智能循迹小车实验报告18447
智能循迹小车实训报告
智能循迹小车实训陈说之迟辟智美创作
系别班级:城信系16车辆一班
姓名:叶舒凡
学号:20163010314
随着素质教育的越来越被重视,我们学校将制作电子智能作品作为我们电子技术基础科目的期末考试内容.学生通过手动实践能提高解决实际问题的能力,我觉得智能小车是一个不错的硬件平台,它生动有趣而且涉及机械结构、电子基础、传感器原理、自动控制等等,于是我选择了智能循迹小车.
下面对智能循迹小车做实训陈说.
1、元件清单
2、电路原理图
工作原理简介:LM393随时比力着两路光敏电阻的年夜小,当呈现不服衡时(例如一侧压黑色跑道)立即控制一侧机电停转,另一侧机电加速旋转,从而使小车修正方向,恢复到正确的方向上,整个过程是一个闭环控制,因此能快速灵敏地控制.
3、装置说明:本着从简到繁的原则,我们首先来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单能熟悉机械原理还能逐步学习到:光电传感器、电压比力器、机电驱动电路等相关电子知识.光敏电阻器件这就是光敏电阻,它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年夜,当红色LED光投射到白色区域和黑色跑道时因为反光率的分歧,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比力器集成电路LM393是双路电压比力器集成电路,由两个自力的精密电压比力器构成.它的作用是比力两个输入电压,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采纳集电极开路输出,所以必需加上拉电阻才华输出高电平.带减速齿轮的直流机电直
智能循迹小车实训报告
实训报告课程名称:单片机实训
完成日期:2014 年 7 月 10 日
任务书
实训(习)题目:
智能小车的功能设计与实现
实训(习)目的:
(1)、巩固、加深和扩大单片机应用的知识面,提高综合及灵活运用所学知识解决工业控制的能力;
(2)培养针对课程需要。锻炼学生查阅有关手册、图标及文献资料的自学能力,提高组成系统、编程、调试的动手能力;
(3)对课程的方案分析、选择、比较、熟悉单片机系统开发、研制的过程,软硬件设计的方法、容及步骤。
实训(习)容:
安装智能小车及相关功能设计、调试
实训(习)要求:
1. 本实训要求由一个团队完成,团队人员不超过8个人。
2. 通过所学知识并利用智能小车、计算机、 keil软件、烧写软件等完成实训项目,并拟定实训报告。
3. 能正确组装和调试智能小车。
4. 实训完成后,根据实训容撰写实训报告书一份。
实训报告应包括的主要容(参考)
1 系统硬件组成与工作原理
1.1 控制器与最小系统
1.2 显示模块与按键模块
1.3 报警模块
1.4 电机与驱动模块的工作原理与接口
1.5循迹模块的工作原理与接口
1.6 避障模块的工作原理与接口
2 功能方案及软件设计
2.1 功能设计
2.2 软件设计
(结合某一赛道、障碍设置说明程序设计思路,给出流程图、程序代码)
3功能调试与总结
3.1 功能调试
排版要求:正文小4宋体;段首缩进2字,行间距固定值18磅。容展开可以按
3级标题形式,如:按1 ……、1.1 ……、1.1.1 形式(如果需要)。每个1级标题另起一页,1级标题三号黑体居中,题序和标题之间空两个空格,不加标点,段前、段后均为1行,固定值22磅。2级标题:四号黑体左起,四号黑体,段前、段后均为12磅。三级标题:小四号黑体左起,段前、段后均为6磅。
智能寻迹小车实验报告
智能寻迹小车实验报告
实验目的:
设计一个智能寻迹小车,能够依据环境中的黑线自主行驶,并避开障碍物。
实验材料:
1. Arduino开发板
2. 电机驱动模块
3. 智能车底盘
4. 红外传感器
5. 电源线
6. 杜邦线
7. 电池
实验步骤:
1. 按照智能车底盘的说明书将车底盘组装起来。
2. 将Arduino开发板安装在车底盘上,并与电机驱动模块连接。
3. 连接红外传感器到Arduino开发板上,以便检测黑线。
4. 配置代码,使小车能够依据红外传感器检测到的黑线自主行驶。可以使用PID控制算法来控制小车的速度和方向。
5. 测试小车的寻迹功能,可以在地面上绘制黑线,观察小车是否能够准确地跟随黑线行驶。
6. 根据需要,可以添加避障功能。可以使用超声波传感器或红外避障传感器来检测障碍物,并调整小车的行驶路线。
实验结果:
经过实验,可以发现小车能够依据红外传感器检测到的黑线自主行驶,并能够避开障碍物。小车的寻迹功能和避障功能能够实现预期的效果。
实验总结:
本次实验成功设计并实现了智能寻迹小车。通过使用Arduino 开发板、电机驱动模块和红外传感器等材料,配合合适的代码配置,小车能够准确地跟随黑线行驶,并能够避开障碍物。该实验展示了智能小车的基本原理和应用,为进一步研究和开发智能车提供了基础。
循迹小车的实验报告
循迹小车的实验报告
循迹小车的实验报告
引言:
循迹小车是一种基于光电传感器的智能机器人,能够通过感知地面上的黑线,实现自主导航。本次实验旨在探索循迹小车的工作原理及其应用,并对其性能进行评估。
一、实验背景
循迹小车作为一种智能机器人,广泛应用于工业自动化、仓储物流、智能家居等领域。其基本原理是通过光电传感器感知地面上的黑线,根据传感器信号控制电机的转动,从而实现沿着黑线行进。
二、实验过程
1. 实验器材准备
本次实验所需器材有循迹小车、黑线地毯、计算机等。通过连接计算机和循迹小车,可以实现对小车的控制和数据传输。
2. 实验步骤
(1)将黑线地毯铺设在实验场地上,并保证地毯表面光滑清洁。
(2)将循迹小车放置在地毯上,确保其底部的光电传感器与黑线接触。
(3)通过计算机控制循迹小车的启动,观察小车是否能够准确跟踪黑线行进。(4)记录小车在不同条件下的行进速度、转弯半径等数据,并进行分析。
三、实验结果
1. 循迹性能评估
通过实验观察和数据记录,我们发现循迹小车在较为平整、光线充足的黑线地
毯上表现较好,能够准确跟踪黑线行进。然而,在黑线不明显、光线较暗的情
况下,小车的循迹性能会有所下降。
2. 行进速度与转弯半径
根据实验数据分析,循迹小车的行进速度受到多种因素的影响,包括地面摩擦力、电机功率等。在实验中,我们发现增加电机功率可以提高小车的行进速度,但同时也会增大转弯半径。
3. 应用前景
循迹小车作为一种智能机器人,具有广泛的应用前景。在工业自动化领域,循
迹小车可以用于物料搬运、装配线操作等任务;在仓储物流领域,循迹小车可
智能循迹小车实验报告
简单电子系统设计报告
---------智能循迹小车
学号2
年级10
学院理学院
专业电子信息科学与技术
马洪岳
指导教师怀强
摘要
本实验完成采用红外反射式传感器的自寻迹小车的设计与实现。采用与白色地面色差很大的黑色路线引导小车按照既定路线前进,在意外偏离引导线的情况下自动回位。
本设计采用单片机STC89C51作为小车检测、控制、时间显示核心,以实验室给定的车架为车体,两直流机为主驱动,附加相应的电源电路下载电路,显示电路构成整体电路。自动寻迹的功能采用红外传感器,通过检测高低电平将信号送给单片机,由单片机通过控制驱动芯片L298N驱动电动小车的电机,实现小车的动作。
关键词:STC89C51单片机;L298N;红外传感器;寻迹
一、设计目的
通过设计进一步掌握51单片机的应用,特别是在控制系统中的应用。进一步学习51单片机在系统中的控制功能,能够合理设计单片机的外围电路,并使之与单片机构成整个系统。
二、设计要求
该智能车采用红外传感器对赛道进行道路检测,单片机根据采集到的信号的不同状态判断小车当前状态,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姿态的控制,绕跑到行驶一周。
三、软硬件设计
硬件电路的设计
1、最小系统:
小车采用atmel公司的AT89C52单片机作为控制芯片,图1是其最小系统电路。主要包括:时钟电路、电源电路、复位电路。其中各个部分的功能如下:
(1)、电源电路:给单片机提供5V电源。
(2)、复位电路:在电压达到正常值时给单片机一个复位信号。
图1 单片机最小系统原理图
智能小车循迹报告
智能小车循迹报告
电工电子实习报告
学院:
专业班级:
学生姓名: 指导教师:
完成时间:
成绩:
评阅意见:
评阅教师日期
智能循迹小车设计报告一. 设计要求
(1)(通过理论学习掌握基本的焊接知识以及电子产品的生产流程。 (2)(熟悉掌握手工焊接的方法与技巧。
(3)(完成循迹智能小车的安装与调试
二. 设计的作用、目的
1.利用所学过的基础知识,通过本次电子实习培养独立解决实际问题的能力;
2(巩固本课程所学的理论知识和实验技能;
3(掌握常用电子电路的一般设计方法,提高设计能力和实验、动手能力,为今后从事电子电路的设计、研制电子产品打下基础。
三.设计的具体实现
1. 系统概述
智能机器人小车的设计中我们使用的是一体反射式红外对管,所谓一体就是发射管和接受管固定在一起,反射式的工作原理就是接收管接收到的信号是发射管发
出的红外光经过反射物的反射后得到的,所以使用红外对管进行循迹时必须是白色地板
红外寻迹是利用红外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。(为简化操作,本次实习只安装了两侧的探头)
1)行驶直线的控制:利用红外传感器的左右最外端的探头检测黑线,如果全白则说明在道中间,没有偏离轨道,走直线;一旦右侧探头检测到黑线,说明小车外侧探头已跑出轨道,让车左拐;同理一旦左侧检测到黑线,说明左侧探头已经出线,执行右拐命令。
2)拐直角弯的控制:当车前探头检测到黑线,执行直走,让车中心探头去检测,一旦探头检测到黑线开始左拐,直到车位探头检测到跳出左拐命令,继续开始执行循迹,通过设置车中间探头与车尾探头的间距,便可以实现拐弯的角度,进而顺利入弯。
循迹小车实验报告
循迹小车实验报告
循迹小车实验报告
引言:
循迹小车是一种基于光电传感器的智能机器人,能够根据环境中的光线变化来
调整行进方向。本实验旨在通过搭建一个循迹小车模型,探索其原理和应用。一、实验材料和方法
本次实验所需材料包括Arduino开发板、直流电机、光电传感器、电池组等。
首先,我们将Arduino开发板与直流电机、光电传感器等器件进行连接,确保
电路正常。然后,将循迹小车放置在一个光线变化较大的环境中,例如黑白相
间的地面。最后,通过编写程序,使循迹小车能够根据光电传感器的信号来判
断行进方向,并实现自动循迹。
二、实验过程和结果
在实验过程中,我们首先对光电传感器进行了校准,以确保其能够准确地感知
光线的变化。然后,我们编写了一段简单的程序,使循迹小车能够根据光电传
感器的信号来判断行进方向。当光线较亮时,循迹小车向左转;当光线较暗时,循迹小车向右转。通过不断调试程序,我们成功实现了循迹小车的自动循迹功能。
在实验过程中,我们还发现了一些有趣的现象。例如,当循迹小车行进到黑白
相间的地面上时,光电传感器能够准确地感知到黑白色块的变化,并根据信号
进行相应的调整。这说明循迹小车的循迹原理基于光线的反射和吸收,具有一
定的环境适应性。
三、实验结果分析
通过本次实验,我们深入了解了循迹小车的原理和应用。循迹小车通过光电传
感器感知环境中的光线变化,从而判断行进方向,实现自动循迹。这种智能机
器人在工业生产、仓储物流等领域具有广泛的应用前景。
然而,循迹小车也存在一些局限性。首先,其循迹能力受到环境光线的影响较大,当环境光线较弱或过强时,循迹小车的准确性会受到一定的影响。其次,
巡迹小车实验报告
巡迹小车实验报告
【原创版】
目录
1.实验目的
2.实验设备与材料
3.实验步骤
4.实验结果与分析
5.实验结论
正文
一、实验目的
本次实验的主要目的是通过制作和测试巡迹小车,了解并掌握机器人的控制原理及其在实际应用中的表现。巡迹小车作为一种基础的机器人系统,可用于研究传感器、执行器、控制算法等方面的技术,为后续的机器人开发奠定基础。
二、实验设备与材料
1.巡迹小车套件
2.电脑
3.面包板
4.跳线
5.电子元件(如电阻、电容等)
6.工具(如镊子、钳子等)
7.5V 电源
三、实验步骤
1.准备阶段:检查实验设备是否齐全,将面包板、电子元件等摆放在桌面上,为接下来的焊接工作做好准备。
2.焊接阶段:根据电路图和说明书,将电阻、电容等元件焊接到面包板上,并连接电源、电机等设备。
3.调试阶段:使用电脑上的编程软件对小车进行编程,设置其运动轨迹和速度等参数,并通过串口通信将程序下载到小车。
4.测试阶段:将小车放置在实验平台上,观察其运动轨迹是否正确,调整参数以达到最佳效果。
四、实验结果与分析
经过多次调试和测试,巡迹小车能够准确地按照预定轨迹行驶,运动速度和方向控制准确。这表明本次实验中,我们成功地掌握了机器人的控制原理,并为后续的机器人研究和开发积累了经验。
五、实验结论
本次巡迹小车实验的成功,证明了我们团队在机器人领域的研究能力。通过这次实验,我们不仅学会了如何制作和控制巡迹小车,还深入了解了机器人的构造和运行原理。
智能循迹小车实验报告
智能循迹小车实验报告
一、实验目的
本次实验旨在设计并实现一款能够自主循迹的智能小车,通过传感
器检测路径信息,控制小车的运动方向,使其能够沿着预定的轨迹行驶。通过本次实验,深入了解自动控制、传感器技术和单片机编程等
方面的知识,提高实际动手能力和问题解决能力。
二、实验原理
1、传感器检测
本实验采用红外传感器来检测小车下方的黑线轨迹。红外传感器由红外发射管和接收管组成,当发射管发出的红外线照射到黑色轨迹时,反射光较弱,接收管接收到的信号较弱;当照射到白色区域时,反射
光较强,接收管接收到的信号较强。通过比较接收管的信号强度,即
可判断小车是否偏离轨迹。
2、控制算法
根据传感器检测到的轨迹信息,采用 PID 控制算法(比例积分微
分控制算法)来计算小车的转向控制量。PID 算法通过对误差(即小
车偏离轨迹的程度)进行比例、积分和微分运算,得到一个合适的控
制输出,使小车能够快速、准确地回到轨迹上。
3、电机驱动
小车的动力由直流电机提供,通过电机驱动芯片(如 L298N)来控制电机的正反转和转速。根据控制算法计算出的转向控制量,调整左
右电机的转速,实现小车的转向和前进。
三、实验器材
1、硬件部分
单片机开发板(如 STM32 系列)
红外传感器模块
直流电机及驱动模块
电源模块
小车底盘及车轮
杜邦线、面包板等
2、软件部分
Keil 等单片机编程软件
串口调试助手
四、实验步骤
1、硬件搭建
将红外传感器模块安装在小车底盘下方,使其能够检测到黑线轨迹。
将直流电机与驱动模块连接,并安装在小车底盘上。
将单片机开发板、传感器模块、驱动模块和电源模块通过杜邦线连接起来,搭建好实验电路。
智能循迹小车报告
西京学院自动化1002班
概要
本寻迹小车是以万能板为车架,STC12C5A60S2单片机为控制核心,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,速度由单片机提供的PWM波控制。利用红外传感器检测黑线,红外对管来实现循迹功能,利用超声波传感器进行检测避障。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,模块化硬件电路,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,直到完成。
关键词:STC12C5A60S2 直流电机红外对管传感器寻迹小车L293D电机驱动
1
一、循迹小车的系统的要求和总体方案设计
1.1设计要求
1.1.1 基本要求
利用单片机实验板,并制作一定的外围电路,编写程序设计制作一个智能循迹壁障的小车,具体要求如下:
(1)具有启动、停止功能;
(2)能够完成前进、后退、左转、右转单独动作和复合动作;
(3)能按照规定路线循迹行驶;
1.1.2 发挥要求
利用超声波或红外等方式实现避障功能
1.2智能循迹小车的工作原理
我们知道小车的循迹原理是根据实现电位的高低来实现对前进方向的控制的。在这里我们设定了白色和黑色的通道界面来行驶,而根据我们所学的知识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。单片机就是否收到反射回来的红外光为依据来确定黑线的位置和小车的行走路线。通过查资料我们知道红外探测器探测距离有限,一般最大不应超过3cm。
智能循迹小车实训报告
智能循迹小车实训报告
系别班级:城信系16车辆一班
姓名:叶舒凡
学号:314
随着素质教育的越来越被重视,我们学校将制作电子智能作品作为我们电子技术基础科目的期末考试内容。学生通过手动实践能提高解决实际问题的能力,我觉得智能小车是一个不错的硬件平台,它生动有趣而且涉及机械结构、电子基础、传感器原理、自动控制等等,于是我选择了智能循迹小车。
下面对智能循迹小车做实训报告。
1、元件清单
2、电路原理图
工作原理简介:
LM393随时比较着两路光敏电阻的大小,当出现不平衡时(例如一侧压黑色跑道)立即控制一侧电机停转,另一侧电机加速旋转,从而使小车修正方向,恢复到正确的方向上,整个过程是一个闭环控制,因此能快速灵敏地控制。
3、安装说明:
本着从简到繁的原则,我们首先来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。
光敏电阻器件
这就是光敏电阻,它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比较器集成电路
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
智能循迹小车实验报告
摘要本设计主要有单片机模块、传感器模块、电机驱动模块以及电源模块组成,小车具有自主寻迹的功能。本次设计采用STC公司的89C52单片机作为控制芯片,传感器模块采用红外光电对管和比较器实现,能够轻松识别黑白两色路面,同时具有抗环境干扰能力,电机模块由L298N芯片和两个直流电机构成,组成了智能车的动力系统,电源采用的直流电池,经过系统组装,从而实现了小车的自动循迹的功能。
关键词智能小车 STC89C52单片机 L298N 红外光对管
1绪论
随着科学技术的发展,机器人的设计越来越精细,功能越来越复杂,智能小车作为其的一个分支,也在不断发展。在近几年的电子设计大赛中,关于小车的智能化功能的实现也多种多样,因此本次我们也打算设计一智能小车,使其能自动识别预制道路,按照设计的道路自行寻迹。
2设计任务与要求
采用MCS-51单片机为控制芯片(也可采用其他的芯片),红外对管为识别器件、步进电机为行进部件,设计出一个能够识别以白底为道路色,宽度10mm左右的黑色胶带制作的不规则的封闭曲线为引导轨迹并能沿该轨迹行进的智能寻迹机器小车。
3方案设计与方案选择
3.1硬件部分
可分为四个模块:单片机模块、传感器模块、电机驱动模块以及电源模块。
3.1.1单片机模块
为小车运行的核心部件,起控制小车的所有运行状态的作用。由于以前自己开发板使用的是ATMEL公司的STC89C52,所以让然选择这个芯片作为控制核心部件。STC89C52是一种低损耗、高性能、CMOS八位微处理器,片内有4k字节的在线可重复编程、快速擦除快速写入程序的存储器,能重复写入/擦除1000次,数据保存时间为十年。其程序和数据存储是分开的。
智能循迹小车实训报告
实训报告课程名称: 单片机实训
完成日期: 年 月 日
任务书
实训(习)题目:
智能小车的功能设计与实现
实训(习)目的:
( )、巩固、加深和扩大单片机应用的知识面,提高综合及灵活运用所学知识解决工业控制的能力;
( )培养针对课程需要。锻炼学生查阅有关手册、图标及文献资料的自学能力,提高组成系统、编程、调试的动手能力;
( )对课程的方案分析、选择、比较、熟悉单片机系统开发、研制的过程,软硬件设计的方法、内容及步骤。
实训(习)内容:
安装智能小车及相关功能设计、调试
实训(习)要求:
本实训要求由一个团队完成,团队人员不超过 个人。
通过所学知识并利用智能小车、计算机、 软件、烧写软件等完成实训项目,并拟定实训报告。
能正确组装和调试智能小车。
实训完成后,根据实训内容撰写实训报告书一份。
实训报告应包括的主要内容(参考)
系统硬件组成与工作原理
控制器与最小系统
显示模块与按键模块
报警模块
电机与驱动模块的工作原理与接口
循迹模块的工作原理与接口
避障模块的工作原理与接口
功能方案及软件设计
功能设计
软件设计
(结合某一赛道、障碍设置说明程序设计思路,给出流程图、程序代码)
功能调试与总结
功能调试
排版要求:正文小 宋体;段首缩进 字,行间距固定值 磅。内容展开可以按 级标题形式,如:按 ……、 ……、 形式(如果需要)。每个 级标题另起一
页, 级标题三号黑体居中,题序和标题之间空两个空格,不加标点,段前、段后均为 行,固定值 磅。 级标题:四号黑体左起,四号黑体,段前、段后均为 磅。三级标题:小四号黑体左起,段前、段后均为 磅。
智能循迹小车报告记录
智能循迹小车报告记录
————————————————————————————————作者:————————————————————————————————日期:
电子信息专业实验报告
课程电子信息系统综合设计实验MCU部分
实验题目智能机器小车设计实验总分
学生姓名学号
学生姓名学号
学生姓名学号
实验时间地点分组
电子信息学院专业实验中心
目录
一、摘要
二、题目要求
三、软硬件设计方案
四、各部分电路的作用及电路工作原理分析
五、系统调试与实验结果
六、实验结果
七、拓展功能
八、参考资料
九、附录
一、摘要
摘要:智能循迹小车主要由单片机模块、传感器模块、电机驱动模块以及电源模块组成,小车具有自主寻迹的功能。本次设计我们采用STC89C52单片机作为控制芯片,传感器模块采用红外光电对管和比较器实现,能够识别黑白两色路面,电机模块由L293D芯片和两个减速直流电机构成,组成了智能车的动力系统,电源采用7.2V的直流电池,经过系统组装,从而实现了小车的自动循迹的功能。
关键词智能小车STC89C52单片机L293D芯片红外光对管
二、题目要求
“智能寻迹机器小车设计”,要求采用MCS-51单片机为控制芯片,设计出一个能够识别并沿着以白底为道路色,宽度5mm左右的黑色胶带制作的不规则的封闭曲线为引导轨迹行进的智能寻迹机器小车。
三、软硬件设计方案
1、硬件部分
可分为四个模块:单片机模块、传感器模块、电机驱动模块以及电源模块。
1.1、单片机模块
单片机模块为小车运行的核心部件,起控制小车的所有运行状态的作用。本次小车的设计我们小组采用的是ATMEL公司的STC89C52RC单片机。STC89C52RC是一种低损耗、高性能、CMOS八位微处理器,片内有4k字节的在线可重复编程、快速擦除快速写入程序的存储器,能重复写入/擦除1000次,数据保存时间为十年。其程序和数据存储是分开的。
最新智能循迹小车实训报告
最新智能循迹小车实训报告
本报告详细介绍了一款最新的智能循迹小车,以及开发过程中的重点工作和结果。该智能循迹小车在物理结构、电气控制、及人工智能三个方面就具有较高水平的集成性能和功能性能。
1、物理结构。循迹小车的整体物理结构采用双桨式结构,结构紧凑,重量轻,机身尺寸小,可以根据需要进行调节。、内部由两个舵机控制重心位置,以保证有利于车身机动性的布局。机身还配备了运动控制芯片、感知模块、无线传输模块、直流电机驱动系统等组成部分。
2、电气控制。主要包括电机驱动系统、无线通信模块、ADC/DAC模块、单片机系统、传感器模块等;其中最重要的是控制系统,以便根据用户的要求实现相应的控制。主要包括Xilinx FPGA平台、定时器模块、PWM控制模块及延时模块等。
3、人工智能。采用机器学习和自我改进的人工智能技术,具有高效的算法,可以从环境中自动收集信息,并在环境发生改变时快速响应应对。人工智能技术实现了比传统系统更有效率、更完善的控制模型,实现自主循迹、避障等功能,提供完整的信息结构,以及更高性能的机电一体化数字控制。
本次实训完成了一款智能循迹小车的开发,实现了高效、低成本的机电一体化控制,具有良好的环境适应能力和自主动作能力。实训采用了多个组件,经过系统集成进行了实际测试,结果表明智能循迹小车具有良好的性能和稳定性。
综上所述,本报告详细介绍了新一代智能循迹小车开发实训的过程,在物理结构、电气控制、人工智能三个方面对其进行了设计、组装和实验,验证了其良好的环境适应能力与自主动作能力。本实训还为今后改进智能循迹小车提供了参考意见,拓展了研究领域。``
智能循迹小车实验报告记录
智能循迹小车实验报告记录
作者:
日期: 2
简单电子系统设计报告
----- 智能循迹小车
学号201009130102
年级10
学院理学院
专业电子信息科学与技术
姓名马洪岳
指导教师刘怀强
摘要
本实验完成采用红外反射式传感器的自寻迹小车的设计与实现。采用与白色地面色差很大的黑色路线引导小车按照既定路线前进,在意外偏离引导线的情况下自动回位。
本设计采用单片机STC89C51作为小车检测、控制、时间显示核心,以实验室给定的车架为车体,两直流机为主驱动,附加相应的电源电路下载电路,显示电路构成整体电路。自动寻迹的功能采用红外传感器,通过检测高低电平将信号送给单片机,由单片机通过控制驱动芯片L298N 驱动电动小车的电机,实现小车的动作。
关键词:STC89C51单片机;L298N ;红外传感器;寻迹
一、设计目的
通过设计进一步掌握5 1单片机的应用,特别是在控制系统中的应用。进一步学习
5 1单片机在系统中的控制功能,能够合理设计单片机的外围电路,并使之与单片机构成整个系统。
二、设计要求
该智能车采用红外传感器对赛道进行道路检测,单片机根据采集到的信号的不同状态判断小车当前状态,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姿态的控制,绕跑到行驶一周。
三、软硬件设计
硬件电路的设计
1、最小系统:
小车采用atmel公司的AT89C52单片机作为控制芯片,图1是其最小系统电路。主要包括:时钟电路、电源电路、复位电路。其中各个部分的功能如下:
(1)、电源电路:给单片机提供5V电源。
(2)、复位电路:在电压达到正常值时给单片机一个复位信号。
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简单电子系统设计报告
---------智能循迹小车
学号201009130102
年级10
学院理学院
专业电子信息科学与技术姓名马洪岳
指导教师刘怀强
摘要
本实验完成采用红外反射式传感器的自寻迹小车的设计与实现。采用与白色地面色差很大的黑色路线引导小车按照既定路线前进,在意外偏离引导线的情况下自动回位。
本设计采用单片机STC89C51作为小车检测、控制、时间显示核心,以实验室给定的车架为车体,两直流机为主驱动,附加相应的电源电路下载电路,显示电路构成整体电路。自动寻迹的功能采用红外传感器,通过检测高低电平将信号送给单片机,由单片机通过控制驱动芯片L298N驱动电动小车的电机,实现小车的动作。
关键词:STC89C51单片机;L298N;红外传感器;寻迹
一、设计目的
通过设计进一步掌握51单片机的应用,特别是在控制系统中的应用。进一步学习51单片机在系统中的控制功能,能够合理设计单片机的外围电路,并使之与单片机构成整个系统。
二、设计要求
该智能车采用红外传感器对赛道进行道路检测,单片机根据采集到的信号的不同状态判断小车当前状态,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姿态的控制,绕跑到行驶一周。
三、软硬件设计
硬件电路的设计
1、最小系统:
小车采用atmel公司的AT89C52单片机作为控制芯片,图1是其最小系统电路。主要包括:时钟电路、电源电路、复位电路。其中各个部分的功能如下:
(1)、电源电路:给单片机提供5V电源。
(2)、复位电路:在电压达到正常值时给单片机一个复位信号。
图1 单片机最小系统原理图
2、电源电路设计:
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,51单片机使用5V电源,电机及舵机使用5V电源。考虑到电源为电池组,额定电压为4.5V,实际充满电后电压则为4-4.5V,所以单片机及传感器模块采用最小系统模块稳压后的5V电源供电,舵机及电机直接由电池供电。
3、传感器电路:
光电寻线方案一般由多对红外收发管组成,通过检测接收到的反射光强,判断黑白线。原理图由红外对管和电压比较器两部分组成,红外对管输出的模拟电压通过电压比较器转换成数字电平输出到单片机。
图2 赛道检测原理图:
4、电机驱动电路:
电机驱动芯片L298N是SGS公司的产品,内部包含4通道逻辑驱动
电路。是一种二相和四相电机的专用驱动器,即内含二个H桥的高电压大电流双全桥式驱动器,接收标准TTL逻辑电平信号,可驱动46V、2A以下的电机。其引脚排列如图1中U4所示,1脚和15脚可单独引出连接电流采样电阻器,形成电流传感信号。L298可驱动2个电机,OUT1、OUT2和OUT3、OUT4之间分别接2个电动机。5、7、10、12脚接输入控制电平,控制电机的正反转,ENA,ENB接控制使能端,控制电机的停转。也利用单片机产生PWM信号接到ENA,ENB端子,对电机的转速进行调节。
L298N的逻辑功能:
表1 SHARP GP2D12实物图
L298N 电路原理图:
由于一片L298N 可以直接驱动两个电机,但是为了加大驱动力,我们采用两路并联的方式来驱动电机。
34
IN15IN27IN310IN412ENA 6ENB 11GND 1GND 15GND 8
VS S 4
VC C
9
OUT12OUT23OUT313OUT414U1
L298N A
-
+
MG1MOTOR RIGHT
A
-
+
MG2
MOTOR LEFT
D14007
D54007
D34007
D44007
D24007
D74007
D84007
D64007
123456
J1
单片机引脚
P3.1P3.3P3.5P3.7P4.2P4.4
IN15IN27IN310IN412ENA 6ENB 11GND 1GND 15GND 8
VS S 4
VC C
9
OUT12OUT23OUT313OUT414U2
L298N
+12V
+12V
+12V
+12V
+5V
+5V
小 车 电 机 驱 动
IN15IN27IN310IN412ENA 6ENB 11GND 1GND 15GND 8
VS S
4
VC C
9
OUT12OUT23OUT313OUT4
14
U3
L298N
A
-
+
灭火风扇
灭 火 风 扇 驱 动
123
J2
CON3
P5.7
GND +5V
图3.3 L298N 电路图
整体设计图
软件系统的实现
4.1 主程序流程图
小车循迹规则:
若小车偏左的时候,车轮将向右偏转;若小车偏右,车轮将向左偏转;若没有偏移,小车将继续向前;若小车完全偏离黑色轨迹,小车后退以寻找黑色轨迹。
小车程序:
#include
#define unchar unsigned char
#define uint unsigned int
sbit ss1=P2^0;//左边
sbit ss2=P2^1;//右边
void main()
{
P0=0x05;//直行
if(ss1==0)