51红外循迹小车报告(舵机版)最终版

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智能寻迹小车实验报告

智能寻迹小车实验报告

DIY达人赛

基于STC89C52

单片机智能寻迹小车

参赛队伍:

队员:

2014年4月

一、引言

我们所处的这个时代是信息革命的时代,各种新技术、新思想层出不穷,纵观世界范围内智能汽车技术的发展,每一次新的进步无不是受新技术新思想的推动。随着汽车工业的迅速发展,传统的汽车的发展逐渐趋于饱和。伴随着电子技术和嵌入式技术的迅猛发展,这使得汽车日渐走向智能化。智能汽车由原先的驾驶更加简单更加安全更加舒适,逐渐的向智能驾驶系统方向发展。智能驾驶系统相当于智能机器人,能代替人驾驶汽车。它主要是通过安装在前后保险杠及两侧的红外线摄像机,对汽车前后左右一定区域进行不停地扫描和监视。计算机、电子地图和光化学传感器等对红外线摄像机传来的信号进行分析计算,并根据道路交通信息管理系统传来的交通信息,代替人的大脑发出指令,指挥执行系统操作汽车。

1、来源

汽车的智能化是21 世纪汽车产业的核心竞争力之一。汽车的智能化是以迅猛发展的汽车电子为背景,涵盖了控制、模式识别、传感技术、电子、电气、计算机、机械等多个学科交叉的科技。

2、智能汽车国外发展情况

从20 世纪70 年代开始,美国、英国、德国等发达国家开始进行无人驾驶汽车的研究,目前在可行性和实用化方面都取得了突破性的进展。目前日本、欧美已有企业取得实用化成果。与国外相比,国内在智能车辆方面的研究起步较晚,规模较小,开展这方面研究工作的单位主要是一些大学和研究所,如国防科技大学、清华大学、吉林大学、北京理工大学、长安大学、沈阳自动化所等。我国从20 世纪80 年代开始进行无人驾驶汽车的研究,国防科技大学在1992 年成功研制出我国第一辆真正意义上的无人驾驶汽车。先后研制出四代无人驾驶汽车。第四代全自主无人驾驶汽车于2000 年 6 月在长沙市绕城高速公路上进行了全自主无人驾驶试验,试验最高时速达到75.6Km/h。

小车实验报告

小车实验报告
在PWM驱动控制的调整系统中,按一个固定的频率来接通和断开 电源,并根据需要改变一个周期内“接通”和“断开”时间的长短。 通过改变直流电机电枢上电压的“占空比”来改变平均电压的大小, 从而控制电动机的转速。因此,PWM又被称为“开关驱动装置”。
在脉冲作用下,当电机通电时,速度增加;电机断电时,速度逐渐 减少。只要按一定规律,改变通、断电的时间,即可让电机转速得到控 制。
2 总体软件流程图
小车进入寻迹模式后,即开始不停地扫描与探测器连接的单片 I/O 口,一旦检测到某个 I/O 口有信号变化,就执行相应的判断程 序,把相应的信号发送给电动机从而纠正小车的状态。软件的主程序 流程图如图 4-1 所示:
开始 系统初始化 任务计数器归零
是否完成全部
Y
任务?
N
循迹子函数
N
4 中断程序流程图 ..................................... 11 5 单片机程序 ........................................ 12 五、结论与心得 .............................................................................. 15 六、参考文献: ................................................................................. 16 附录 .................................................................................................. 16

智能循迹小车实验报告

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************

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。

51单片机_循迹小车项目报告(完整)

51单片机_循迹小车项目报告(完整)

宜宾职业技术学院

《单片机系统设计》

项目设计报告

项目设计题目:智能寻迹小车

系部:电子信息与控制工程系班级:电子XXXX 班组号:第四组

小组成员:XXX

指导教师:XXX

2017年10月10日

目录

一、引言 (3)

二、方案论证 (4)

三、小车车体设计 (7)

四、硬件系统设计 (8)

1、单片机最小系统 (8)

2、循迹电路 (9)

3、电机驱动电路 (9)

五、软件系统设计 (12)

六、系统的制作、仿真与调试 (14)

七、总结 (15)

一、引言

当今世界,传感器技术和自动控制技术正在飞速发展,机械、电气和电子信息已经不再明显分家,自动控制在工业领域中的地位已经越来越重要,“智能”这个词也已经成为了热门词汇。现在国外的自动控制和传感器技术已经达到了很高的水平,特别是日本,比如日本本田制作的机器人,其仿人双足行走已经做得十分逼真,而且具有一定的学习能力,还据说其智商已达到6岁儿童的水平。作为机械行业的代表产品—汽车,其与电子信息产业的融合速度也显著提高,呈现出两个明显的特点:一是电子装置占汽车整车(特别是轿车)的价值量比例逐步提高,汽车将由以机械产品为主向高级的机电一体化方向发展,汽车电子产业也很有可能成为依托整车制造业和用车提升配置而快速成为新的增长点;二是汽车开始向电子化、多媒体化和智能化方向发展,使其不仅作为一种代步工具、同时能具有交通、娱乐、办公和通讯等多种功能。无容置疑,机电一体化人才的培养不论是在国外还是国内,都开始重视起来,主要表现在大学生的各种大型的创新比赛,比如:亚洲广播电视联盟亚太地区机器人大赛(ABU ROBCON)、全国大学生“飞思卡尔”杯智能汽车竞赛等众多重要竞赛都能很好的培养大学生对于机电一体化的兴趣与强化机电一体化的相关知识。但很现实的状况是,国内不论是在机械还是电气领域,与国外的差距还是很明显的,所以作为电子专业学生,必须加倍努力,为逐步赶上国外先进水平并超过之而努力。为了适应机电一体化的发展在汽车智能化方向的发展要求,提出简易智能小车的构想,目的在于:通过独立设计并制作一辆具有简单智能化的简易小车,获得项目整体设计的能力,并掌握多通道多样化传感器综合控制的方法。所以立“智能循迹小车”一题作为尝试。此项设计是在以小为基础,采用AT89C52单片机作为控制核心,实现能够自主识别黑色引导线并根据黑线走向实现快速稳定的寻线行驶。

循迹小车实训报告

循迹小车实训报告

循迹小车实训报告

目录

一、项目目标 (3)

二、项目内容 (3)

三、项目原理 (3)

四、项目原理图和实物图 (3)

1、电路原理方框图 (4)

2、实物图 (4)

3、总共装图 (4)

五、项目模块 (5)

1、寻迹模块 (5)

2、显示模块(1602液晶/数码管) (5)

3、提示音模块 (5)

4、FPGA模块 (5)

5、单片机控制模块 (6)

六、项目程序 (7)

1、循迹程序(部分) (7)

2、FPGA程序(部分) (8)

七、总结 (9)

一、项目目标

1、学会智能电子产品的功能设计与任务分析,能进行小型电子产品方案设计;

2、掌握基于51单片机、FPGA模数混合硬件系统设计和程序设计;

3、熟悉电子信息类企业项目完整的运作过程及管理规范,培养团队协作能力、沟通能力、创新能力和组织能力。

二、项目内容

任务描述:完成任务分析、功能设计,硬件系统设计、制作与装调,软件系统设计及整机调试等工作任务。

具体内容:

1、自行设计、制作寻迹电路板;

2、采用制作的寻迹电路板、控制板与提供的小车车体搭建寻迹小车;

3、用C语言和VHDL语言编写程序。

三、项目原理

这是一种基于STC89C52RC 单片机的小车寻迹系统。该系统采用四组高灵敏度的光敏感应,对路面黑色轨迹进行检测,并利用单片机产生的PWM波,控制小车速度。测试结果表明,该系统能够平稳跟踪给定的路径。

四、项目原理图和实物图(高菊、谢鹏飞完成)

1、电路原理方框图

2、实物图

2.1寻迹板(正面)2.2寻迹板(反面)2.3FPGA板

2.4工装图

五、项目模块

1、寻迹模块

寻迹板送过来的4路检测信号送到FPGA板,FPGA将此4路信号送出至4个LED灯显示状态(检测至黑线亮,否则灭);同时将此4路信号送到单片机。

基于51单片机红外遥控小车制作报告

基于51单片机红外遥控小车制作报告

基于51单片机红外遥控小车制作报告基于51单片机红外遥控小车是一项有趣且有挑战性的项目,通过该项目的实践,可以深入了解单片机和红外遥控的原理,并提高自己的动手能力和解决问题的能力。本文将介绍基于51单片机红外遥控小车的制作过程和实现的功能。

一、实验原理

1.51单片机原理

51单片机是一种广泛应用于电子产品和嵌入式系统中的微控制器,采用的是哈佛结构,具有较高的性能和稳定性,广泛使用于工业自动化和嵌入式开发中。

2.红外遥控原理

红外遥控是一种常见的遥控方式,通过使用红外光发射器和接收器之间的通信,实现无线遥控设备的功能。红外遥控信号一般由多个比特组成的数据包,通过不同的数据包可以实现不同的操作。

二、实验器材和工具

1.器材

2个电机、L298N电机驱动模块、51单片机、红外接收器、红外发射器、遥控器、电池盒、杜邦线等。

2.工具

电烙铁、焊锡、剪线钳、螺丝刀、万用表等。

三、制作步骤

1.电路连接

将L298N电机驱动模块与电机连接,L298N模块的输入引脚与单片机

的输出引脚连接,红外接收器与单片机的IO引脚连接,红外发射器与单

片机的IO引脚连接。

2.程序设计

根据需求编写程序,包括红外遥控信号解析、电机控制等功能。

3.调试测试

四、实现的功能

1.红外信号解析

通过红外接收器接收到遥控器发送的红外信号,解析信号中的数据包,判断用户的操作。

2.基本运动控制

根据用户的操作,通过控制电机的转动方向和速度,实现小车的前进、后退、左转、右转等基本运动功能。

3.灵敏度调节

通过调整程序中的参数,可以调节小车的灵敏度,使其对用户的操作

51循迹小车程序实验报告

51循迹小车程序实验报告

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篇一: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

单片机红外光对管sTc89c52L298n

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。

智能寻迹小车实验报告

智能寻迹小车实验报告

DIY达人赛

基于STC89C52

单片机智能寻迹小车

参赛队伍:

队员:

2014年4月

一、引言

我们所处的这个时代是信息革命的时代,各种新技术、新思想层出不穷,纵观世界范围内智能汽车技术的发展,每一次新的进步无不是受新技术新思想的推动。随着汽车工业的迅速发展,传统的汽车的发展逐渐趋于饱和。伴随着电子技术和嵌入式技术的迅猛发展,这使得汽车日渐走向智能化。智能汽车由原先的驾驶更加简单更加安全更加舒适,逐渐的向智能驾驶系统方向发展。智能驾驶系统相当于智能机器人,能代替人驾驶汽车。它主要是通过安装在前后保险杠及两侧的红外线摄像机,对汽车前后左右一定区域进行不停地扫描和监视。计算机、电子地图和光化学传感器等对红外线摄像机传来的信号进行分析计算,并根据道路交通信息管理系统传来的交通信息,代替人的大脑发出指令,指挥执行系统操作汽车。

1、来源

汽车的智能化是21 世纪汽车产业的核心竞争力之一。汽车的智能化是以迅猛发展的汽车电子为背景,涵盖了控制、模式识别、传感技术、电子、电气、计算机、机械等多个学科交叉的科技。

2、智能汽车国外发展情况

从20 世纪70 年代开始,美国、英国、德国等发达国家开始进行无人驾驶汽车的研究,目前在可行性和实用化方面都取得了突破性的进展。目前日本、欧美已有企业取得实用化成果。与国外相比,国内在智能车辆方面的研究起步较晚,规模较小,开展这方面研究工作的单位主要是一些大学和研究所,如国防科技大学、清华大学、吉林大学、北京理工大学、长安大学、沈阳自动化所等。我国从20 世纪80 年代开始进行无人驾驶汽车的研究,国防科技大学在1992 年成功研制出我国第一辆真正意义上的无人驾驶汽车。先后研制出四代无人驾驶汽车。第四代全自主无人驾驶汽车于2000 年 6 月在长沙市绕城高速公路上进行了全自主无人驾驶试验,试验最高时速达到75.6Km/h。

智能小车实习报告

智能小车实习报告

智能小车实习报告

西农可用

1.实习任务与要求

1.1实习目的

1、机械构件如何通过电机驱动实现不同的动作;

2、控制电路的设计及其分析;

3、控制器如何通过传感电路感知世界;

4、设备如何构成控制反馈等。

1.2实习要求

1、熟练掌握单一传感器、单电机在控制器作用下实现具体机械构件的控制。

2、熟练掌握控制器采集多类型、多数量传感器信息并通过复杂电路控制多电机实现对多机械构件的控制;

3、熟练掌握各种电机在控制器作用下,驱动机械构件实现复杂运动。

2.1四轮直流电机智能小车

2.1.1小车的装配

组装按照电路图要求组装,组装完成如附件直流小车图。

2.1.2电机系统

1.电机的工作原理:

复杂的直流电机结构可简化为电机具有一对主磁极,电枢绕组只是一个线圈,线圈两端分别联在两个换向片上,换向片上压着电刷A 和B,如图2-2。

1― 主磁极:励磁绕组上加上直流电压,励磁绕组上有励磁电流通过,使定子铁心产生固定磁场,即定子的主要作用是产生主磁场。

2―电机绕组:在固定的磁场中旋转,主要作用是产生感应电动势或产生机械转矩,实现能量的转换。

3、4―换向器:电刷固定不动,换向片与电枢绕组一起旋转,主要作用对电动机而言,则是将外加的直流电流转换为电枢绕组的交变电流,并保证每一磁极下,电枢导体的电流的方向不变,以产生恒定的电磁转矩。

西农可用

2.直流电机的控制

1.使用脉冲宽度调制(PWM)方式来驱动直流电机,也就是给直流电机输入占空比可调的方波,当电平为1时电机转动,电平为0时电机停止。电动机的驱动方波周期一定,通过改变高电平的持续时间来控制电动机使能,从而改变电动机一个周期内动作时间,达到控制电动机转速的目的。

51单片机智能循迹小车生产实习日记

51单片机智能循迹小车生产实习日记

51单片机智能循迹小车生产实习日记2017.11.15 晚

资料调查:

红外探测传感器由于发出的是红外光,常见光对它的干扰极小,且由于价格便宜,而被广泛应用于智能小车的循线、避障以及其它机器人中物料检测、灰度检测等系统中。

红外光电管有两种:

一种是无色透明的LED,此为发射管,它通电后能够产生人眼不可见红外光;

另一种为黑色不透明LED,为接收部分,它内部的电阻会随着接收到红外光的多少而变化。

检测原理:

由于黑色吸光,当红外发射管照射在黑色物体上时反射回来的光就较少,接收管接收到的红外光就较少,表现为电阻大,经施密特触发器整形后输出高电平;

同理,当照射在白色表面时发射的红外线就比较多,表现为接收管的电阻较小,经施密特触发器整形后输出低电平。

此时再将此电平状态送到单片机的I/O口,单片机就可以判断是黑白路面,进而完成相应的功能,如循迹、避障等。

总结:

黑线------------高电平

白线------------低电平

暂时还没有足够的原件来实际实验,只能通过示波器来查看端口输出的pwm波形是否符合逻辑。

2017.11.18 下午

修改了程序,第二版test_2,示波器输出pwm波很好,经过黑线也能停车,但是现在还没有最小系统版,不能实际实验,只有等到原件全部到了实验一下。感觉还是C语言基础薄弱,在一个文件中知道该怎么写,但是实际中大工程都是分文件编写的,分文件编写的时候就容易出错,变量的调用了就容易搞混掉!加强C语言的练习!

2017.11.24 上午

今天终于可以进行实际实验了,但是发现小车很不稳定,主要有一下几点的问题。

最新智能循迹小车实训报告

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

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。

基于51单片机的智能循迹小车设计

基于51单片机的智能循迹小车设计

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参赛学校:******************

参赛队号:******************

参赛题目:(A题)智能小车控制

参赛学生:*******************

指导教师:*******************

参赛日期:2011.7.18~2011.7.22

智能小车控制

摘要

智能作为现代的新发明,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用途。我们通过软件编程实现它的行进、绕障、停止的精确控制以及遇障次数的显示,并再次寻找到原来的轨道。

一、功能说明

1、基本功能:小车能够在设计的线路上完成寻迹功能;

2、拓展功能:在循迹线路上设置障碍物,小车遇到障碍物能够自动绕道行驶,完成避障功能;

二、方案论证

方案一:以AT89S51单片机为核心的控制电路,采用模块化的设计方案,运用传感器检测电路,实现小车在行驶中自动寻迹、躲避障碍物的功能。并将循迹过程中遇障次数等数据传至单片机进行处理,然后由单片机根据所检测数据实现对电动小车的智能化控制。

方案二:采用各类数字电路来组成电动小车的控制系统。采用数字电路对外围探测轨迹信号,避障信号进行处理。但对输入输出都是模拟量的小装置,如果采用数字化方案,则要先用A/D转换器和D/A 转换器实现数字量与模拟量之间的转换。这样必然带来高成本、电路复杂等缺点。因此,本方案灵活性不高,效率低,不利于电动小车智能化的扩展。同时,对各路信号处理也比较困难。

循迹小车设计报告-精华51单片机智能小车

循迹小车设计报告-精华51单片机智能小车

设计报告

课程:机器人工程

设计名称:智能循迹小车

小组成员:

学号:

专业:机械电子工程

日期: 2012/2/5

指导老师:

成绩:

1.任务及要求

1.1任务

设计一个基于直流电机的自动寻迹小车,使小车能够自动检测地面黑色轨迹,并沿着黑色车轨迹行驶。系统方案方框图如图1-1所示。

图1-1 系统方案方框图

2.系统设计方案

2.1小车循迹原理

这里的循迹是指小车在白色地板上循黑线行走,由于黑线和白色地板对光线的反射系数不同,可以根据接收到的反射光的强弱来判断“道路”。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。

2.2控制系统总体设计

自动循迹小车控制系统由主控制电路模块、直流电压电源模块、红外检测模块、电机及驱动模块等部分组成,控制系统的结构框图如图2-1 所示。

图2-1控制系统的结构

框图

主控制电路模块:用STC89C52单片机、复位电路,时钟电路

其他模块见表2-1所示。

表2-1 其他模块构成

电机及驱动模块寻迹传感模块电源模块电机驱动红外发射/接受头6V直流电直流电机LG9110 5号电池两个两个两对四个

3.系统方案

3.1 寻迹传感器模块

本寻迹采用简单的红外探头。白色的为红外发射探头,通电后连续的发射

红外光线;黑色的为红外接收探头,接受反射回来的红外光线。

智能寻迹小车实训报告[大全]

智能寻迹小车实训报告[大全]

智能寻迹小车实训报告[大全]

第一篇:智能寻迹小车实训报告[大全]

目录

1、引言

1.1智能小车的设计意义和作用 (3)

2、系统总体设计 (4)

3、硬件设计

3.1循线模块 (5)

4、软件设计

4.1软件调试平台.............................................7 4.2系统软件流程.............................................8 4.3系统软件程序 (9)

5、调试及性能分析 (12)

6、设计总结 (13)

7、作品实物图 (14)

8、参考文献 (15)

1、引言

1.1智能小车的设计意义和作用

智能小车是移动式机器人的重要组成部分,介绍一种基于AT89S52单片机的智能小车。通过不断检测各个模块传感器的输入信号,根据内置的程序分别控制小车左右两个直流电机运转,实现小车自动识别路线,寻找光源,判断并避开障碍物,检测道路上的铁片、发出声光信息并计数显示,智能停车等功能。

作为20世纪自动化领域的重大成就,机器人已经和人类社会的生产、生活密不可分。因此为了使智能小车工作在最佳状态,进一步研究及完善其速度和方向的控制是非常有必要的。智能小车要实现自动寻迹功能和避障功能就必须要感知导引线和障碍物,感知导引线相当给机器人一个视觉功能。避障控制系统是基于自动导引小车(avg—auto-guide vehicle)系统,基于它的智能小车实现自动识别路线,判断

并自动避开障碍,选择正确的行进路线。使用传感器感知路线和障碍并作出判断和相应的执行动作。该智能小车可以作为机器人的典型代表.它可以分为三大组成部分:传感器检测部分,,执行部分,cpu。机器人要实现自动避障功能,还可以扩展循迹等功能,感知导引线和障碍物。可以实现小车自动识别路线,选择正确的行进路线,并检测到障碍物自动躲避。考虑使用价廉物美的红外反射式传感器来充当。智能小车的执行部分,是由直流电机来充当的,主要控制小车的行进方向和速度。

智能避障循迹小车

智能避障循迹小车

智能避障循迹小车

摘要:小车设计用的是51单片机开发板作为控制模块,采用的是舵机+超声

波的云台模块来检测与障碍物的距离,在小车前进的时候会通过超声波不断测距,当前方障碍在小车设定的报警距离范围内,也就是说当小车马上撞到障碍物的时侯,小车就会停止前进,通过舵机带动超声波模块左右转动并测量小车左前方和

右前方的障碍距离,从而智能识别小车要避障的方向,从而达到智能规划路线进

行避障的效果。测速模块,不仅能实现自主避障,而且也可以进行人工控制,通

过红外遥控器可以实现遥控小车的目的。

关键词:XB-2S51单片机;红外遥控;测速;超声波避障

引言:随着社会的发展,智能化越来越受到人们的关注。本设计通过模拟小

车的自动行驶及避障功能,来实现智能化。在此设计中,用XB-2S51单片机作为

主控芯片,处理接收到的各种信号,并作出相应的反馈:用红外对管来进行黑线

检测,从而达到循迹和避障的目的:通过编写的程序,保证了电机的左右转动,

从而达到小车设计时预定的目标。

由于小车在设计过程中,采用了模块化的设计思路,所以在进行调试时非常方便。我们可以分别对每一个功能部分来进行调试,驱动部分调试时,只要给电机向前

或者向后的信号,就可以调试出其功能。循迹部分调试时,只要通过检测到黑线,判断是否泓黑线行驶,即可以调试出。在进行避障调试中,我们可以把障碍物放

在小车前方,然后看小车两个轮子的转向。这种模块化的设计思想不仅简化了设

计过程,而且对我们以后的设计也会有一定启发。

智能小车的研究、开发和应用涉及传感技术、电气技术、电气控制技术、

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简易教程

前言

往届全国大学生电子设计竞赛曾多次出现了集光、机、电于一体的简易智能小车题目,此次,笔者在通过多次论证、比较与实验之后,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,利用小车的底盘、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。系统分为检测、控制、驱动三个模块。首先利用光电对接收管和路面信号进行检测,然后经过比较器处理,对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。

智能小车能在画有黑线的白纸“路面”上行驶,这是由于黑线和白纸对光线的反射系数不同,小车可根据接收到的反射光的强弱来判断“道路”---黑线,最终实现简单的循迹运动。

个人水平有限,有错误不足之处,还望各位前辈同学多多包含,指出修正,完善。谢谢!

李学云王维

2016年7月27号

目录

前言 (1)

第一部分硬件设计 (1)

1.1 车模选择 (1)

1.2传感器选择 (1)

1.3 控制模块选择 (2)

第二部分软件设计及调试 (3)

2.1 开发环境 (3)

2.2总体框架 (3)

2.3 舵机程序设计与调试 (3)

2.3.1 程序设计 (3)

2.3.2 调试 (3)

2.3.3 程序代码 (4)

2.4 传感器调试 (5)

2.4.1 传感器好坏的检测 (5)

2.4.2 单片机能否识别信号并输出信号 (5)

2.5 综合调试 (7)

附录1 (9)

第一篇舵机(舵机及转向控制原理) (9)

1.1概述 (9)

1.2舵机的组成 (10)

1.3舵机工作原理 (11)

1.4舵机使用中应注意的事项 (12)

1.5如何利用程序实现转向 (12)

1.6舵机测试程序 (13)

附录2 (14)

第二篇光电红外传感器 (14)

2.1传感器的原理 (14)

2.2红外光电传感器ST188 结构图 (15)

2.3传感器的选择 (15)

2.4传感器的安装 (16)

2.5使用方法 (16)

2.7红外传感器输入输出调试程序 (17)

一、课题任务及要求

用360°连续舵机设计一个自动循迹小车,可以自动行驶并检测到地面黑色轨迹,沿着黑色轨迹行驶.

二、小车行驶基本原理

小车在白色地板上循黑线行走,由于黑线和白色地板对光线的反射系数不同,可以根据接收到的反射光的强弱来判断“道路”。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。

三、总体设计方案

通过51单片机,在“while(1){}”里面不断扫描外部输入I/O口,若能读到高电平,则输出相应的舵机控制程序。(要求:51 I/O口TTL门输入电压3.5V以上为高电平,1.2V以下为低电平。读取引脚时,先置1再读取).

第一部分硬件设计

1.1 车模选择

本教程选择带有两舵机和一万向轮的车模。舵机型号:SM-S4303R(360°旋转舵机).其原理及详细操作说明,见附录1.车模实物如图1.1.

图1.1

1.2传感器选择

本教程选择ST188 红外对管光电传感器,使用左、前、右分布的三个传感器(前伸为了检测十字路口)。传感器应用电路图如图1.2。光电传感器原理详情,请看附录2->传感器篇。

图1.2

应用原理: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。

1.3 控制模块选择

因为循迹小车,只需要做简单的输入输出操作,普通51单片机都能实现其功能.本教程选用是51单片机型号为STC89C52RC的最小系统板(有引脚引出的)。本教程里的程序理论上具有51内核的单片机都可使用。最小系统原理图,如图1.3.

图1.3 51最小系统原理图

1.4 供电扩展版

为了控制的稳定,舵机直接从电源VCC串个二极管供电。这里采用简单的电源扩展,将5V电源引入扩展板,再引出供给电机和控制模块。(这里最好把二极管接上,消除电机感性对单片机的影响)

注意:当舵机与控制板供电电源不同时,两边必须共地,数字信号才能同步。否则控制信号会发生混乱,导致无法控制。

第二部分软件设计及调试

2.1 开发环境

Keil C51 v9.54a、stc-isp-15xx-v6.85H、USB-TLL 51下载器(烧录程序用)2.2总体框架

2.3 舵机程序设计与调试

2.3.1 程序设计

通过了解,知道89S51单片机自身没有PWM接口,故使用定时器模拟产生PWM波,进行舵机速度调试。使用51单片机的定时器T0工作在方式1,赋予初值“TH0=(65535-100)/256; TL0=(65535-100)%256;”定时0.1ms(晶振频率12MHz),用count计数200,产生50HZ的脉冲频率(舵机最适频率)。设全局变量LS、RS来控制占空比,从P1.0 P1.1输出PWM信号,两口外接舵机。

附:1.脉冲产生原理:周期20ms,定时1.2ms为高电平,其他时间为低电平.即可产生占空比为6%(一周期内高电平占比)的脉冲信号.

2.pwm控制舵机原理,可理解为一个高电平舵机一动,给的多动的快,

但有范围。

2.3.2 调试

调试目的:得到正反转占空比范围。

我的调试数据为: 正转范围0.5%~6%(即:LS=1,LS=12)

反转范围6.5%以上(即:LS>=13)

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