了有效的帮助。

基于STM32的无线视频监控智能小车设计

基于STM32的无线视频监控智能小车设计一、引言近年来，无线视频监控技术得到了广泛应用，它可以通过无线传输将监控画面实时传输到控制中心或者挪动设备上，大大便利了人们对于遥程地点的监控。

为了更好地应用无线视频监控，本文设计了一种基于STM32的无线视频监控智能小车。

该小车可以通过无线网络与控制端建立毗连，实时传输视频监控画面，并且可以通过遥控方式进行控制和操作。

二、设计思路1. 硬件设计本设计的控制核心接受了STM32系列单片机。

STM32单片机具有强大的性能和丰富的资源，可以满足小车的控制要求。

同时，为了能够无线传输监控画面，还需要使用WiFi模块和摄像头模块。

通过WiFi模块，可以与控制端建立毗连，并通过无线网络传输数据。

摄像头模块负责采集实时视频画面，并传输给WiFi模块。

2. 软件设计小车的软件设计分为嵌入式软件和上位机软件两部分。

嵌入式软件部分，主要是通过STM32单片机实现对小车电机的控制和对WiFi模块的控制。

使用STM32的PWM输出来控制小车电机的转速和方向，实现前后左右的运动控制。

同时，通过串口通信方式与WiFi模块进行数据的传输和接收。

在接收到控制端发送的指令后，将指令解析，对小车进行相应的运动或摄像头的控制。

上位机软件部分，主要是通过PC机端实现对小车的控制和对接收到的视频画面进行显示。

在PC机端编写的控制端软件上，可以通过键盘或者鼠标对小车进行遥控操作，实现对小车的运动控制。

同时，可以接收到小车传输的视频画面，并实时显示在PC机端。

三、关键技术实现1. WiFi通信技术为了实现小车与控制端之间的无线传输，需要使用到WiFi通信技术。

通过在小车上添加WiFi模块，可以与控制端建立无线毗连，并进行数据传输。

通过WiFi模块支持的TCP/IP协议栈，实现对数据的可靠传输。

2. 视频采集与传输技术为了实现实时视频监控功能，需要使用到摄像头模块。

通过摄像头模块，可以采集到实时的视频画面。

智能巡线小车的设计方案

表3.1 一些寄存器的复位状态
寄存器
复位状态
寄存器
复位状态
PC
0000H
TCON
00H
ACC
00H
TL0
00H
PSW
00H
TH0
00H
SP
07H
TL1
00H
DPTR
0000H
TH1
00H
P0-P3
FFH
SCON
00H
IP
XX000000B
SBUF
不定
IE
0X000000B
PCON
0XXX0000B
TMOD
为了能够较好的满足系统的要求，我们选择了方案2。
2.5
方案1：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2：采用电阻网络或数字电位器调节电动机的分压，从而达到分压的目的。但电阻网络只能实现有级调速，而数字电阻的元器件价格比较昂贵。更主要的问题在于一般的电动机电阻很小，但电流很大，分压不仅回降低效率，而且实现很困难。
方案2：选用51系列的单片机，AT89S52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，成本也比ARM低。
根据自己的知识能力，实验室现有条件，选用STC89C52RC单片机作为本次毕业设计的主控芯片，而且此芯片烧程序也不需要专用的下载器，另一方面节省了成本，只要安装USB转串口驱动，在普通的计算机上就可以烧写程序，很方便。
2.7 本章小结
经过积极论证，最后采用以STC89C52单片机为控制核心，黑白线信号经过TCRT5000输出高低电压信号，再经过LM324电压比较器输出给单片机标准TTL电平信号，而单片机根据输入口高低电平的变化来执行相对应指令，使小车达到稳定的行驶。

基于ST89C52单片机的自动往返小车(含程序)_毕业设计(论文)

基本原理：1.电机驱动调速模块方案一：采用电阻网络或数字电位器调整电动机的分压，从而达到调速的目的。

但是电阻络只能实现有级调速，而数字电阻的元器件价格昂贵。

更主要的问题在于一般电动机的电阻较小，但电流很大；分压不仅会降低效率，而且很难实现。

方案二：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。

方案的优点是电路较为简单，缺点是继电器的响应时间慢，机械结构易损坏，寿命较短，可靠性不高。

方案三：采用达林顿管TIP4组成的PWM电路。

用单片机控制达林顿管使之工作在占空比可调的状态，精确调整电机转速。

方案四：采用L298N来控制电机的正转和反转来实现小车的前进和后退。

加上单片机的程序PWM，实现整车的加速与减速，精确小车的速度。

基于上述理论分析，拟选择方案四。

2.路面黑带检测模块黑带检测的原理是：红外光线照射到路面并反射，由于黑带和白纸的系数不同，可根据接的红外线的强弱判断是否到达黑带。

方案一：可见光发光二极管与光敏二极管组成的发射—接收电路。

这种方案的缺点在于其他环境光源会对光敏二极管的工作产生很大的干扰，一旦外界光亮条件改变，很可能造成误判和漏判；虽然产生超高亮发光二极管可以降低一定的干扰，但这又将增加额外的功率损耗。

方案二:反射式的红外发射—接收器。

由于采用红外管代替普通可见光管，可以降低环境干扰。

基于上述理论分析，拟选择方案二。

3. 电源选择方案一：所有器件采用电源供电，这样供电电路比较简单；但是由于电动机启动瞬时电流很大，会造成电压不稳，干扰严重，缺点十分明显。

方案二：双电源供电，将电动机驱动电源与单片机以及周边电路电源完全隔离，这样做虽然不如单电源方便灵活，但可以将电动机驱动所造成的干扰彻底消除，提高了系统的稳定性。

基于上述理论分析，拟选择方案二。

4. 控制单元模块方案一：采用纯数字电路该方案外部检测采用光电转换，系统控制部分采用数字电路译码对小车电动机两端电压调整，来控制小车的运行。

基于STM32智能循迹避障小车(设计报告)

基于STM32智能循迹避障小车(设计报告)具有丰富的外设和存储器资源，能够满足本设计的需求。

在硬件方面，采用了红外对管和超声波传感器来检测道路上的轨迹和障碍物，并通过PWM调速来控制电动小车的速度。

在软件方面，采用MDK(keil)软件进行编程，实现对小车的自动循迹和避障，快慢速行驶，以及自动停车等功能。

设计方案本设计方案主要分为硬件设计和软件设计两个部分。

硬件设计部分主要包括电路原理图的设计和PCB的制作。

在电路原理图的设计中，需要将stm32芯片、红外对管、超声波传感器、电机驱动模块等元器件进行连接。

在PCB的制作中，需要将电路原理图转化为PCB布局图，并进行钻孔、贴片等工艺流程，最终得到完整的电路板。

软件设计部分主要包括程序的编写和调试。

在程序的编写中，需要先进行芯片的初始化设置，然后分别编写循迹、避障、速度控制等功能的代码，并将其整合到主函数中。

在调试过程中，需要通过串口调试工具来进行数据的监测和分析，以确保程序的正确性和稳定性。

实验结果经过多次实验测试，本设计方案实现了对电动小车的自动循迹和避障，快慢速行驶，以及自动停车等功能。

在循迹和避障方面，红外对管和超声波传感器的检测精度较高，能够准确地控制小车的运动方向和速度；在速度控制方面，PWM调速的方式能够实现小车的快慢速行驶，且速度控制精度较高；在自动停车方面，通过超声波传感器检测到障碍物后，能够自动停车，确保了小车的安全性。

结论本设计方案采用stm32为控制核心，利用红外对管和超声波传感器实现对电动小车的自动循迹和避障，快慢速行驶，以及自动停车等功能。

在硬件方面，电路结构简单，可靠性能高；在软件方面，采用MDK(keil)软件进行编程，实现了程序的稳定性和正确性。

实验测试结果表明，本设计方案能够满足题目的要求，具有一定的实用性和推广价值。

内核采用ARM32位Cortex-M3 CPU，最高工作频率为72MHz，1.25DMIPS/MHz，具有单周期乘法和硬件除法功能。

一款LPC54606单片机的智能自动循线小车

• 120•智能自动循线小车采用32位单片机LPC54606为核心控制器，通过智能车上搭载的传感器识别赛道中间的电磁线，以最快的速度完成巡线行驶，采用工字电感完成对赛道信息的采集检测，通过算法提取中线，使用PID 控制算法调节舵机的打角，实现智能车运动过程中的方向闭环控制，同时，车上搭载TFT 显示模块和按键，可以对车内参数实现快速调节，并通过上位机对采集信息进行分析。

经多次重复实验，结果表明，智能小车可以精确并迅速完成巡线行驶。

1 系统工作原理本系统采用32位微控制LPC54606型号芯片作为核心控制单元对整个智能小车系统进行控制。

赛道信息由车体前方架设的几个工字型电感进行采集，经LPC54606的ADC 口接收信号后，同时内部发出PWM 波，用于智能小车的运动控制反应和驱动直流电机对智能小车进行速度控制，同时通过控制智能小车两个轮子的速度差来实现车体的转向，使智能小车在赛道上能够自主循迹行驶。

此外，智能小车上增加按键和拨码开关作为输入设备，便于智能小车的速度控制和策略的选择。

通过改变电机转速来实现速度控制和方向控制，保证车模沿着竞赛道路行驶。

智能小车行驶的道路中心铺设有一根金属漆包线，通有100mA 的20kHz 交变电流，道路中心线周围产生一个交变磁场通过传感器采集道路电磁信息数据，经过算法处理实现电机控制和方向控制，从而保证智能小车在赛道上的高效行驶。

图1 智能巡线小车系统结构框图2 智能巡线小车系统整体结构设计如图1所示，本设计共四大模块：LPC54606主控模块、电机驱动模块、电源模块、辅助模块。

主控模块将传感器采集信号处理后，根据控制算法对应控制直流电机转速，实现对智能车的最优速度控制。

传感器模块，通过25cm 长的前瞻放置四个对称电感，使小车提前判断赛道信息，做出决策提供充足的反应时间。

电源模块，为整个系统提供合适而又稳定的电源。

电机驱动模块，驱动直流电机完成智能小车的加减速控制和舵机转向控制。

PWM的调速原理与应用—小车调速

17-2. P89V51RD2的PWM功能模块结构与应用的功能模块结构与应用
P89V51RD2的几个重要寄存器
CMOD－PCA计数器方式寄存器－计数器方式寄存器 CCON－PCON计数器控制寄存器－计数器控制寄存器 CCAPMn－PCA模块比较捕获寄存器（n=1、2、3、4、5）－模块比较/捕获寄存器模块比较捕获寄存器（、、、、）
11
置位CCON寄存器的中断标志位寄存器的中断标志位CCFn。置位寄存器的中断标志位。脚翻转。使CEXn脚翻转。脚翻转
电子发烧友电子技术论坛SiChuan Engineering Technical College-1959
00：fosc/6 ： 01：fosc/12 ： 10：定时器0溢出：定时器溢出 11：ECI/P1.2脚的外部时钟：脚的外部时钟
ECF：PCA使能计数溢出中断：ECF=1时，使能寄存器：使能计数溢出中断：位的中断。使能计数溢出中断时使能寄存器CCON CF位的中断。ECF=0时，位的中断时禁止该功N能禁止该功能。
CMOD－PCA计数器方式寄存器－计数器方式寄存器
位符号 D7 CIDL D6 WDTE D5 D4 D3 D2 CPS1 D1 CPS0 D0 ECF
CIDL：计数器空闲控制：CIDL=0时，空闲模式下：计数器空闲控制：计数器继续工作。时空闲模式下PCA计数器继续工作。CIDL＝1时，计数器继续工作＝时空闲模式下PCA计数器禁能。计数器禁能。空闲模式下计数器禁能 WDTE：看门狗定时器使能：WDTE=0时，禁止模块的看门狗定时器功能。WDTE=1 ：看门狗定时器使能：的看门狗定时器功能。时禁止模块4的看门狗定时器功能时使能看门狗定时器。时使能看门狗定时器。 CPS1、CPS0 ：PCA计数脉冲选择。、计数脉冲选择。计数脉冲选择

基于麦克纳姆轮的智能小车设计

基于麦克纳姆轮的智能小车设计摘要：本文介绍了一种基于麦克纳姆轮的智能小车设计方案。

该智能小车以STM32为主控芯片，搭载了红外循迹模块、超声波测距模块以及无线通信模块，可实现自动循迹、避障、无线控制等多种运动方式。

基于麦克纳姆轮的特性，使得小车可实现直行、后退、左右侧移、自旋转等全方位移动，具有较强的环境适应性及道路通过性。

本文介绍了其整体研究方案和软硬件的设计思路，可实现一个用于自动循迹和手动控制的物品运输装置平台。

关键词：智能小车；麦克纳姆轮；自动循迹；STM32Design of intelligent car based on McNamm wheelWang Junpeng , Wang Guohua , Long Xincheng（GuangZhou City University of Technology , College of Computer Engineering , Guangzhou 510800, China）Abstract: This paper introduces a design scheme of intelligent car based on McNamm wheel. With STM32 as the control core, the smart caris equipped with infrared tracking module, ultrasonic ranging module and wireless communication module, which can realize automatic tracking, obstacle avoidance, wireless control and other motion modes. Based on the characteristics of McNamm wheel, the car can move in all directions, such as straight, backward, left and right sideshift,self-rotation, etc., with strong environmental adaptability and road trafficability.This paper introduces its overall research scheme and the design idea of software and hardware, which can realize a platformfor automatic route tracking and manual control of goods transportation device.Key words: Smart car; McNamm wheel; Automatic tracking; STM320引言随着科技的发展迅速，越来越多的机器人应用到日常生活中，同时对于机器人的移动性能提出了越来越高的要求，而轮式机器人如智能小车是机器人移动方案的首选。

关于太阳能自动循迹小车的设计研究

关于太阳能自动循迹小车的设计研究发布时间：2023-02-28T06:30:49.369Z 来源：《教学与研究》2022年56卷10月19期作者：潘萱赵震[导读] 本文设计的太阳能自动循迹小车具有自动循迹功能，可通过PWM编码控制行驶速度。

潘萱赵震（河北外国语学院河北石家庄 050091）摘要：本文设计的太阳能自动循迹小车具有自动循迹功能，可通过PWM编码控制行驶速度。

整体设计可以分为5个模块，控制核心为AT89C51单片机，循迹是通过红外光电传感器实现的，利用红外对射管检测路面的轨迹，电机驱动采用特定方式进行电机的控制，时刻调整车体位置使车不离开轨道。

整个小车具有自动循迹的功能。

关键词：自动循迹单片机太阳能一、引言当下小车实现自动循迹已经是大势所趋，现阶段循迹小车不仅仅循迹这么简单，甚至还要具有避障、避断崖的功能，但是其所用到的器件和原理都是万变不离其宗。

自动循迹小车可使我们日常生活中的各个行业得到巨大的飞跃。

循迹小车不仅仅有益于机械制造业，在仓库管理、图书馆、餐饮行业、汽车制造业、药品运输中都可以得到应用。

就比如在餐饮行业中，运用循迹小车可以实现无人配餐，进而大大提升餐饮工作人员的工作效率。

还有就是AGV（Automated Guided Vehicle）智能小车，1974年瑞典为了提高运输系统的灵活性，采用基于AGV为载运工具的自动轿车装配线，将装配时间等大大减少。

AGV在世界的很多汽车厂的制造和装配线上得到了普遍应用。

所以，此研究意义深刻。

二、研究内容2.1 系统原理设计自动循迹小车采用前轮驱动，通过调制前面两个轮子的转速控制转向。

在车体前部装有四个红外反射式传感器，当小车左边的传感器检测到黑线时，说明小车的整体向右边偏移，这时主控芯片控制左轮电机减速，车体向左边修正同理，反之则反。

当车体的中间的传感器一直检测到黑线，这样小车就会沿着黑线一直行走。

2.2 硬件设计2.2.1 控制核心采用单片机（Single-Chip Microcomputer）来做为整个系统的核心，使用其控制性能时时刻刻调整小车的运动状态。