全国大学电子设计大赛智能小车单片机程序及报告+流程图+管脚说明-4
智能小车系统设计流程图
基于上述理论分析，选用方案三。
智能小车系统设计流程图
摘要
本设计采用两块单片机（89S52）作为自动控制小车的检测控制、显示计算核心。路面黑线检测采用反射式红外传感器，车速和距离检测使用了霍尔传感器，金属检测使用了金属接近开关。电源部分采用了强电流、弱电流分开。数字、模拟独立供电，利用光电耦合器件避免了电动机对控制系统的干扰。同时利用了PWM技术动态的控制电动机的转速，利用低密度PLD简化电路提高硬件系统的可靠性，基于这些完备可靠的硬件设计，使用了一套独特的软件算法实现了小车在金属的检测，和在高速运动中的精确控制，达到了很好的效果！
1-3
我们采用了200HZ的周期信号控制，通过对其占空比的调整，对车速进行调节。最小脉宽为0.2ms速度分为5档，可以满足车速调整的精度要求。同时可以控制电动机的转向。
（2）路面黑线检测模块的电路设计与实现，具体电路见1-4，为了检测路面黑线，在车的前部安装了四个反射式红外传感器，分成左右两组，由传感器先后通过黑线的顺序可以知道小车现在跑道的位置，以便跑回原跑道。
B时间误差：我们采用单片机内部计数器检测时间，精度较高但受外部显示位数限制无法完全显示！
四结束语
从本次设计大赛的汽车自动控制中体会到，要对高速行驶中的汽车实施控制并不是一个简单的自动控制问题，它涉及到了机械学、力学、光学、电磁学等方面的知识，并与单片机相互配合，利用了单片机的强大功能实现了带速度反馈的闭环速度控制系统、智能转向系统、防止车轮打滑等功能。从最终测试结果来看，本系统具有较强的环境适应能力，很好的完成了题目的要求！
智能小车单片机程序+论文+流程图+管教说明-报告模板
简易智能小汽车队长：黄洋队员：尹志军梁荣新赛前辅导老师：臧春华文稿整理辅导老师：摘要设计分为5个模块：前轮PWM驱动电路、后轮PWM驱动电路、轨迹探测模块、障碍物探测模块、光源探测模块。
前轮PWM驱动电路用于转向控制；后轮PWM驱动电路用于方向和速度控制；探测模块利用三个光感元件，对黑色轨道进行寻迹；障碍物探测模块用于对两个障碍物进行探测；光源探测模块利用三个光敏电阻制成，用于寻光并确定光源角度，以期获得较为精确的转向值。
绕障方案利用障碍物较低这个重要条件，在C点出发后，先利用光敏电阻获得光源的方向是本设计的一大特色。
一、方案论证与比较1．轨迹探测模块设计与比较方案一、使用简易光电传感器结合外围电路探测。
由于所采用光电传感器实际效果并不理想，对行驶过程中的稳定性要求很高，且误测几率较大、易受光线环境和路面介质影响。
在使用过程极易出现问题，而且容易因为该部件造成整个系统的不稳定。
故最终未采用该方案。
方案二、利用两只光电开关。
分别置于轨道的两侧，根据其接受到白线的先后来控制小车转向来调整车向，但测试表明，如果两只光电开关之间的距离很小，则约束了速度,如果着重于小车速度的提升，则随着车速的提升，则势必要求两只光电开关之间的距离加大，从而使得小车的行驶路线脱离轨道幅度较大，小车将无法快速完成准确的导向从而有可能导致寻迹失败。
方案三、用三只光电开关。
一只置于轨道中间，两只置于轨道外侧，当小车脱离轨道时，即当置于中间的一只光电开关脱离轨道时，等待外面任一只检测到黑线后，做出相应的转向调整，直到中间的光电开关重新检测到黑线（即回到轨道）再恢复正向行驶。
现场实测表明，虽然小车在寻迹过程中有一定的左右摇摆（因为所购小车的内部结构决定了光电开光之间的距离到达不了精确计算值1厘米），但只要控制好行驶速度就可保证车身基本上接近于沿靠轨道行驶。
综合考虑到寻迹准确性和行驶速度的要求，采用方案三。
2．数据存储比较方案一、采用外接ROM进行存储。
智能寻迹小车以及程序
寻迹小车在历届全国大学生电子设计竞赛中多次出现了集光、机、电于一体的简易智能小车题目。
笔者通过论证、比较、实验之后，制作出了简易小车的寻迹电路系统。
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。
总体方案整个电路系统分为检测、控制、驱动三个模块。
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，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传感检测单元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。
笔者在该模块中利用了简单、应用也比较普遍的检测方法——红外探测法。
红外探测法，即利用红外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红外光，当红外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。
传感器的选择市场上用于红外探测法的器件较多，可以利用反射式传感器外接简单电路自制探头，也可以使用结构简单、工作性能可靠的集成式红外探头。
ST系列集成红外探头价格便宜、体积小、使用方便、性能可靠、用途广泛，所以该系统中最终选择了ST168反射传感器作为红外光的发射和接收器件，其内部结构和外接电路均较为简单，如图2所示：图2 ST168检测电路ST168采用高发射功率红外光、电二极管和高灵敏光电晶体管组成，采用非接触式检测方式。
ST168的检测距离很小，一般为8~15毫米，因为8毫米以下是它的检测盲区，而大于15毫米则很容易受干扰。
笔者经过多次测试、比较，发现把传感器安装在距离检测物表面10毫米时，检测效果最好。
R1限制发射二极管的电流，发射管的电流和发射功率成正比，但受其极限输入正向电流50mA的影响，用R1=150的电阻作为限流电阻,Vcc=5V作为电源电压，测试发现发射功率完全能满足检测需要；可变电阻R2可限制接收电路的电流，一方面保护接收红外管；另一方面可调节检测电路的灵敏度。
电子大赛单片机循迹小车设计报告
电子大赛自动循迹小车目录摘要 (2)一方案论证与比较 (2)1、单片机的论证与选择 (2)2、电机的论证选择 (2)二理论分析与计算 (3)1、小车循迹功能的实现 (3)三系统实现方框图与电路设计 (4)1、系统总体框架图 (4)2、单元电路设计 (4)（1）单片机最小系统版 (4)（2） Risym 4路红外寻迹避障传感器模块 (7)（3）电机驱动芯片L298N原理图如下 (8)四系统软件设计 (9)1、总体软件流程图 (9)五测试方案与测试结果 (10)1、测试方案 (10)2、测试结果 (10)3、问题分析与总结 (11)附录一：参考文献： (11)附录二:程序 (12)附录三：作品实物图 (17)摘要本系统以STC89C52单片机为控制核心，采用小车专用电池为电源。
在本系统中，单片机通过红外传感器实现对赛道（白面黑线）的轨道识别与小车位置的判定，并通过Risym 4路红外寻迹避障传感器模块和驱动L298N芯片与相应程序，通过控制小车左右轮实现前进和循迹转向功能。
关键词：STC89C52 L298N 白面黑底轨道循迹小车红外传感器一方案论证与比较1、单片机的论证与选择方案一：采用Atmel公司的AT89S52单片机作为主控制器。
AT89S52单片机价格便宜，控制简单，为我们平时实验所熟用；但其运算速度较慢，片内资源很少，存储器容量也很小，同时驱动多个传感器时难以实现复杂的算法。
方案二：采用TI公司的MSP430系列单片机。
MSP430系列单片机具有低功耗、速度快、片上资源丰富、外部拓展能力强等特点。
16位RISC指令集处理器，14个双向I/O口，每个I/O口均可作为中断源，但是工作电压偏低（1.8V-3.6V）对于很多5V的系统来说接口电路颇为麻烦，I/O无保护，过压过流会立即击穿，。
方案三：采用STC公司生产的STC89C52。
89C52是的一种低功耗、高性能CMOS8位微控制器，具有8K字节系统可编程Flash存储器。
电子设计大赛智能小车
自动往返小车设计报告Design Report of Automatic Motor-Driven Car 安徽赛区小组成员：A,B,C指导老师: D摘要本系统以单片机SPCE061A为控制器，控制电动小车行驶方向，采用PWM脉宽调制技术控制小车的行驶速度。
采用红外光电开关和霍尔传感器分别对小车行驶的位置和距离跟踪检测，并将小车行驶的时间和距离等数据通过LCD显示器显示出来。
整个系统的电路结构简单，可靠性高。
关键词：智能控制，电动小车，PWM脉宽调制，光电检测，霍尔传感器，LCD显示AbstractThis system bases on the MCU (Micro Controlled Unit) SPCE061A to control the direction of the automatic motor-driven car, and uses the PWM (Pulse Width Modulation) technology to control the speed of the motors. The location and distance of the car are detected by the infrared ray photoelectric detector and Hall sensor. The running time and distance of the car are also displayed with LCD model meantime.The structure of the model is simple but reliable.Key words: Intelligent Control, Motor-driven Car, PWM, Photoelectric Detector, Hall sensor，LCD.目录一、系统方案的选择与论证A、系统基本方案1、控制器模块2、电机模块的选择3、电机驱动模块的选择4、距离检测模块5、黑线检测模块6、显示模块7、小车的选择8、电源的选择9、挡板检测模块B、系统各模块的最终方案C、系统总体设计框图二、系统主要电路设计1、直流电机驱动模块设计2、黑线检测电路设计3、路程检测电路设计4、LED显示电路5、稳压电源电路设计三、系统软件设计1、车底黑线检测设计2、PWM程序设计3、路程计算原理设计4、主程序流程图5、挡板检测流程图四、系统测试1、测试仪器2、计时测试3、路程测试4、限速区测试5、系统实现的功能6、结论五、总结六、参考文献 0七、附录一、系统方案的选择与论证A 、系统基本方案根据题目要求，系统可以划分为控制部分和信号检测部分。
2023年全国大学生电子设计竞赛C题
目录摘要 (3)1.设计任务及规定 (4)1.1设计任务 (4)1.2设计规定 (4)2.系统方案 (5)2.1控制模块旳论证与选择 (5)2.2电源模块旳论证与选择 (5)2.3小车车体旳论证与选择 (6)2.4电机模块旳论证与选择 (6)2.5电机驱动模块旳论证与选择 (6)2.6寻迹模块旳论证与选择 (7)2.7避障模块旳论证与选择 (7)2.8显示模块旳论证与选择 (7)2.9按键模块旳论证与选择 (8)2.10通信模块旳论证与选择 (8)2.11方案选定 (9)3.系统旳理论分析与计算 (10)3.1系统旳信号检测与控制 (10)3.1.1 系统旳信号检测 (10)3.1.2 系统旳信号控制 (10)3.2 两车之间旳通信措施 (11)3.3 节能 (11)4.电路与程序设计 (12)4.1电路旳设计 (12)4.1.1 系统总体框图 (12)4.1.2 控制器旳电路设计 (13)4.1.3 稳压电源旳电路设计 (13)4.1.4 电机驱动电路旳设计 (14)4.2程序旳设计 (15)4.2.1 程序功能描述与设计 (15)4.2.2 程序流程图 (16)5.测试措施与测试成果 (19)5.1测试方案 (19)5.2测试条件与仪器 (19)5.3测试成果及分析 (19)5.3.1 测试数据 (19)5.3.2测试分析与结论 (19)参照文献 (17)附录1 (18)附录2 (19)附录3 (20)智能小车旳设计摘要: 本作品以低功耗旳ATmega16单片机为控制关键；MP2307稳压电路供电；使用光电传感器寻线和避障；LN298N驱动电机；以光电传感器来实现甲乙两车之间旳通信；结合了PWM调速等技术, 设计了一组智能小车。
该小车旳车体由控制、电源、按键、小车硬件、电机、电机驱动、寻迹、避障、显示和光电传感通信等十个模块构成, 可用于无人驾驶、自动探测等人工智能领域。
关键字: ATmega16.MP2307、光电、LN298N1.设计任务及规定1.1设计任务甲车车头紧靠起点标志线,乙车车尾紧靠边界,甲、乙两辆小车同步起动, 先后通过起点标志线, 在行车道同向而行, 实现两车交替超车领跑功能。
全国电子设计大赛智能小车
全国电子设计大赛智能小车（C题）设计报告中文摘要：采用C8051F020单片机为控制芯片控制小车的速度及转向。
其中小车驱动由L298N 驱动电路完成，速度由单片机输出的PWM波控制以实现小车在超速区的超速行驶，利用红外对管检测黑线和障碍物以实现小车的正常行驶和转弯，避免在行驶过程中越界和碰撞。
关键词：智能小车；STC89C52单片机； L298N；红外对管目录第一章方案设计与论证 (3)主控系统 (3)电机驱动模块 (3)信号检测模块 (3)两车通信模块 (4)电源模块 (4)第二章硬件设计 (4)总体设计 (4)车体设计 (5)驱动电路 (5)信号检测与控制 (7)两车通信模块 (7)第三章软件设计 (8)主程序模块 (8)信号检测模块 (9)超车区域 (10)第四章测试与结果分析 (10)结束语 (11)参考文献 (11)一、方案设计与论证、主控系统根据设计要求，我认为此设计属于多输入量的复杂程序控制问题。
据此，拟定了以下两种方案并进行了综合的比较论证，具体如下：方案一：选用一片CPLD（如EPM7128LC84-15）作为系统的核心部件，实现控制与处理的功能。
CPLD具有速度快、编程容易、资源丰富、开发周期短等优点，可利用VHDL语言进行编写开发。
但CPLD在控制上较单片机有较大的劣势。
同时，CPLD的处理速度非常快，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，在这一点上，MCU 就已经可以胜任了。
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。
为此，我们不采用该种方案，进而提出了第二种设想。
方案二：采用单片机作为整个系统的核心，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。
这样一来，单片机就可以充分发挥其资源丰富、有较为强大的控制功能及可位寻址操作功能、价格低廉等优点。
电子设计竞赛-智能小车单片机程序及报告-题目
2003年全国大学生电子设计竞赛试题参赛注意事项（1）2003年9月15日8:00竞赛正式开始，每支参赛队限定在提供的A 、B 、C 、D 、E 、F 题中任选一题；认真填写《登记表》各栏目内容，填写好的《登记表》由赛场巡视员暂时保存。
（2）参赛者必须是有正式学籍的全日制在校本、专科学生，应出示能够证明参赛者学生身份的有效证件（如学生证）随时备查。
（3）每队严格限制3人，开赛后不得中途更换队员。
（4）竞赛期间，可使用各种图书资料和网络资源，但不得在学校指定竞赛场地外进行设计制作，不得以任何方式与他人交流，包括教师在内的非参赛队员必须迴避，对违纪参赛队取消评审资格。
（5）2003年9月18日20:00竞赛结束，上交设计报告、制作实物及《登记表》，由专人封存。
简易智能电动车（E 题）一、任务设计并制作一个简易智能电动车，其行驶路线示意图如下：二、要求1、基本要求（1）电动车从起跑线出发（车体不得超过起跑线），沿引导线到达B 点。
在“直道区”铺设的白纸下沿引导线埋有1~3块宽度为15cm 、长度不等的薄铁片。
电动车检测到薄铁障 碍 物 1障 碍 物 21m 1m2mR =0.8mCB5cm起跑线1.2m2.3m0.4m5c m5cm2c m5c m5c m2cm停车区0.4m12c m光源1.45m0.4m0.3m 直道区弯道区2mO50c m障 碍 区引导线车库0.2m0.4m15cm 12.5cm 12.5cm5cm片时需立即发出声光指示信息，并实时存储、显示在“直道区”检测到的薄铁片数目。
（2）电动车到达B点以后进入“弯道区”，沿圆弧引导线到达C点（也可脱离圆弧引导线到达C点）。
C点下埋有边长为15cm的正方形薄铁片，要求电动车到达C点检测到薄铁片后在C点处停车5秒，停车期间发出断续的声光信息。
（3）电动车在光源的引导下，通过障碍区进入停车区并到达车库。
电动车必须在两个障碍物之间通过且不得与其接触。
电子设计大赛智能超车小车 c题
机安装到电动车上需要对电动车模型进行较大改动，不适用于此系统， 故放弃本方案。
方案二： 霍尔传感器测速。 利用霍尔开关元件测转速，内部具有稳压电路、霍尔电势发生器、 放大器、施密特触发器和输出电路，其输出电平和TTL 电平兼容。在待 测旋转体的转轴上装上一个圆盘，在圆盘上装上若干对小磁钢，小磁钢 愈多分辨率越高。霍尔开关固定在小磁钢附近，当旋转体以角速度M 旋 转时，每当一个小磁钢转过霍尔开关，霍尔开关便输出一个脉冲，计算 出单位时间的脉冲数，即可确定旋转体的速度。但是相对于本设计，安 装不便，故本设计放弃此方案。 方案三： 红外测速传感器。 红外测速传感器是传感器开孔圆盘的转轴与转轴相连接，红外线通 过开孔盘的孔和缝隙反射到红外接收头上，开孔盘随旋转体转一周，红 外对射管接收的次数等于盘上的开孔数，从而测出旋转体旋转速度。灵 敏度较高，设计简单，占用空间少。 综上所述，本设计采用方案三。
40cm左右，因而探测距离满足本设计的小车需求。 综上考虑，选用方案四。
1.6 电机选择方案与论证
本系统为智能电动车，对于电动车来说，因此驱动轮的驱动电机的 选择就显得十分重要。由于本实验要实现对路径的准确定位和精确测 量，本设计综合考虑了一下两种方案。
方案一：采用步进电机作为该系统的驱动电机。 步进电机转过的角度可以精确的定位，从而实现小车前进路程和位 置的精确定位。虽然采用步进电机有诸多优点，但是步进电机的输出力 矩较低，随转速的升高而下降，且在较高转速时会急剧下降，其转速较 低，不适用于小车等有一定速度要求的系统。经综合比较考虑，本设计 放弃了此方案。 方案二：采用直流减速电机。 直流减速电机转动力矩大，体积小，重量轻，装配简单，使用方 便。由于其内部由高速电动机提供原始动力，带动变速（减速）齿轮 组，可以产生较大扭力。 为了能够较好的满足系统的要求，本设计选择了方案二。
电子设计大赛智能小车设计报告
简易智能电动车设计报告小组成员：日期：摘要本设计以STC89C52单片机为控制核心。
经光敏电阻和红外对射完成循迹，寻光以及躲避障碍物，测距的检测，停车，控制时间等，经比较器LM393进入单片机。
单片机通过内部程序完成对小车的控制，从而完成相关要求。
关键字：控制；检测；红外对射；智能小车；AbstractThe design for STC89C52 core control. The photosensitive resistor and infrared to radio plete tracking, search light and avoid obstacles, ranging detection, parking, control the time, by the parator LM393 into the single chip microputer. SCM through internal procedures performed on the control car, thereby pleting the relevant requirements.Keywords: control; testing; infrared; smart car;目录1 方案设定02 各模块的选择方案12.1电源模块选择方案12.2系统控制模块方案12.3红外对射模块方案12.4恒流源模块22.5比较器转换模块23 系统硬件设计33.1电源电路设计33.2恒流源电路设计43.3电机驱动模块53.4循迹检测设计63.5测距检测设计63.6避障检测设计74 系统软件设计85 系统调试106 结论117 参考文献121 方案设定根据以上参赛图以及本次比赛的相关要求，我们小组设定了一下方案。
方案：用两片STC89C52单片机作为主控芯片，其中一片控制红外循迹，红外寻光，红外避障等模块检测，另一片检测红外测距模块。
智能小车详细设计方案及说明书
1前 言
1.1
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.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,由此发展起来的智能小车引起了众多学者的广泛关注和极大的兴趣。
现智能小车发展很快,从智能玩具到其它各行业都有实质成果.其基本可实现循迹,避障,检测贴片,寻光入库,避崖等基本功能,现在大学电子设计大赛智能小车又在向声控系统发展.比较出名的飞思卡尔智能小车更是走在前列，我此次的设计主要实现循迹避障通信及遥控功能。
2方案设计与论证
根据题目的要求，确定如下方案：首先设计出小车的基本模形以及传动方案，并在车上加装光电检测器，实现对电动车的速度、位置、运行状况的实时测量，并将测量数据传送至单片机进行处理，然后由单片机根据所检测的各种数据实现对电动车的智能控制。
摘 要
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们的关注，而汽车的智能化已成为科技发展的新方向。本设计就是在这样的背景下提出来的。此次设计的简易智能小车是基于单片机控制及传感器技术的，实现的功能是小汽车可自动寻迹行驶，并且能够利光电传感器检测道路上的障碍，利用电两个电机的差动调节, 控制电动小汽车的自动避障、寻光及自动停车，同时能够在行驶过程中显示里程、速度、时间等。通过寻迹传感器进行黑线的检测、霍尔传感器进行里程的记录，并由单片机系统来控制智能车的行驶状态。采用PWM技术实现了电动机的多级调速.
方案一：用现有的小车改装
电动小车价格低廉，有完整的驱动、传动和控制单元，其中传动装置是我们所需的。但玩具电动车采用普通直流电机驱动，带负载能力差，调速方面对程序要求较高。同时，玩具电动车转向依靠前轮电机带动前轮转向完成，精度低，又由于本次毕业设计只是理上研究，和巩固已学过的相关知识，如果购买小车会自带程序和一些图及参数，容易产生惰性。所以购买小车做实物的价值不大，因些我们放弃这一方案。
全国电子设计大赛智能小车报告
论文编号：C甲024052011年全国大学生电子设计竞赛报告智能小车参赛学校：山东科技大学参赛学生：郭明阳韩瑞华刘思庆联系电话：151****57232011年9月3日摘要本系统采用型号为TMS320F2812的DSP芯片设计了两台智能小车。
系统硬件主要有中央处理器、传感采集电路、小车、电机驱动电路等四部分组成。
传感器选用有避障功能红外避障传感器及检测黑白线功能的TCRT5000红外反射式接近开关传感器，在小车运行过程中及时检测行驶车道标志线、跑道两侧边界线以及前方障碍，实时将信息传输给DSP中央处理器，中央处理器根据控制算法发出控制指令，控制小车按照预定要求运行。
实验测试结果表明，本系统满足了赛题规定的各项指标要求。
关键词：DSP；PWM；智能小车；红外避障目录一、系统方案设计与论证 (4)1.1方案比较与论证 (4)1.1.1直流电动机驱动 (4)1.1.2 避障模块 (4)1.1.3 黑白线检测模块 (4)1.2信号的检测控制方案 (5)1.2.1电机的信号控制过程 (5)1.2.2黑白线、障碍信号检测的控制 (5)1.3系统算法与误差分析 (6)1.3.1直流电机同步算法与误差分析 (6)1.3.2转弯角度的大小算法与误差分析 (6)1.3.3预防小车出轨的算法与误差分析 (6)二、电路设计 (6)三、系统软件设计 (7)四、测试与结果分析 (8)4.1硬件测试与结果分析 (8)4.1.1小车车体 (8)4.1.2直流电机驱动 (8)4.1.3黑白线检测模块 (8)4.1.4红外壁障模块： (8)4.2软件测试与结果分析 (9)4.2.1单行模式 (9)4.2.2超车模式 (9)附件 (10)附件1.件模块 (10)附件2.电路设计 (12)附件3.小车实体 (13)附件4.主要程序清单 (14)一、系统方案设计与论证结合直流电动机相对良好的调速特性及较小的功耗特性，利用DSP产生的PWM波控制智能小车实现要求。
单片机智能小车 (带完整程序)
广东职业技术学院毕业综合实践报告题目:单片机智能小车类型：设计类专业:应用电子技术（LED新型电光源）班级:xxx学生姓名:xxx指导教师:xxx完成时间:2016年6月摘要智能作为现代的新技术，是以后的发展方向，它可以按照预先设定的模式在一个环境里自动的运作，不需要人为的管理，可应用于科学勘探等等的用途。
智能小车就是其中的一个体现。
智能小车，也称为轮式机器人，是一种以汽车电子为背景，涵盖智能控制、模式识别、传感技术、计算机、机械等多学科的科技创意性设计。
一般主要由路径识别、速度采集以及车速控制等模块组成。
本次设计的简易智能小车，采用STC89C51单片机作为小车的检测和主控芯片，充分利用了自动检测技术、单片机最小系统、液晶显示模块电路、串口无线通信，以及声光信号的控制、电机的驱动电路。
通过keil C软件编程，不断调试，最终实现小车的无线控制，壁障等功能。
关键词：智能小车，单片机，无线控制，壁障目录一引言 (3)1.1国外智能车辆研究现状 (3)1.2单片机智能小车发张前景 (3)二主控系统及驱动系统 (5)2.1系统架构 (5)2.2主控芯片的选择 (5)2.3驱动系统设计分析 (6)2.3.1电机及驱动芯片的选择 (6)2.3.2电机驱动模块 (7)2.4小结 (8)三无线控制系统 (8)3.1无线模块设计 (8)3.2通讯模块设计 (9)3.2.1蓝牙模块 (9)3.2.2接受发送数据子程序 (10)四壁障系统 (11)4.1壁障模块 (11)4.1.1超声波模块 (11)4.1.2红外传感器 (12)4.1.3壁障实现过程 (12)五温度传感系统 (14)5.1温度传感器简介 (14)5.2读温度子程序 (15)六液晶显示系统 (17)6.1LCD1602液晶显示屏简介 (17)6.1.1LCD1602引脚说明 (17)6.2LCD1602操作 (18)6.3LCD1602显示子程序 (19)七小车速度控制系统分析与设计 (21)7.1车速控制原理 (21)7.2车速控制子程序 (21)八智能小车流程图 (1923)8.1流程图 (23)九调试与总结 (24)致谢 (25)参考文献 (26)附录 (267)一引言1.1国外智能车辆研究现状国外智能车辆的研究历史较长，始于上世纪50年代。
电子设计大赛智能超车小车 c题
全国电子设计大赛总结与设计报告——智能小车（C题）摘要本设计作品是以二驱组装小车为车体，使用单片机STC89C52作为检测与控制核心芯片。
配合直流减速电机，利用L298N和光耦芯片制作而成的电机驱动模块控制小车的运行，红外收发管作为轨道控制模块完成在规定轨道的各种操作，通过红外对射检测码盘对两电机转速检测，实现方向控制模块对小车的直行、转弯及加速的精确控制。
并在行进过程中，使用光电开关实现避障模块避免撞车。
在超车区使用NRF509无线收发模块进行行进间通信。
可以精准的完成小车在轨道内直行，检测转弯标识实现转弯，甲乙两车之间的超车、车体的减速等功能，经过多次测试，小车的各项性能指标均已达到竞赛题目的要求。
关键词：STC89C52单片机 L298N 红外收发管光电开关 NRF509 红外对射检测码盘AbstractThis design work is based on two flooding for car body, use car assembly STC89C52 microcontroller as the test and control core chip. Cooperate with dc reduction motor, the use of L298N and light coupling is made of a chip of the motor driver module control the operation of the car, infrared transceiver tube as track control module completed in all kinds of operation, the provisions orbit by Photoelectric Detector test code plate Beam to two motor speed detection, and realize the direction control module of car moving, to turn and accelerate the precise control. And in March forward in the process, the use of photoelectric switch realize obstacle avoidance module to avoid a crash. The precise finish the car in orbit moving, turning to realize, turning test mark party b between two car body, the deceleration of overtaking and other functions, after repeated the test, the car of various performance indicators have reached the contest questions the goal.Key words: STC89C52 single-chip microcomputer L298N infrared transceiver Photoelectric switch Photoelectric tube NRF509 Beam Detector test code disk.目录1 方案论证与设计 (1)1.1总体方案设计 (1)1.2 控制核心方案与论证 (2)1.3轨道控制方案与论证 (3)1.4 电机驱动方案与论证 (4)1.5防碰撞方案与论证 (4)1.6 电机选择方案与论证 (5)1.7 方向控制方案与论证 (5)1.8 两车通信方案与论证 (6)2 系统硬件设计与实现 (8)2.1 系统总体设计 (8)2.2控制核心系统设计 (9)2.3 轨道控制模块设计 (9)2.4电机驱动模块设计 (10)2.6 运动方向控制设计 (11)2.7 两车无线通信模块设计 (12)3 系统软件设计与实现 (13)3.1 系统软件流程图 (13)4 系统测试与调试 (15)5 设计总结 (16)6参考文献 (17)1 方案论证与设计1.1总体方案设计甲车车头紧靠起点标志线,乙车车尾紧靠边界线,甲、乙两辆小车同时起动，先后通过起点标志线，在行车道同向而行，实现两车交替超车领跑功能。
单片机智能小车的电路和程序以及元件
采用由双极性管组成的 H 桥电路。用单片机控制晶体管使之工作在占空比可调的开 关状态，精确调整电机转速。这种电路由于工作在管子的饱和截止模式下，效率非常高； H 桥电路保证了可以简单地实现转速和方向的控制；电子开关的速度很快，稳定性也很 高，是一种广泛采用的调速技术。
3 程序框图………………………………………………………………………………7 4 系统的具体设计与实现………………………………………………………………9
4.1 路面检测模块……………………………………………………………………9 4.2 LCD 显示模块………………………………………………………………………9 4.3 测速模块…………………………………………………………………………9 4.4 控速模块…………………………………………………………………………9 4.5 复位电路模块……………………………………………………………………9 4.6 模式选择模块……………………………………………………………………9 5 最小系统图……………………………………………………………………………10 6 最终 PCB 板图…………………………………………………………………………12
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4．系统的具体设计与实现：
4.1 路面检测模块： 应用一个金属感应器，安装在车盘下，离地略小于或约四毫米。当金属传感器检测
到铁片时将对单片机发送中断信号，单片机运行中断，改变输给电机驱动信号的电压占 空比来控制小车的速度。 4.2 LCD 显示模块：
采用 1602LCD，由单片机的总线模式连接。为节约电源，LCD 的背光用单片机进行控 制。 4.3 测速模块：
全国大学生智能车大赛作品-智能循迹小车技术文档
MC9S12DG128B MMA1260D CCD 摘要本文是为参加第二届全国大学生智能小车竞赛而撰写的的技术报告，本文详细介绍了智能寻迹小车的路径检测、转向控制、电机驱动、车速检测、坡度检测、电源管理等功能模块硬件电路及软件控制算法的设计。
智能小车以“飞思卡尔”16位微控制MC9S12DG128B为主控制器，采用CMOS摄像头和红外传感器相结合的方法（红外传感器主要用来检测起跑线和“十”字路线）来检测路面信息，运用反射式红外传感器检测小车速度，MMA1260D传感器检测路面坡度信息。
同时，采用PWM技术控制舵机的转向和电机转速。
系统还扩展了LCD液晶显示屏和键盘模块作为人机操作界面，以便于智能小车的相关参数调整。
用串口将采集的路面黑线信息传送到PC进行分析，结合BangBang速度闭环控制等算法，控制小车沿着预设的轨道黑线及时调整车身姿态，准确、快速地跑完全程。
第一章概述1.1智能车系统概述及框图本文详细介绍了智能寻迹小车的路径检测、转向控制、电机驱动、车速检测、坡度检测、电源管理等功能模块硬件电路及软件控制算法的设计。
智能小车以“飞思卡尔”16位微控制MC9S12DG128B为主控制器，采用CCD摄像头和红外传感器相结合的方法（红外传感器主要用来检测起跑线和“十”字路线）来检测路面信息，运用反射式红外传感器检测小车速度，MMA1260D传感器检测路面坡度信息。
同时，采用PWM 技术，控制舵机的转向和电机转速。
系统还扩展了LCD液晶显示屏和键盘模块作为人机操作界面，以便于智能小车的相关参数调整。
用串口将采集的路面黑线信息传送到PC进行分析，结合PID等算法，控制小车沿着预设的轨道黑线及时调整车身姿态，准确、快速地跑完全程。
根据摄像头和红外传感器结合的方案设计，赛车共包括八大模块：控制处理芯片MC9S12DG128，图像采样模块，车尾红外传感器模块，速度检测模块，坡度检测模块、舵机驱动模块，电机驱动模块和辅助调试模块。
智能小车系统设计流程图
B时间误差：我们采用单片机内部计数器检测时间，精度较高但受外部显示位数限制无法完全显示！
四结束语
从本次设计大赛的汽车自动控制中体会到，要对高速行驶中的汽车实施控制并不是一个简单的自动控制问题，它涉及到了机械学、力学、光学、电磁学等方面的知识，并与单片机相互配合，利用了单片机的强大功能实现了带速度反馈的闭环速度控制系统、智能转向系统、防止车轮打滑等功能。从最终测试结果来看，本系统具有较强的环境适应能力，很好的完成了题目的要求！
1-4
（3）单片机控制部分
控制部分采用了主从结构，主控制器负责黑线检测，金属检测，电机驱动等工作。从控制器负责显示，路程计算，速度计算，运行时间计算等工作。主从之间采用波特率为19200的串行通信。具体电路见1-5。
2：系统的软件设计
（1）路面检测程序流程图见1-6。外部四组红外线检测传感器共用一个中断源，进入中断服务程序后查询具体是哪一路传感器遇到黑线。
次数
1
2
3
4
显示距离
713
721
724
718
1-8
C运行时间测试
测量运行一次的时间数据见表1-9
实际时间
7.4
7.3
7.3
8.2
显示时间
7
7
7
8
1-9
（3）误差分析
A速度、路程误差：由于我们采用的霍尔元件检测速度和路程，轮圈直径太小不方便加装过多的磁铁，这是导致速度路程误差的主要原因！另外小车运行过程中路程是一随机状态误差再所难免！
电子大赛 设计 电赛智能小车
简易智能小车作品类别：第五类引言本系统采用AT89S52 作为主控制芯片，整合控制器模块，金属探测模块，障碍物探测模块，路面检测模块，光源探测模块，电机驱动模块，实现小车自动寻路，金属探测，避障和寻光入库。
电路结构简单，可靠性能高，无论在结构和技术上都具有较好的科学性，在无人区引导探测金属矿源方面具有一定的应用前景。
方案设计一、设计要求：1.电动车从起跑线出发，沿引导线到达 B 点。
在“直道区”铺设的白纸下沿引导线埋有 1~3 块薄铁片。
电动车检测到薄铁片时需立即发出声光指示信息，并实时存储、显示在“直道区”检测到的薄铁片数目。
2.电动车到达 B 点以后进入“弯道区”，沿圆弧引导线到达 C 点要求电动车到达 C 点检处停车 5 秒，停车期间发出断续的声光信息。
3.电动车通过障碍区，在光源的引导下，进入车库。
简易路程图二、方案选择：1.电机驱动方案的选择与论证方案一：使用继电器对电机进行开关控制和调制。
但缺点很明显，这种电路不能和单片机直接连接，因为它返回“0”时，并没有接到地上，所以单片机并不能识别，反而都会的还是0，其次继电器响应慢而且机械结构容易坏。
方案二：使用三极管或者达林顿管，结合单片机输出 PWM 信号实现调速的目的，此方案易于实施，但若控制电机转动方向较为困难工作不是很稳定。
方案三：使用PWM控制芯片来实现对电机的控制，控制就是对脉冲的宽度进行调制的技术，即通过对一系列脉冲的宽度进行调制，来等效地获得所需要波形。
2.路面寻线模块方案一：采用光敏传感器，根据白色背景和黑线反光程度的不同来判断传感器是否位于黑线上。
方案二：采用反射式红外传感器来进行探测。
只要选择数量和探测距离合适的红外传感器，可以准确的判断出黑线的位置。
方案选择：采用方案二。
方案一受环境光的影响太大，效果不佳。
而红外光不易受到环境光的干扰。
3.金属检测模块采用金属接近开关来检测铁片，当金属接近时，高频磁场在金属中产生了涡流，使得LC 谐振回路的震荡幅度下降到阈值电压，开关输出信号。