BFD-1000用户说明手册 小车循迹
机器人等级考试巡线避障小车使用说明
避障功能
障碍物检测
巡线避障小车内置了超声波传感 器，能够实时检测前方障碍物的
距离和位置，有效避免碰撞。
自动转向避障
当检测到障碍物时，巡线避障小车 能够自动调整行驶方向，绕过障碍 物，保持安全行驶。
紧急停止
在遇到突发情况或紧急情况时，巡 线避障小车能够迅速停止行驶，确 保安全。
其他功能
遥控操作
巡线避障小车支持遥控器操作， 方便用户进行远程控制和调试。
运行问题
偏离轨迹
检查小车的巡线功能是否正常，确保路径 清晰可见。如有需要，调整巡线路径或使
用校准功能重新校准小车。
总结词
巡线避障小车在运行过程中可能出 现偏离轨迹、反应迟缓或无法正常
避障等问题。
A
B
C
D
无法正常避障
检查感应器与控制板的连接，确保线路无 故障。尝试重置小车或重新上传程序，看 是否能够解决问题。
外。
02
使用步骤
组装步骤
ห้องสมุดไป่ตู้准备材料
按照需求准备所需的电子元件、塑料件、螺 丝等材料。
安装传感器
将超声波传感器安装在车头，红外传感器安 装在车尾。
组装底盘
将底盘的各个部分组装在一起，确保稳固。
连接线路
将传感器、电机和控制器通过线路连接起来 ，确保线路稳固。
编程步骤
01
02
03
安装编程软件
根据所使用的控制器型号 ，安装相应的编程软件。
编程接口
巡线避障小车提供了开放的编程 接口，用户可以通过编程实现自
定义功能和扩展。
数据记录与回放
巡线避障小车内置了数据记录模 块，能够记录行驶轨迹、速度、 障碍物等信息，并支持数据回放
智能循迹车使用说明书
智能循迹车使用说明书
1.循迹板实物图
说明：循迹板共有5个探头（Q1~Q5），分别对应的输出端为OUT Q1~Q5。
工作原理：发射头发射红外线，当地面没有黑线时，红外线被反射回来，接收头接收
到后接收端导通，导通则T1接地=0；反向端大于同向端， 则OUT 端输出低电平为低1给单片机识别，单片机通过扫描引脚来判断黑线状态。
同理，当黑线将红外线吸收时，那么OUT 端输出高电平1给单片机。
在输出端接有工作指示灯,当第电平时,指示灯亮.
2.循迹板电路图
3.循迹探头说明书
4.循迹算法分析
T1
A ． B. C.
A.一个探头检测到信号
B.侧边一个探头检测到信号
C.两个探头同时检测到信号
5.电机驱动
电机驱动结构简图
电机驱动分析：这是一个H 桥电路，当LA 点位低电平时，Q3，Q2截止，Q7,Q1导通，电机左端呈高电平；当LB 点位高电平时，Q8，Q2截止，Q6,Q5导通，电机左端呈高电平；因此，在LA 为0，LB 为1时，电动机正转，反之，电动机反转。
如果LA,LB 同为高电平或低电平时，电机停止转动。
LA
LB。
循迹小车
采用双电源供电：一路为电机驱动电路供电，另一路经三端稳压器7805 稳 压后为单片机和传感器供电。将电机驱动电源与控制系统电源分开，以增加系统 稳定性，经过实验验证，这种方式效果不错。为了给整个控制系统提供一个稳定 的电压，需要在电压比较器的输出管接稳压管，以便将信号的高电平控制在一个 较小的水平。在此选择了7805稳压管作为该电路的核心芯片。
光电传感器的种类
带施密特触发器 反射式光电传感器
TPS806
TPS807
GP2S24
BP2S24是日本夏普 (SHARP)生产的反射式、 三极管输出光电传感 器,用于无接触物体如 点钞器等的检测 GP2S24采用4脚DIP封 装,外形如图所示
主要参数:响应时间:20μs,最高 电压:35V;当输入电流为4mA时, 输出电流为45μA
红外检测
红外检测模块
检测放大器
用红外发射管和接收管制作光电寻迹传感器。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 管能接收到反射回来的光线则说明检测出白线继而输出低电平， 若接收不到发射管发出的光线则说明检测出黑线继而输出高电平。
红外检测
Copyright © Wondershare Software
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蜂鸣器提示模块 NPN9013 I/O
为大口 保电是 作路无 用来法 ）高 驱 直 效动接 加，驱 一 动 个 的 三 ， 极 所 管 以 （ 要 利 用 放
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巡线避障小车 使用说明——【全国机器人等级考试】
02
简单测试程序编写
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2个单路巡线版本
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2个单路巡线版本
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1个双路巡线版本
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1个双路巡线版本
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一
三 四
小车巡线状态
二 状态1-左边和右边的传感器同时在黑色线里； 状态2-左边传感器在黑线里，右边传感器不在黑线里； 状态3-左边传感器不在黑线里，右边传感器在黑线里； 状态4-左边和右边的传感器同时不在黑色线里。
02
巡线模块当检测到黑线时，输出高电平数字1， 模块上的指示灯不亮； 当检测到白纸时，输出低电平数字0，模块上 的指示灯亮起。
02
车尾
巡线模块位置为小车的车头，也是小车前进的 方向；右边的巡线模块连接到扩展板上的D4口， 左边的巡线模块连接到扩展板上的D3口。
右巡 线连 接D4
车头
左巡 线连 接D3
02
三
当小车处于状态3时，即左边巡线模块未检测 到黑线（D3=0），右边巡线在黑色上（D4=1），
这个时候小车需要往右边靠点，所以控制右边 马达MA停止转动，此时左边马达还在转动， 从而带动小车往右边靠回去。
02
四
当小车处于状态4时，即左右两个巡线模块都 未检测到黑线（D3=0、D4=0），车头已经在黑
01
01
1、铝合金车架 2、主控板+扩展板 3、单路巡线1对
智能循迹小车说明书
本科毕业设计说明书题目：智能循迹小车院（部）：机电工程学院专业：班级：姓名：学号：指导教师：完成日期：摘要 (2)ABSTRACT (4)1.绪论........................................................................................................................... - 1 - 1.1智能小车的作用和意义 ........................................................................................ - 1 -1.2智能小车的现状...................................................................................................... - 2 -2.方案设计与论证 ................................................................................................... - 3 - 2.1循迹模块 ................................................................................................................... - 3 - 2.2主控系统 ................................................................................................................... - 4 - 2.3电机驱动模块 .......................................................................................................... - 5 - 2.4机械系统 ................................................................................................................... - 7 -2.5电源系统 ................................................................................................................... - 7 -3.硬件设计................................................................................................................... - 8 - 3.1信号检测模块 .......................................................................................................... - 8 - 3.2主控电路 ................................................................................................................... - 8 - 3.3驱动电路 ................................................................................................................. - 11 -3.4总体设计 ................................................................................................................. - 11 -4.软件设计................................................................................................................. - 13 - 4.1总体结构框图 ........................................................................................................ - 13 - 4.2总体程序流程图.................................................................................................... - 14 - 4.3总程序...................................................................................................................... - 14 -4.4软件仿真 ................................................................................................................. - 38 -5.安装和调试............................................................................................................ - 40 - 结束语............................................................................................................................ - 42 - 致谢 .............................................................................................................................. - 43 - 参考文献 ...................................................................................................................... - 44 -本设计主要有三个模块包括信号检测模块、主控模块、电机驱动模块。
循迹小车作品说明书
循迹小车作品说明书(总11页)--本页仅作为文档封面，使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--目录1 电路设计 ............................................................................................................ 错误!未定义书签。
总体方框图............................................................................................... 错误!未定义书签。
工作原理 ................................................................................................... 错误!未定义书签。
2 各主要电路及部件工作原理........................................................................ 错误!未定义书签。
三路循迹电路简要说明........................................................................ 错误!未定义书签。
电压比较电路简要说明........................................................................ 错误!未定义书签。
电机驱动电路简要说明........................................................................ 错误!未定义书签。
复位电路简要说明................................................................................. 错误!未定义书签。
BFD-1000用户说明手册 小车循迹
注意：任何复杂的循迹都可以拆分成简单的循迹来实现，复杂的循迹 最重要的是找到交叉点，然后转向，至于转多少，可以用前面的那个 传感器做转过黑线数目的计数。
时输出为高电平） Near：红外壁障传感器输出 接近为高电平、原理为低电平。 GND：模块地输入，通入电源负极。 四、用户使用注意事项 1.模块上面的电位器是调节红外距离传感器距离的，根据需要调节。 2.红外距离传感器具有方向性，如果它不起作用，请用手调节下发射 与接收的角度，其中黑色为接收，红色为发射。 3.切勿接反电源正负极。 五、例程 1. 简单循迹例程 思想： 简单的循迹只用两个循迹传感器就可以实现，可以用循迹模块上面的 SS2，SS3，两个传感器，当 SS2 碰到黑线时可以向左转，SS3碰到 黑线的时候可以向右转，就可以实现简单的循迹。 例程 C 代码：见模块赠送资料 普通循迹程序 2.“T”字交叉口循迹 思想： 寻“T” 字形的交叉线主要的思想是最边上来那两个传感器(SS1 SS5) 碰到黑线的时候让小车再走一段时间，再判断最前面那个传感器 SS3 的状态，如果没有黑线，就说明寻到了"T" 字路口。 例程 C 代码：见模块赠送资料 “T”字路口循迹程序
二、技术参数：
输出形式：数字输出（高低电平），探测到黑线时为输出低电平，探 测到白线时输出为高电平。 检测距离（0.5-40mm） 输入电压：3.0-5.5V 尺寸：12.8*3.0 厘米
智能循迹蔽障小车说明书
智能循迹避障小车的设计学院名称：机械工程学院专业班级：测控技术与仪器0902班学生姓名：李俊德刘奎宣芮指导教师姓名：孙智权2013 年03 月摘要：以STC12C5A60S2单片机为核心，由主控模板、传感器模块、电机驱动模块等组成，完成路面信息检测，寻找火源，直流电机控制等功能。
路面信息检测、循迹采用红外光电循迹传感器判断接收地面反射光线的方式反馈，通过高低电平来进行路面检测、路径判断；寻找火源采用火焰传感器判断火源所在方位；电机直流驱动则用来保证小车以最快的速度行驶。
关键字：单片机，直流电机，循迹传感器，火焰传感器目录第一章绪论 (1)第二章功能介绍 (2)2.1 主要实现功能 (2)2.2 车体设计方案 (2)2.3 障碍物探测器选择方案 (2)2.4 电源电路设计方案 (3)2.5 报警功能的设计方案 (3)第三章硬件设计 (4)3.1 硬件方案论证 (4)3.2 方案的总体设计框图 (4)3.3 硬件模块组成 (4)3.3.1 中央处理器模块 (4)3.3.2 传感器模块 (5)第四章软件设计 (8)4.1 程序流程图 (8)4.2 程序设计 (8)第五章总结 (12)5.1 李俊德总结 (12)5.2 刘奎总结 (13)5.3 宣芮总结 (14)参考文献 (15)第一章绪论智能作为现代社会的新产物是以后的发展方向。
它可以按照预先设定的模块在一个特定的环境里自动的运作，无需人为管理，便可以完成预期索要达到的或更高的目标。
本次设计的智能小车，能够沿着一定轨迹行驶并能准确寻找火源，并实现灭火功能。
在此过程中要通过单片机和各种传感器实现小车的前进、转弯等基本操作。
通过这些基本功能再加上相关的传感器实现具有特定功能的智能小车。
在理在轮式小车上加装碰撞、火焰传感器，在STC12C5A60S2单片机的管理和相关程序的控制下，能完成自动循迹及复杂地形的迷宫中寻找出路的功能。
作品可以作为高级智能玩具，也可以作为大学生学习嵌入式控制的强有力的应用实例，该系统将会有更广阔的开发前景。
单片机小车黑线循迹程序
单片机小车黑线循迹程序引言单片机小车是一种通过程序控制的四轮驱动智能小车，在许多应用中具有广泛的用途。
黑线循迹程序是单片机小车的基本功能之一，它通过检测地面上的黑线来自主移动。
本文将详细讨论单片机小车黑线循迹程序的原理、实现方法和注意事项。
原理黑线循迹程序的原理是基于光电传感器的工作原理。
光电传感器是一种能够将光信号转化为电信号的设备。
当光线照射到光电传感器的表面时，光电传感器会生成电信号。
在黑线循迹程序中，光电传感器被安装在单片机小车的底部，用来检测地面上的黑线。
黑线循迹程序的实现基于以下原理：1.当光电传感器检测到黑线时，电信号的强度会发生变化。
2.单片机通过读取光电传感器的电信号，判断车辆是否偏离黑线，并做出相应的动作来保持在黑线上。
实现方法硬件准备在编写黑线循迹程序之前，我们首先需要准备以下硬件：1.单片机开发板：例如Arduino、Raspberry Pi等。
2.电机驱动模块：用于控制小车的轮子转动。
3.电源模块：为小车提供电力。
4.光电传感器模块：用于检测地面上的黑线。
5.电机：驱动小车前进、后退和转向。
接线将光电传感器模块连接到单片机开发板上，确保接线正确。
接线方法可以参考传感器模块的说明书或参考相关文档。
编写程序接下来，我们需要编写黑线循迹程序来控制单片机小车。
1.初始化程序：在程序开始时，需要对相关变量和引脚进行初始化。
2.读取传感器数据：通过读取光电传感器的电信号，获取地面上的黑线信息。
3.判断位置：根据传感器数据判断车辆的位置，判断是否偏离黑线。
4.控制动作：根据车辆位置的判断结果，控制电机驱动模块来让车辆保持在黑线上。
5.循环执行：以上步骤需要不断重复执行，以实时响应地面上的黑线变化。
注意事项在编写和使用黑线循迹程序时，需要注意以下事项：1.传感器校准：在使用光电传感器之前，需要对传感器进行校准，以确保其正常工作。
校准步骤可以参考传感器的说明书或相关文档。
2.环境适应：地面上的黑线可能会受到光照、颜色和宽度等因素的影响。
智能循迹小车
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学号姓名指导老师乔汇东胡瑛2014 年 1 月 5 日目录1.系统总设计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,最终在黑色跑道上完成循路行走。
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，代小敏，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。
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节的电池，为单片机和电机供电。
如图所示：图1 电源实物图其红线接电机驱动模块上的VDD接口，绿线连接GND接口。
红外循迹模块采用光敏二极管作为光源探测模块的传感器，由于光敏二极管感光后，内阻有较大的变化，通过一定的电路转化为电压的变化。
自动循迹小车
模块组成。
各模块的系统框图如图1所示。
图1系统框图1.1单片机模块方案一:AT89C51单片机。
控制简单,其运算速度慢,片内资源很少,存储器容量也小,难以作较复杂的程序设计和实现复杂的算法。
方案二:MSP430单片机。
超低功耗,存储量大,外部扩展能力强控制功能强。
16位指令集处理器,14个双向I/O口,每个I/O口均可作为中断源。
基于以上分析,拟选用方案二。
1.2LDC1000模块方案一:采用自绕线圈进行检测。
理论上,当线圈电感增大时,测距离应增加。
但经实测,该方法对线圈及其与之匹配的电容要求极高,计算困难,所以无明显效果。
方案二:采用LDC1000模块自带PCB线圈。
经实验,通过合理设置模块寄存器值,可以有效检测3cm距离的金属。
但其有效检测面积较小,只能检测到线圈正对的金属,可以通过增大检测时的扫描密度解决。
综上所述,我们采用LDC1000模块自带PCB线圈,所以选择方案二1.3电机驱动模块图2LDC1000探头电路循迹流程图如图3所示。
图3循迹流程图通过对本设计要求的技术指标进行分析,能较好地完成以下几个在探测区域内某处任意位置放置一枚第五套角硬币边缘紧贴铁丝。
小车从起点进入测试区域,当LDC1000硬币时小车停止,同时蜂鸣器发出报警信号。
在4min内小车完成寻迹,结束测试。
打破了以往金属探测只局限于利用电磁感应的惯例LDC1000作为探头,使该系统具有检测精度高、性能稳定。
【参考文献】张淑英.传感器原理及应用[M].3版.天津天津大学出版社电子线路设计.实验.测试[M].2版.华中科技大学出版社应启衍,杨为理.信号与系统[M].2版.北京高等教育出版社单片机原理及接口技术[M].简明修订版.北京北京航空航天出版社数字系统设计Verilog实现[M].北京高等教育出版社. All Rights Reserved.Science&Technology Vision科技视界。
光电循迹小车使用手册
光电循迹小车使用手册1. 仿真软件介绍在做实物之前，可以用仿真软件plastid进行在线仿真。
这样不仅可以加快设计进度，同时可以减少实际电路的调试，减少出错，节约成本。
Plastid是为“飞思卡尔”杯全国大学生智能车邀请赛开发的智能车仿真系统，不仅可以针对不同的赛车，赛道，路径识别方案，控制策略等内容进行仿真和相关分析，还增添了许多新的功能，使仿真系统更接近于实际情况，为使用者提供更好，更真实的虚拟仿真平台。
Plastid主要有以下几大特点：1.赛道与赛车环境模拟系统分别针对赛道与赛车建立模型，使用者可以方便的自行设计直线，弯道等各种形状的赛道，并可根据赛车的实际情况调整赛车的参数，使用方便灵活。
在条件限制，没有办法制作试验赛道或智能车尚未制作完成的情况下，更可以在该系统下验证，调试控制算法。
2.控制算法仿真验证系统采用纯软件仿真形式，通过将控制程序编写成dll文件，系统调用dll文件来实现仿真。
Dll的编写可以使用VC6，VC2005，Delphi7,Delphi2006.使用者可以根据自身情况，选择最适合自己的编程环境来编写程序。
验证调试后的算法代码，也可以很方便的移植到单片机中。
3.路径识别方案分析系统提供了广泛使用的光电传感器和CCD传感器模型，使用者可以自行设计传感器的数量及排列方式，位置，在系统中进行仿真，通过分析比较，从而获得优化方案。
很多程度上解决了实地试验中更换传感器麻烦，费时的问题。
从而极大提高方案分析效率。
图1.1 程序主界面在此界面中，用户可以在菜单工具栏中的“文件”、“工具”、“帮助”等菜单进行操作；同时，也可以操作菜单工具栏下方的选项：“赛道设计”、“赛车设计”、“仿真模拟”、“结果回放”，进入相应的操作子界面进行进一步的操作。
赛道设计：在赛道设计子界面中，可以进行赛道的设计操作，如新建及修改赛道、赛道基本参数设定等。
赛车设计：在赛车设计子界面中，用户建立自己的小车模型，并根据自己小车的实际情况对相关参数进行设置。
机器人巡线教程
：
4
光电值越小→光电离黑线越近
5ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
而在小车处理上：
7
离黑线越近→小车转的弯越小→左右
马达速度差越小
6
离黑线越远→小车转的弯越大→左右
马达速度差越大
8
因此：光值差--对应--左右马达速度
差。
PID中的比例控制
光电状态与小车的控制方式：
右转 直走
左转
按照图示，偏离黑线时亮度越大，弯越大。假设取小车直走的值 为300，设小车每次检测的值为gray，差值error=gray-300；速 度差sp_err=p*error；
三个光电解决复杂路口情况
对于类似上速图示的路口情况，需要同时通过几个光电的状态来判 断小车该做出的动作。 以第一个图片的直角处理为例：
行走中判断第2个和第3个光电是否检测到黑线→是的话控 制其右转→在右转过程中判断第1个或者第2个光电是否检测到黑线 →停
后面三个或者其他路口都可以以第一个图示的情况来处理 。具体程序处理可查看例子程序。
走的更好，甚至要走交叉路口等情况，就要对车子进行进一步处理。
处理复杂路况
对于竞赛类的场地，轨迹的图形形式多样 化，这样需要采用多个光电传感器的方式 来解决。以三个光电传感器为例。
三个光电的基本循迹控制方 式
○ 三光电循迹的基本处
理如右图所示。
○ 对于复杂图形的循迹， ● 程序需要分段操作，对 ● 不同的路口进行判断处 ● 理。
1. 仍然采用双光电，增加脱离轨迹的情况 2. 采用多光电，不同光电转弯的速度不同
仍然采用双光电，增 加脱离轨迹的情况
下列两种情况无法根据光电的
亮度值判断，但可以根据之前
脱离轨道时是哪个光电最后检
客专安伯格小车使用方法
客运专线安伯格小车精测精调方法轨道精测精调是根据轨道小车测量数据对轨道进行全面、系统的调整，将轨道几何尺寸调整到允许范围内，对轨道线形（轨向和轨面高程）进行优化调整，合理控制轨距变化率和水平变化率，使轨道静态精度满足高速行车条件。
精调精测流程图一、测量前的准备工作1、安伯格GRP1000 轨检小车1）、安伯格GRP1000 轨检小车主要用于轨道的相对测量和绝对测量。
通过内置的轨距测量、超高测量和里程测量的传感器可以测量轨道的轨距、超高、里程、扭曲等相对参数；同时，轨检小车上还安置了反射棱镜，所以还可以在全站仪的辅助下，测量轨道中线坐标和轨面高程等绝对参数。
在以上测量功能的基础上，GRP 内部控制软件还可以自动计算出轨道的轨向、高低以及纵坡。
GRP1000 可提供轨道几何测量的综合报表，用户可定义报表的输出内容，根据需要输出轨道中线坐标、轨面高程、轨距、超高等几何参数。
2）、测量精度：里程分辨率+/- 5mm里程误差<0.5%轨距（静态）+/- 0.3 mm超高（相对于1435mm 轨距）+/- 0.5 mm轨检小车三维定位+/- 1 mmGRP 系统内部精度+/- 0.5 mm2、小车软件设置、输入并核对小车电脑中的线形文件（平曲线，竖曲线，超高，控制点，如存在断链，需分别输入，武广客专左右线也分别输入）及全站仪CF卡中的控制点文件。
1）小车软件设置打开软件，进入如下界面，如下图：点击软件设置中的选项对话框，弹出一个界面，界面包括常规、通讯、限差、测量数据、全站仪和断面仪。
前5个跟精调机有关。
每个界面的设置如下：限差选项设置：测量数据选项设置：全站仪选项设置：2）输入线形文件A、当导入CPⅢ控制点文件时，点击数据导入选项，进入如下界面，数据文件类型选择：控制点（ASCII-GSI），然后导入后缀为.TXT或者GSI的控制点数据，点击文件图标选择要导入的文件,若后缀为.TXT的文件，要选择ALL FILES才能看见你的TXT文件。
数字电路的循迹小车
数字电路的循迹小车内容摘要:本着从简到繁的原则，我们制作一款由数字电路来控制的智能循迹小车，在组装过程中我们不但能熟悉机械原理还能逐步学习到：光电传感器、电压比较器、电机驱动电路等相关电子知识。
电路工作原理:当光源射到白色物体和黑色物体上时的反光率是不同的，我们这里用红色的LED作为光源，光线通过地面反射到光敏电阻上通过检测光敏电阻阻值变化能判断小车是否行驶在白色区域上，如果检测到是黑色跑道，说明小车跑偏，这一侧的电机就会减速甚至停转这一侧的绿色的LED熄灭，驱动小车向相反方向行驶，这样小车就能始终沿着跑道行驶了。
设计电路:重要部件:光敏电阻器件: 能够检测外界光线的强弱，外界光线越强光敏电阻的阻值越小，外界光线越弱阻值越大，当红色LED光投射到白色区域和黑色跑道时因为反光率的不同，光敏电阻的阻值会发生明显区别，便于后续电路进行控制。
LM393比较集成电路: LM393是双路电压比较器集成电路，由两个独立的精密电压比较器构成。
它的作用是比较两个输入电压，根据两路输入电压的高低改变输出电压的高低。
输出有两种状态：接近开路或者下拉接近低电平，LM393采用集电极开路输出，所以必须加上拉电阻才能输出高电平。
带减速齿轮的直流电机:直流电机驱动小车的话必须要减速，否则转速过高的话小车跑得太快根本也来不及控制，而且未经减速的话转矩太小甚至跑不起来，我们专门定做的这种电机已经集成了减速齿轮大大降低了制作难度非常适合我们使用。
组装步骤：第一步:电学元件的测试用万用表对各个电阻测量,确定其阻值:用万用表测量,确定二极管是否完好;用电池测试电机是否达到要求,测试二极管是否发光.第二步：电路部分基本焊接电路焊接部分比较简单，焊接顺序按照元件高度从低到高的原则，首先焊接8个电阻，焊接时务必用万用表确认阻值是否正确，焊接有极性的元件如三极管、绿色指示灯、电解电容务必分清楚极性尽量参考我们图片的元件方向焊接，焊接电容时引脚短的是负极插入PCB丝印上阴影的一侧，焊接绿色LED时注意引脚长的是正极，并且焊接时间不能太长否则容易焊坏，D4 D5 R13 R14 可以暂时不焊，集成电路芯片可以不插，初步焊接完成后请务必细心核对，防止粗心大意。
课程设计(循迹小车)说明书
计算机控制课程设计说明书 题目： 循 迹 小 车学生姓名： 王 荣 明学 号： 200706040123院 （系）： 电信学院（自动化系）专 业： 测控技术与仪器指导教师： 刘文波、姜丽波2011 年 1 月 14 日循迹小车方案书一、课设题目：循迹小车 二、课设要求：1、完成基本设计功能 （顺利走一个“8“字型的黑色轨迹一周）2、所用时间长短方案2：采用2节4.2V 可充电式锂电池串联共8.6V 给直流电机供电，经过7805的电压变换后给支流电机供电，给单片机系统和其他芯片供电。
但由于电压不太够，价格昂贵，因此，我们放弃了。
方案3：采用:9V 蓄电池为直流电机供电，将12V 弃了。
方案4：直接采用9V直流电源，由稳压模块将220v交流电转换为9V直流电，再经7805稳压到5V供单片机，电机使用。
但其不能用于远距离，且在运行中要注意电线的干扰。
由于用于本次设计演示的标轨道不太大，在演示时我们可以人为控制电源线部分，所以我们采用此方案，因为它最经济实惠。
电路图如下：图2电源模块电路图2、电机驱动控制部分：这部分采用专门的电机控制芯片L298，它可同时对两个电机进行驱动控制，电路简单，控制效果好，干扰小，因此我们采用此方案，电路图如下图3电机驱动控制部分电路图L298的具体参数如下：L298管脚排列如下：3传感器探测部分：方案1：用光敏电阻组成光敏探测器。
光敏电阻的阻值可以跟随周围环境光线的变化而变化。
当光线照射到白线上面时，光线发射强烈，光线照射到黑线上面时，光线发射较弱。
因此光敏电阻在白线和黑线上方时，阻值会发生明显的变化。
将阻值的变化值经过比较器就可以输出高低电平。
但是这种方案受光照影响很大，不能够稳定的工作。
因此我们考虑其他更加稳定的方案。
方案2：用红外发射管和接收管自己制作光电对管寻迹传感器。
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，若接收不到发射管发出的光线则检测出黑线继而输出高电平。
第一章 循迹小车黑线检测
循迹小车黑线检测一、背景自动导引车(Automated Guided Vehicle，AGV)是一种以电池为动力，装有非接触导向装置和独立寻址系统，无人驾驶并能完成一系列预定工作的自动化车辆。
它能在计算机的监控下按指令自主驾驶。
自动沿着规定的导引路径行驶，到达指定地点后完成一系列作业任务。
该产品已经成为柔性生产线、柔性装配线、仓储物流自动化系统的重要设备。
对于线路既定的AGV系统来讲，与CCD传感器相比，采用红外反射式传感器循迹在价格、数据处理方面有较大优势。
本次制作采用红外反射式传感器作为循迹装置(简单化的AGV)完成小车的循迹，并在此基础上实现目标物的识别、信息获取和上传的功能。
二、循迹电路的制作1、循迹常用方案1)分离式光电二极管2)反射式光电传感器3)激光传感器4)摄像头5)电磁导轨2、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。
本次制作利用了简单、应用也比较普遍的检测方法——红外探测法。
图1小车循迹跑道红外探测法，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。
3、传感器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ST188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 传感器电路ST188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。
ST188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。
寻迹避障小车基本知识
循迹避障小车原理一）小车功能实现利用光电传感（红外对射管，红外发射与接收二极管组成）检测黑白线，实现小车能跟着白线（或黑线）行走，同时也可避开障碍物，即小车寻迹过程中，若遇障碍物可自行绕开，绕开后继续寻迹。
二）电路分析1. 光电传感循迹光电传感器原理，利用黑白线对红外线不同的反射能力。
然后通过光敏二极管或光敏三极管，接收反射回的不同光强信号，把不同光强转换为电流信号，最后通过电阻，转换为单片机可识别的高低电平。
光电传感器实现循迹的基本电路如下图所示循迹传感器基本电路电路解释：TC端是传感器工作控制端，为高电平时，发光二极管不工作，传感器休眠，为低电平时，传感器启动。
Signal端为检测信号输出，当遇到黑线，黑线吸收大量的红外线，反射的红外线很弱，光敏三极管不导通，sig nal输出高电平，当遇到白线，与黑线相反，反射的红外线很强，使光敏三极管导通, signal输出低电平。
寻迹部分调整左右传感器之间的距离，两探头距离约等于白线宽度最合适，一般白线宽度选择范围为3 -5厘米比较合适。
注意：该传感器的灵敏度是可调的，偶尔传感器遇到白线却不能送出相应的信号，通过调节传感器上的可调电阻，适当的增大或减小灵敏度。
另外，循迹传感器的安放也算是比较有讲究的，有两种方法，一种是两个都是放置在白线内侧但紧贴白线边缘，第二种是都放置在白线的外侧，同样紧贴白线边缘。
我们通常采用第二种方法。
编写程序使小车遇白线时，小车跟着白线走。
当小车先前前进时，如果向左偏离了白线。
那么右边传感器会产生一个低电平，单片机判断这个信号，然后向右拐。
回到白线后。
两传感器输出信号为高电平。
小车前进。
如果小车向右偏离白线，左边传感器产生一个低电平，单片机判断这个信号，然后向左拐。
如此如此，小车必不偏离白线。
若小车的两对光电传感器同时输出的信号为高电平（黑底）或低电平（白底），即单片机判断的都为高电平或低电平，小车向前直走，在此过程中（直走）小车若遇白线，小车又重复上面动作跟着白线走。
小车
上拉电阻与下拉电阻
上拉电阻就是把不确定的信号通过一个电阻钳位在高电平，此电阻还起到限流 的作用。 同理，下拉电阻是把不确定的信号钳位在低电平。上拉电阻是指器件的输入电 流，而下拉指的是输出电流。 为什么要使用拉电阻： a、一般作单键触发使用时，如果IC本身没有内接电阻，为了使单键维持在不 被触发的状态或是触发后回到原状态，必须在IC外部另接一电阻。 b、数字电路有三种状态：高电平、低电平、和高阻状态，有些应用场合不希 望出现高阻状态，可以通过上拉电阻或下拉电阻的方式使处于稳定状态，具体 视设计要求而定！ c、一般说的是I/O端口，有的可以设置，有的不可以设置，有的是内置（AVR 单片机的I/O口内置上拉电阻，做输入时可通过程序开启上拉电阻），有的是需 要外接（51单片机的P0口），I/O端口的输出类似与一个三极管的C，当C接通 过一个电阻和电源连接在一起的时候，该电阻成为上C拉电阻，也就是说，如 果该端口正常时为高电平，C通过一个电阻和地连接在一起的时候，该电阻称 为下拉电阻，使该端口平时为低电平. 比如：当一个接有上拉电阻的端口设为输入状态时，他的常态就为高电平，用 于检测低电平的输入。 l 上拉电阻是用来解决总线驱动能力不足时提供电流的。一般说法是拉电流，下 拉电阻是用来吸收电流的，也就是所谓的灌电流。(51最小系统)
寻 线 小 车
寻线小车
一、寻线小车原理： 这里的循迹是指小车在黑色地板上循白线行走， 通常采取的方法是红外探测法。 红外探测法，即利用红外线在不同颜色的物体 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，当红外光遇到白色纸 质地板时发生漫反射，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，小车上的 接收管接收不到红外光。单片电就是否收到反射回 来的红外光输依据来确定黑线的位置和小车的行走 路线。红外探测器探测距离有限，一般最大不应超 过3cm。