基于单片机的智能寻迹小车毕业设计
基于单片机的智能循迹小车任务书 (3)
课程设计（论文）任务书毕业设计（论单片机智能寻迹机器人小车文）题目课程设计（论文）主要内容和要求：1、收集并查看相关资料2、学习并掌握单片机编程3、研究并掌握单片机的工作原理4、组装并焊接寻迹机器人小车5、编写源程序6、实验展示效果课程设计（论文）主要参考资料：[1]罗亚非. 凌阳16位单片机应用基础. 北京：北京航空航天大学出版社，2003.12[2]童诗白. 模拟电子技术基础第三版. 北京：高等教育出版社，2001.1[3]孙肖子. 实用电子电路手册（模拟分册）.北京：高等教育出版社，1992[4]谭浩强. C语言程序设计(第二版). 北京：清华大学出版社，2000[5]黄智伟. 全国大学生电子设计竞赛训练教程. 北京：电子工业出版社，2005课程设计（论文）应完成的主要工作：1、收集并查看相关资料2、写开题报告3、研究并掌握单片机的工作原理4、组装并焊接机器人5、撰写论文毕业设计（论文）进度安排：序号课程设计（论文）各阶段内容时间安排备注1 选题2013-3-282 写开题报告、任务书，制作PPT 2013-4-1至2013-4-53 收集并查看相关文件2013-4-7至2013-4-154 掌握课程设计内容2013-4-16至2013-4-255 撰写论文2013-4-28至2013-5-256 中期检查2013-6-1至2013-6-157 对论文进行完善2013-6-16至2013-6-258 答辩2013-7-5课题信息：课题性质：设计□论文□课题来源：教学□科研□生产□其它□发出任务书日期：指导教师签名：年月日教研室意见：教研室主任签名：年月日学生签名：。
基于单片机的智能循迹小车设计
本科毕业设计（论文）基于单片机的智能循迹小车设计学生学院信息工程学院专业测控技术与仪器（光机电一体化方向）年级班别20 级（1）班学号学生姓名指导教师20 年6月摘要自循迹智能小车也是智能行走机器人的一种，智能小车可以适应不同的环境，不受外界温度、湿度、空间以及重力等各种恶劣条件的影响，在人类无法进入或者生存的环境中完成人类无法完成的任务。
本课题是智能循迹小车系统的设计，智能小车的设计涉及传感器技术、电路涉及、程序设计、控制设计等多个方面的知识，是一项综合设计。
设计目标是小车能沿着规划好的黑线行走，不偏离道路。
智能循迹小车以木板车架为承载，包括单片机模块：STC89C52芯片；驱动模块：L298N驱动模块和两个直流电机；循迹模块：红外光电传感器和LM324运算放大器。
红外光电传感器判断是否寻找到黑线，并将产生的电平信号发送至LM324运算放大器，再返回到单片机，单片机根据程序设计的要求做出相应的判断送给电机驱动模块控制小车在黑线上实现前进后退左转右转。
关键词：智能小车，自动循迹，单片机，红外传感器AbstractSelf-tracing smart car is also a kind of intelligent walking robot, intelligent car can adapt to different environments, from outside temperature, humidity, space and gravity and other adverse conditions, in the human can not enter or survive the environment to complete the human Unable to complete the task. This topic is the design of intelligent tracking car system, intelligent car design involves sensor technology, circuit involved, programming, control design and other aspects of knowledge, is a comprehensive design. The design goal is that the car can walk along the planned black line without departing from the road. TheThe following steps: STC89C52 chip; drive module: L298N drive module and two DC motors; tracking module: infrared photoelectric sensor and LM324 operational amplifier. Infrared photoelectric sensor to determine whether to find the black line, and the resulting level signal sent to the LM324 operational amplifier, and then return to the microcontroller, the microcontroller according to the requirements of the program to make the appropriate judgment to the motor drive module control car on the black line Turn forward and turn right.Key words: intelligent car, automatic tracking, single chip, infrared sensor目录摘要 (2)Abstract (3)第1章绪论 (6)1.1 引言 (6)1.2 题目研究目的及意义 (6)1.3 国内外研究状况 (7)1.3.1 国外发展状况 (7)1.3.2 国内发展状况 (8)第2章系统硬件设计 (10)2.1 循迹小车整体方案设计 (10)2.2 STC89C52单片机介绍 (12)2.3 红外光电传感器TCRT5000及LM324运算放大器组成的循迹模块 (15)2.3.1 TCRT5000的介绍 (15)2.3.2 LM324的介绍 (16)2.3.3 循迹模块原理图 (18)2.4 电机驱动模块 (18)2.4.1 L298N驱动电路逻辑真值表 (19)2.4.2 L298N驱动模块电路原理图 (20)2.4.3 L298N集成H桥芯片,引脚图 (20)2.4.4 L298N引脚功能表 (21)2.4.5 L298N驱动电路运行参数 (22)2.5 电源模块 (22)第3章系统软件设计 (23)3.1主程序 (23)3.1.1 主程序流程图 (23)3.1.2 主程序程序设计 (24)3.2 循迹模块 (25)3.2.1循迹模块流程图 (25)3.2.2 循迹模块程序设计 (26)3.3 PWM调速原理 (27)3.3.1 PWM控速代码 (28)第4章系统测试 (30)第5章 (31)5.1 总结 (31)5.2展望 (31)参考文献 (32)致谢 (34)附录 (35)。
循迹小车毕业论文
循迹小车毕业论文本文介绍了一个基于单片机的循迹小车设计。
该系统主要由两个模块组成：传感器模块和控制模块。
传感器模块使用红外线传感器和光敏电阻来检测黑色轨道和白色背景之间的反差，从而确定小车运动的轨迹。
控制模块使用PID 控制算法来调整小车的方向和速度，以保持小车在轨道上运动。
该系统通过语音识别模块和蓝牙通信模块与外部设备交互，具有较好的可扩展性和交互性。
关键词：循迹小车；单片机；传感器；PID 控制算法一、引言随着科技的不断发展，智能控制系统在各个领域得到了广泛应用。
循迹小车作为一种常见的智能控制系统，已经成为了学生课程设计、科技展览、科普教育等方向的研究热点。
本文基于单片机设计了一个循迹小车，以介绍该系统的设计思路和实现细节。
二、系统设计循迹小车的设计主要分为两个模块：传感器模块和控制模块。
传感器模块通过红外线传感器和光敏电阻来检测轨道，控制模块使用PID 控制算法来调整小车的方向和速度，以保持小车在轨道上运动。
该系统还加入了语音识别模块和蓝牙通信模块，增强了其可扩展性和交互性。
1. 传感器模块循迹小车的传感器模块主要用于检测小车运动的轨迹，以实现自动驾驶。
本文采用了两种传感器：红外线传感器和光敏电阻。
红外线传感器（Infrared Sensor）是一种能够感知红外线辐射并将其转化为电信号的传感器。
其原理是利用红外线反射率的不同，通过发射和接收红外线来判断物体的位置、距离或者形状。
在本文中，我们使用红外线传感器来检测黑色轨道和白色背景之间的反差，从而确定小车运动的轨迹。
光敏电阻（Photoresistor）是一种可以感知光强度变化并将其转化为电信号的传感器。
其原理是利用半导体材料的光电效应，当光照射在其表面时，其电阻值会发生变化。
在本文中，我们使用光敏电阻来检测环境中的光线强度，从而判断小车是否处于黑色轨道上。
2. 控制模块循迹小车的控制模块主要用于控制小车的方向和速度，以保持小车在轨道上运动。
基于单片机的智能循迹小车设计
基于单片机的智能循迹小车设计本次设计的单片机控制的智能循迹车以89C52芯片为小车的控制核心，运用L298N驱动芯片实现小车的运动。
通过两节18650电池供电，使用红外传感器实现小车自动寻迹、测速。
利用PWM来实现对小车车速的调节。
标签：stc89C52；红外传感器；智能循迹小车1 引言智能循迹汽车是汽车电子、人工智能、机械制造多个学科领域的结合体，具有重要的应用价值。
智能寻迹车是运用单片机为基础设计的，智能循迹小车利用传感器来识别赛道信息，利用传感器检测智能车的加速度和速度，从而实现快速稳定的寻迹行驶。
本设计简单易懂，但是应用价值很高。
在科技越来越发达的现代社会，汽车的普及率已经非常之高。
许多汽车制造厂商提出无人驾驶的概念，例如特斯拉。
因此次设计具有很高的科研价值。
2 基于单片机设计的智能小车的总设计方案该设计是以89C52单片机为主控制芯片，通过7.5V电池直接给电机供电。
经过稳压电路给单片机以及传感器供电。
系统采用L298N驱动芯片来实现小车的运动和转向。
采用四路红外传感器来实现小车的循迹。
采用红外传感器实现小车的测速。
使用PWM对小车进行调速，使用加度传感器来防止小车发生侧翻。
3 硬件电路设计硬件电路的设计单片机最小系统模块为控制中心、电源模块功能，电机驱动模块实现小车的转向及运动，红外循迹传感器模块测速模块实现赛道信息检测。
下面介绍一下驱动传感器模块、电机驱动模块、测速模块。
3.1 电源模块电路系统是利用两节3.5V镍铬电池供电。
通过5V文雅电路转换称观点偏激所需的电压。
7电压直接供给电机驱动芯片。
以下是設计的硬件图。
3.2 电机驱动模块电路电机驱动模块主要控制小车的方向，因此对电机驱动具有反应快、可靠性高等特点。
因此采用L298N芯片，通过操作单片机的I/O口电平信号，即可对电机进行正反转、停止操作的控制。
3.3 测速模块系统使用红外传感器检测直流电机的转速。
只需要在码盘智商粘贴一个接受广电信号的接收装置，然后对采集的信息进行处理即可得出小车的速度。
基于单片机的智能循迹小车设计
基于单片机的智能循迹小车设计智能循迹小车是一种基于单片机控制的小型车辆，通过传感器检测路面信息，结合预设路线实时调整行驶方向，实现自动循迹行驶。
智能循迹小车在无人驾驶、智能物流、探险救援等领域具有广泛的应用前景。
智能循迹小车的硬件主要包括单片机、传感器、电机和电源。
其中，单片机作为整个系统的控制中心，负责接收传感器信号、处理数据并输出控制指令；传感器用于检测路面信息，一般选用红外线传感器或激光雷达；电机选用直流电机或步进电机，为小车提供动力；电源为整个系统提供电能。
智能循迹小车的软件设计主要实现传感器数据采集、数据处理、控制指令输出等功能。
具体来说，软件通过定时器控制单片机不断采集路面信息，结合预设路线信息进行数据分析和处理，并根据分析结果输出控制指令，实现小车的自动循迹。
为提高智能循迹小车的稳定性和精度，需要对算法进行优化。
常用的算法包括PID控制、模糊控制等。
通过对算法的优化，可以实现对路面信息的精确检测，提高小车的循迹精度和稳定性。
为验证智能循迹小车的实际效果，需要进行相关测试。
可以在平坦的路面上进行空载测试，检验小车的稳定性和循迹精度；可以通过加载重量、改变路面条件等方式进行负载测试，以检验小车在不同条件下的性能表现；可以结合实际应用场景进行综合测试，以验证智能循迹小车在实际应用中的效果。
测试环境的选择要具有代表性，能够覆盖实际应用中可能遇到的各种情况。
测试过程中要保持稳定的行驶速度，以获得准确的测试数据。
对于测试过程中出现的问题，要及时记录并分析原因，以便对系统进行改进。
测试完成后，要对测试数据进行整理和分析，评估系统的性能表现，提出改进意见。
通过以上测试，我们发现基于单片机的智能循迹小车在循迹精度、稳定性等方面表现良好，能够满足实际应用中的需求。
同时，通过对算法的优化和硬件的改进，可以进一步提高小车的性能表现。
本文介绍了基于单片机的智能循迹小车的设计和实现过程。
通过合理选择硬件和优化软件算法，实现了小车的自动循迹功能。
基于单片机的自动寻迹小车 毕业设计 好
自动寻迹小车摘要AT89S52单片机是一款八位单片机，他的易用性和多功能性受到了广大使用者的好评。
这里介绍的是如何用AT89S52单片机来实现电动小车的自动寻迹。
本系统以设计题目的要求为目的，采用AT89S52单片机为控制核心，利用电动小车前面的红外线传感器检测道路上的轨迹，将路面信息转送给AT89S52，AT89S52根据信息作出反应控制电动机转动，从而控制电动小汽车按照路上的轨迹行驶。
整个系统的电路结构简单，可靠性能高。
实验测试结果满足要求，本文着重介绍了该系统的硬件设计方法及测试结果分析。
本小车采用的技术主要有传感器的有效应用和AT89S52芯片的使用。
有很多功能可以继续扩展，值得就一步学习和研究。
关键词: AT89S52 红外线传感器直流电机AbstractAT89S52 SCM is a section 8 microcontroller, his usability and multi-functional received overwhelming support from user's praise. Here introduces AT89S52 SCM is how to use electric car to realize the automatic tracing. This system to design the topic request, the purpose for AT89S52 SCM as control core, using electric car in front of the infrared sensor detects the trajectory path, pavement message to someone AT89S52 devices, react AT89S52 according to the information which can control the rotation control motor electric car according to the road track road. The whole system circuit structure simple, reliable performance is high. The test results meet the requirements; the paper introduces the hardware design method and the analysis of the testing result.This car the technique to be used mainly sensor effective application and the use of AT89S52 chip. There are many function can continue to expand, worth just step for study and research.Keywords: AT89S52, light electricity detector,direct-current motor目录摘要 (I)Abstract (II)目录 (III)前言 (1)1 方案设计与论证 (2)1.1电动小车模块 (2)1.1.1转向和动力 (2)1.1.2电动机模块 (3)1.1.3调速系统 (3)1.1.4 电机驱动模块 (4)1.2 控制模块 (5)1.3 传感器模块 (5)1.4 电源模块 (6)2 硬件设计 (7)2.1 主要元器件的介绍 (7)2.1.1 电机驱动芯片L9110 (7)2.1.2 AT89S52 (9)2.1.3 红外线传感器 (17)2.2 模块介绍 (18)2.2.1车头传感器模块 (18)2.2.2 电动小车模块 (19)2.2.3 控制模块 (19)2.3 整体方案 (20)3 软件设计 (22)3.1 程序设计 (22)3.1.1 程序的模块化设计 (22)3.1.2 部分程序设计 (23)3.2 利用proteus 进行软件仿真 (26)3.3 制作电路图和PCB板图 (27)4总结 (31)致谢 (33)参考文献 (34)附录1 C语言程序 (35)附录2 电路图和PCB板图 (39)附录3小车实物图................................................. 错误！未定义书签。
(完整版)arduino循迹小车毕业设计
目录 3 循迹小车设计 . ..........................摘要........................................................... 2 3.1 硬件设计 . ........................引言 (2)3.1.1 单片机最小系统 . ................1 Arduino 智能小车设计方案与参3.1.2 灰度传感器模块 . ................数 .............................................................33.1.3 电机驱动电路 . ..................1.1 Arduino 智能小车设计方3.2 软件设计 . ........................案简介....................................................... 3 3.2.1 系统主程序 . ....................1.1.13.2.2 本系统编译器 . .................. 功能要求 (3)1.1.23.3 实物展示 . ........................ 基本原理 (3)1.23.4 部分程序展示 . .................... 循迹小车参数 . (4)2 Arduino 与 51结论 . .................................. 单片机的区别 . (5)2.1 Arduino致谢 . .................................. 单片机 . .. (5)2.1.1 Arduino参考文献 . ................................ 单片机的介绍 . (5)2.1.2 Arduino单片机的特色. (5)2.1.3 Arduino单片机的功能.Arduino 循迹小车 (5)2.2 51 单片机 (6)设计与实现2.2.1 51 单片机的介绍 . (6)摘要：循迹小车是 Arduino 单2.2.2 51 单片机的功能 . (6)片机的一种典型应用。
(完整word版)毕业设计基于单片机的智能循迹小车分析
第1章绪论1.1课题背景目前，在企业生产技术不断提高、对自动化技术要求不断加深的环境下,智能车辆以及在智能车辆基础上开发出来的产品已成为自动化物流运输、柔性生产组织等系统的关键设备。
世界上许多国家都在积极进行智能车辆的研究和开发设计.移动机器人是机器人学中的一个重要分支，出现于20世纪06年代。
当时斯坦福研究院(SRI）的Nils Nilssen和charles Rosen等人，在1966年至1972年中研制出了取名shakey的自主式移动机器人,目的是将人工智能技术应用在复杂环境下，完成机器人系统的自主推理、规划和控制。
从此，移动机器人从无到有，数量不断增多，智能车辆作为移动机器人的一个重要分支也得到越来越多的关注。
智能小车,是一个集环境感知、规划决策，自动行驶等功能于一体的综合系统，它集中地运用了计算机、传感、信息、通信、导航及白动控制等技术，是典型的高新技术综合体。
智能车辆也叫无人车辆，是一个集环境感知、规划决策和多等级辅助驾驶等功能于一体的综合系统.它具有道路障碍自动识别、自动报警、自动制动、自动保持安全距离、车速和巡航控制等功能.智能车辆的主要特点是在复杂的道路情况下,能自动地操纵和驾驶车辆绕开障碍物并沿着预定的道路（轨迹）行进。
智能车辆在原有车辆系统的基础上增加了一些智能化技术设备：（1)计算机处理系统,主要完成对来自摄像机所获取的图像的预处理、增强、分析、识别等工作；（2）摄像机，用来获得道路图像信息；（3）传感器设备，车速传感器用来获得当前车速，障碍物传感器用来获得前方、侧方、后方障碍物等信息.智能车辆技术按功能可分为三层，即智能感知/预警系统、车辆驾驶系统和全自动操作系统团。
上一层技术是下一层技术的基础。
三个层次具体如下:(1）智能感知系统，利用各种传感器来获得车辆自身、车辆行驶的周围环境及驾驶员本身的状态信息，必要时发出预警信息。
主要包括碰撞预警系统和驾驶员状态监控系统。
碰撞预警系统可以给出前方碰撞警告、盲点警告、车道偏离警告、换道/并道警告、十字路口警告、行人检测与警告、后方碰撞警告等。
基于单片机智能小车毕业设计(论文)
毕业设计（论文）设计（论文）题目：基于单片机的智能小车学院名称：电子与信息工程学院专业：电子与信息工程班级：电信092班姓名：\ 学号\指导教师：\ 职称\基于单片机的智能小车摘要智能车辆是目前世界车辆研究领域的热点和汽车工业新的增长点。
未来的车辆也一定是智能化的车辆。
所以，智能化的车辆是未来人们生活重要的载体。
因此有必要对智能车辆进行研究。
研制一种智能，高效的智能小车控制系统具有重要的实际意义和科学理论价值。
本文设计了一个能自动循迹的智能小车控制系统。
以STC89C52单片机为控制核心，利用反射式光电传感器检测黑线实现小车循迹，利用超声波传感器检测道路上的障碍并提示，利用LCD1602显示小车的速度和路程。
能实现小车自动根据地面黑线前进倒退、转向行驶，超声波测距提示障碍物，LCD1602实时显示小车的速度和行驶的路程，具有高度的智能化，达到设计目标。
关键词：智能小车,STC89C52单片机,超声波传感器,LCD1602目录摘要....................................................................................... 错误!未定义书签。
ABSTRACT ............................................................................................. 错误!未定义书签。
目录......................................................................................... 错误!未定义书签。
第1章绪论.................................................................................... 错误!未定义书签。
基于单片机的智能小车设计(红外避障及循迹)
轮式移动机器人的设计报告单片机系统课程设计智能小车(避障及循迹)的设计毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重承诺：所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。
尽我所知，除文中特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。
对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体，均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。
作者签名：日期：指导教师签名：日期：使用授权说明本人完全了解大学关于收集、保存、使用毕业设计（论文）的规定，即：按照学校要求提交毕业设计（论文）的印刷本和电子版本；学校有权保存毕业设计（论文）的印刷本和电子版，并提供目录检索与阅览服务；学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文；在不以赢利为目的前提下，学校可以公布论文的部分或全部内容。
作者签名：日期：学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。
除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。
对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。
本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。
作者签名：日期：年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。
本人授权大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。
涉密论文按学校规定处理。
作者签名：日期：年月日导师签名：日期：年月日注意事项1.设计（论文）的内容包括：1）封面（按教务处制定的标准封面格式制作）2）原创性声明3）中文摘要（300字左右）、关键词4）外文摘要、关键词5）目次页（附件不统一编入）6）论文主体部分：引言（或绪论）、正文、结论7）参考文献8）致谢9）附录（对论文支持必要时）2.论文字数要求：理工类设计（论文）正文字数不少于1万字（不包括图纸、程序清单等），文科类论文正文字数不少于1.2万字。
基于单片机循迹小车的设计
基于单片机循迹小车的设计
一、硬件结构设计
（1）外观设计
该循迹小车采用4轮驱动底盘，使小车有较强的稳定性，小车安装有
一个带调光功能的LED头灯，可以缩短小车行驶的距离，以及一个用于采
集道路信息的循迹模块。
四个车轮上安装有电机，以及一个用于驱动小车
的电源，主控器采用的是51单片机。
（2）基础硬件设计
1）电源：采用12V锂电池，通过一个5V调整稳压电路改变输出电压，并调整电流大小以供电源的可靠性；
2）车轮电机：采用马达，可提供足够的动力，能够拉动小车行驶，
同时通过电路来控制马达的速度；
3）主控器：采用51单片机，作为小车的主控单元，可实现小车的运
动控制、数据采集等功能；
4）循迹模块：采用模拟循迹模块，用于采集道路信息，根据采集的
信息以及灰度传感器的反馈信息，调整小车的运动方向；
5）头灯：采用LED头灯，可实现可调光的功能，使得车子在夜晚的
黑暗环境中也能保持安全的运行；
6）电路板：依据小车的硬件结构设计出合理的路径，实现电路图和
实际的车路径的一一匹配，以此实现对小车运行的控制。
二、软件程序设计
（1）程序流程设计。
(完整版)基于单片机智能循迹小车毕业设计
沈阳理工大学课程名称：基于单片机智能循迹小车姓名：魏玉柱指导教师：程磊催宁海摘要本文论述了基于单片机的智能循迹小车的控制过程。
智能循迹是基于自动引导机器人系统，用以实现小车自动识别路线，以及选择正确的路线。
智能循迹小车是一个运用传感器、单片机、电机驱动及自动控制等技术来实现按照预先设定的模式下，不受人为管理时能够自动实现循迹导航的高新科技。
该技术已经应用于无人驾驶机动车，无人工厂，仓库，服务机器人等多种领域。
本设计采用STC89C52单片机作为小车的控制核心；采用TCRT5000红外反射式开关传感器作为小车的循迹模块来识别白色路面中央的黑色引导线，采集信号并将信号转换为能被单片机识别的数字信号；采用驱动芯片L298N构成双H桥控制直流电机，其中软件系统采用C程序，本设计的电路结构简单，容易实现，可靠性高。
关键词：STC89C52 智能循迹小车TCRT5000传感器电机驱动目录1引言 (4)2 需求分析 (4)2.2 循迹小车的发展历程回顾 (5)2.3智能循迹小车的应用 (5)2.4 智能循迹小车研究中的关键技术 (8)3系统设计 (9)4详细设计 (8)4.1 硬件设计 (8)4.1.1电路原理图 (9)4.1.2 器件选择 (10)4.1.2.1 智能循迹小车的主控芯片的选择 (10)4.1.2.2 智能循迹小车电源模块的选择 (10)4.1.2.3 智能循迹小车电机驱动电路的选择 (11)4.1.2.4 智能小车循迹模块的选择 (11)4.1.3 模块设计 (12)4.1.3.1电机驱动模块电路 (12)4.1.3.2光电传感器模块 (12)4.2 软件设计 (14)4.2.1程序流程图 (14)4.2.2实现主要代码 (14)5 实验结果 (16)5.1设计实现 (16)5.2出现的问题和解决的方法 (17)6 结束语 (18)7.参考文献 (19)1引言随着控制技术及计算机技术的发展，寻迹小车系统将在未来工业生产和日常生活中扮演重要的角色。
基于单片机的智能寻迹小车毕业设计
智能小车摘要系统主要由红外避障模块、声控模块、光电寻迹、电机驱动及语音播报模块组成。
采用P89V51单片机作为智能小车控制核心。
系统能实现对线路进行寻迹，小车可以前进或后退，遇到障碍物可以自行停止并可以实现反向运行，系统可以利用声音控制小车的启停。
整个系统小巧紧凑，控制准确，性价比高，人机互动性好。
关键词：P89V51单片机；红外避障；线路寻迹；直流减速电机ABSTRACTSystem is mainly by infrared obstacle avoidance module, voice module, opto-electronics and motor drive tracing module. Used as a single-chip smart car P89V51 control core. System can realize the tracing lines, cars can go forward or backward, encountered obstacles can stop and reverse operation can be achieved, the system can use voice to control the start and stop car. Compact the entire system to control the accurate, cost-effective, good human-computer interaction.KEYWORD:P89V51MCU;Infrared obstacle avoidance；Tracing；DC motor speed1目录1 系统设计 (1)1.1 设计要求 (1)1.1.1 基本要求 (1)1.1.2 扩展部分 (1)1.2 总体设计方案 (1)1.2.1 基本模块设计方案论证与比较 (1)1.2.2 系统总体设计方案 (5)2 单元硬件电路设计 (6)2.1 光电对管寻迹模块 (6)2.2电机驱动电路的设计 (6)2.3红外避障模块 (7)2.4 单片机P89V51核心模块 (8)2.5 声控电路 (8)2.6 语音播报模块 (9)3 系统软件设计 (10)3.1主程序流程图 (10)3.2 传感器数据处理及寻迹程序流程 (11)4 系统测试 (12)4.1 硬件测试 (12)4.2 硬件与软件的联机测试 (12)5 测试数据及实验结果 (13)参考文献 (14)II1 系统设计1.1 设计要求1.1.1 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。
基于单片机的智能寻迹避障小车设计.-毕业论文
基于单片机的智能循迹避障小车设计目录基于单片机的智能循迹避障小车 (1)摘要 (1)Abstract (2)1绪论 (3)1.1研究背景 (3)1.2研究现状 (4)1.3研究目的 (4)1.4研究内容 (4)2系统总体方案及各模块设计 (5)2.1总体方案设计 (5)2.2各模块方案论证 (6)2.2.1供电模块的设计 (6)2.2.2循迹部分设计 (6)2.2.3速度检测模块设计 (7)2.2.4避障模块设计 (8)2.2.5驱动电机选择 (9)2.2.6电机驱动器件 (9)2.2.7核心控制器 (10)3硬件设计 (11)3.1单片机控制电路 (11)3.2电机驱动电路 (13)3.3速度检测模块电路 (14)3.4PWM调速原理 (15)3.5循迹检测电路 (15)3.6障碍物检测电路 (17)3.7液晶显示电路 (18)4软件设计 (19)4.1系统控制流程图 (19)4.2驱动单元的实现 (20)4.2.1循迹算法设计 (20)4.2.2避障驱动设计 (21)4.2.3速度检测及控制设计 (21)4.3路径规划设计 (23)4.4小车位置设计 (24)5调试 (26)6结论 (28)参考文献 (29)致谢 (30)附录 ···············································································错误!未定义书签。
毕业设计智能循迹小车
大学生电子设计大赛（论文）智能循迹小车学生姓名：张旭朱元派王辉学号：1040830623 ，1040710625 ，1040710637 完成日期 2011 年4月27日摘要本次设计的智能循迹小车是以单片机STC89S52 为主控制器，运用反射式红外传感器来进行路径检测和霍尔传感器监测行驶路程，并将实时数据传送到LCD12232显示模块，同时传感器组成的循迹模块路径检测状态传回单片机进行处理，用单片机产生PWM 波等方式来控制小车的行进速度，实时控制小车的行进状态。
另外，在小车上还扩展了LCD12232 作为人机交互界面，以便于实时了解监测传感器的状态和小车行驶中的实时数据，由于本次设计的是智能自动循迹小车，整个任务过程无需人工的任何干预，故而没有进行键盘及遥控等的人工操作设备。
用多路传感器的实时监测和算法的紧密配合来保证小车的顺畅完成任务。
关键字：智能循迹小车，红外传感器，霍尔传感器，12232液晶。
AbstractThis design's intelligence follows the mark car is by the monolithic integrated circuit STC89S52 primarily controller, carries on the way examination and the Hall sensor monitor travel distance using the reflection type infrared sensor, and transmits the real-time data to the LCD12232 display module, simultaneously the sensor composes follows the mark module way examination condition to feed in the monolithic integrated circuit to carry on processing, has ways and so on PWM wave with the monolithic integrated circuit to control car's approaching speed, the real-time control car marches forward the condition.other, also expanded LCD12232 on the car to take the man-machine interaction contact surface, was advantageous for the real-time understanding to monitor in sensor's condition and the car travel real-time data, what because this design was the intelligence follows the mark car automatically, the entire duty process did not need the artificial any intervention, therefore has With the multi-channel sensor's real-time monitors and the algorithm close coordination guaranteed that the car completes the task smoothly.key words: The intelligence follows the mark car, infrared sensor, Hall sensor, 12232 liquid crystals.第一章总体方案论证与设计1.实现功能：基本功能：小车智能循迹LCD12232显示时间；附加功能：时分显示行驶路程显示2.硬件结构：分为下面几部分：（1）处理器模块：采用AT89S52（2）小车主体设计模块方案购买玩具坦克进行改装。
基于单片机的智能寻迹小车设计说明书
本科毕业设计说明书基于单片机的智能寻迹小车设计THE SYSTEM DESIGN OF THE TRACKING CAR BASEDON MCU学院（部）：电气与信息工程学院专业班级：电子与信息工程08-2学生姓名：王建指导教师：曲立国讲师2012 年 6 月 3 日基于单片机的智能寻迹小车系统设计摘要本文以竞赛用智能车为研究对象，围绕着视觉导航中的道路识别和跟踪算法以及系统的实现展开研究。
在机械系统设计方面，根据汽车技术理论，讨论了机械系统参数的调整方法，如主销后倾角、主销内倾角、车轮外倾和前束等，同时为使左右前轮转向一致，讨论了转向系统的标定方法；在控制系统硬件设计方面，对整个系统的电源模块、路径识别模块、测速模块和驱动模块的硬件、安装方式和外围接口电路进行了设计；在控制系统软件设计和设计方面，对道路识别和跟踪算法以及车体PID控制算法的数学模型进行了研究。
本课题的主要研究内容及成果包括以下几个方面：（1）为了克服外界环境光的干扰，设计了滤波电路，提出了相应的滤波算法。
该滤波电路耗电省，工作稳定，抗干扰性强，探测距离与灵敏度可通过电路中参数来调节。
（2）对摄像头采集及处理路径图像数据进行了研究，基于二值化算法，左侧边缘检测法和跟踪边缘检测法的原理，提出了改进型二值化算法。
该算法在摄像头倾斜检测时，对视频图像数据的去噪处理非常有效，具有较强的鲁棒性，能够提取出精确的路径特点信息。
（3）通过对竞赛用智能汽车的转向舵机转角和行进速度所采用的基于路径形状信息的参数自整定模糊PID控制算法的研究，提出了可应用于现代智能车转向和车速调节的PID控制算法数学模型。
（4）完成了我校竞赛用智能车全部软硬件的设计与制造。
关键词：智能竞赛汽车；摄像头；图像处理；路径识别；路径跟踪；PID 控制；THE SYSTEM DESIGN OF THE TRACKING CAR BASEDON MCUABSTRACTThis thesis , taking intelligent competition car as the research object, focuses the research work on path identification, path tracking and the system implementation. In the aspect of mechanical system design, the adjutive methods of mechanical and structure parameters are discussed according to automobile technical theory,such as caster angle, kingpin inclination , toe-in and camber of wheels.Meanwhile,the calibrated method of steering system is discussed in order to make two front tires achieve accordant turning. In the aspect of the hardware design of control system, hardware selections, interface circuits and installing pattern for the power module,path identification module,velocity measurement module and driving module are designed.In the aspect of software design of control system,the road identification and tracking algorithm an mathematic modeling of control algorithm for car body are studied.The main contents and contributions of this thesis are as follows: (1)In order to overcome the interference of environmental light to the infrared emitting diode and photodiode, a filtering circuit is designed. The circuit is of the little power consumption, and the better working stability, and the better characteristics of identifying path and anti-jamming, and the adjustable detecting range and sensitivity.(2)By the research on path image data acquiring and processing,based on the principle of binarization algorithm, left edge diction algorithm and tracing edge algorithm, an improved binarization algorithm is proposed. The algorithm is a skewdetection method of the camera and effective for the de-noising processing of image data, and it has strong properties of robustne and can extract precise data of path feature points.(3)By the reseach on the parameters self-tuning fuzzy-PID control algorithm, which is based on the image data of the path shape and adopted in adjusting the direction of the servo motor and the speed of the car, the mathematical models of the PID control algorithm is proposed, which can be used to adjust the running direction and the speed of the modern intelligent vehicles.(4)The design and manufacture of all the softwares and handwares are finished for the intelligent competion car of our university.Key Words : Intelligent Competion Car;Camera;Image Procession; Vision Navigation; Path Tracking; PID control;目录摘要 (I)ABSTRACT .................................................................................................. I I 1绪论. (1)1.1引言 (1)1.1.1 智能控制简介 (1)1.1.2 智能汽车简介 (1)1.2开发智能汽车必要性 (1)1.3智能汽车研究现状 (2)1.4未来智能车系统 (3)2系统方案论证 (6)2.1道路检测方案设计 (6)2.2动力电机驱动电路设计 (8)2.3转向舵机控制 (9)2.4测速电路选择 (9)2.5控制算法 (9)3 智能车硬件电路设计 (11)3.1系统结构框图 (11)3.2CPU小系统设计 (12)3.2.1 CPU简介 (12)3.2.2 CPU复位电路设计 (13)3.2.3 CPU时钟电路设计 (14)3.2.4 CPU BDM调试电路设计 (14)3.2.5 A/D参考电压电路设计 (15)3.3电源电路设计 (15)3.4编码器测速电路设计 (16)3.5直流电机驱动电路设计 (17)3.6电池电压检测电路设计 (18)3.7加速度电路设计 (18)3.8人机接口电路设计 (19)4 PID控制算法在智能小车中的应用 (20)4.1PID控制简介 (20)4.1.1 PID控制的组成 (20)4.1.2 PID控制器的参数整定 (21)4.2增量型PID控制算法 (22)4.2.1 增量型PID简介 (22)4.2.2 增量型PID算法 (22)4.2.3 增量型PID应用的程序编程 (23)5 智能车的软件设计 (24)5.1 采集数据处理流程 (24)5.2赛道信息提取 (26)5.3赛道特征识别 (26)5.4舵机转向和电机速度的控制 (26)结论 (29)参考文献 (30)致谢 (31)1绪论1.1引言随着科学技术的进步和发展，人们对汽车的性能要求也日益提高。
基于STM32单片机的智能巡线小车的设计
基于STM32单片机的智能巡线小车的设计概述本文档介绍了一种基于STM32单片机的智能巡线小车的设计方案。
该方案旨在实现小车在固定轨道上自动巡线的功能，通过使用STM32单片机和传感器模块，实现对线路的检测和控制，进而实现小车的自主导航。
硬件设计智能巡线小车的硬件设计主要包括以下几个方面：1. STM32单片机：选择适合的STM32单片机作为主控芯片，具有足够的计算能力和IO口数量，用于控制小车的各种功能。
2. 电机驱动模块：使用电机驱动模块控制小车的电机，实现小车的前进、后退、转向等动作。
3. 巡线传感器模块：使用巡线传感器模块实时检测线路的位置，并将检测结果传输给STM32单片机。
4. 电源模块：使用适配器或者电池等电源模块为小车提供稳定的电源。
软件设计智能巡线小车的软件设计主要包括以下几个方面：1. 接口程序设计：编写STM32单片机的接口程序，用于与巡线传感器模块和电机驱动模块进行通信，实现数据的读取和控制信号的发送。
2. 算法设计：设计线路检测算法，通过巡线传感器模块检测到的数据进行分析和处理，确定小车应该采取的动作，如前进、后退、转向等。
3. 控制程序设计：编写控制程序，根据算法的结果控制电机驱动模块，实现小车的自主导航功能。
4. 用户界面设计：设计一个基本的用户界面，用于显示小车的状态信息和操作界面。
实施步骤基于STM32单片机的智能巡线小车的实施步骤如下：1. 进行硬件搭建：按照设计要求，将STM32单片机、电机驱动模块、巡线传感器模块和电源模块等连接起来，并进行必要的电路连接和固定。
2. 开发接口程序：编写STM32单片机的接口程序，实现与巡线传感器模块和电机驱动模块的通信。
3. 设计算法和控制程序：根据巡线传感器模块的输出数据，设计线路检测算法，确定小车的动作，编写相应的控制程序。
4. 实现用户界面：开发一个简单的用户界面，显示小车的状态信息和操作界面。
5. 调试和测试：对小车进行调试和测试，确保线路检测和控制功能的正常运行。
(完整版)基于单片机控制的循迹小车毕业设计论文
摘要本循迹小车采用现在较为流行的8位单片机作为系统大脑，以STC89C52单片机为控制核心。
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。
40脚的DIP封装使它拥有32个完全IO(GPIO-通用输入输出)端口，通过这些端口加以信号输入电路，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。
利用红外对管检测黑线，通过循迹模块里的红外对管是否寻到黑线产生的电平信号返回到单片机红外对管来实现循迹功能。
单片机根据程序设计的要求做出相应的判断送给电机驱动模块。
让小车来实现前进，左转，右转，停车等基本功能。
集成红外线传感器即光电开关进行避障。
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，分析硬件电路，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，直至完成。
关键词：循迹小车STC89C52单片机红外对管 L293D电机驱动AbstractThis tracking car adopts the now popular 8-bit single chip microcomputer as the system of the brain, with the STC89C52 single-chip microcomputer as the core. To control the traveling car with it, in order to realize the given performance index. Full analysis of our system, the key is to achieve the automatic control cars, but at this point, single-chip microcomputer control will show its advantage is simple, convenient and fast. 40 feet DIP package makes it . SCM according to the requirement of the program design make the corresponding judgment for motor driver module. Let the car to achieve forward, turn left, turn right, the basic function such as parking. Integrated infrared sensor photoelectric switch for obstacle avoidance. The circuit of the whole system structure is simple, reliable performance is of car parts, analyze the software programming and debugging, until completion.KEY WORDS: STC89C52 dc motor infrared sensors the pipe tracing cars L293D motor drive目录第一章绪论 (1)第二章方案设计与论证 (2)第一节主控系统 (2)第二节电机驱动模块 (3)第三节循迹模块 (5)第四节避障模块 (6)第五节机械系统和电源模块 (6)第六节电源模块 (6)第三章硬件设计 (8)第一节总体设计 (8)第二节信号检测模块 (11)第四章软件设计 (13)第一节小车运行主程序流程图 (13)第二节电机驱动程序 (14)第三节循迹模块 (15)第五章制作安装与调试 (18)结论 (19)致谢 (20)参考文献 (21)第一章绪论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。
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基于单片机的智能寻迹小车毕业设计系统主要由红外避障模块、声控模块、光电寻迹、电机驱动及语音播报模块组成。
采用P89V51单片机作为智能小车控制核心。
系统能实现对线路进行寻迹，小车可以前进或后退，遇到障碍物可以自行停止并可以实现反向运行，系统可以利用声音控制小车的启停。
整个系统小巧紧凑，控制准确，性价比高，人机互动性好。
P89V51单片机；红外避障；线路寻迹；直流减速电机ABSTRACTSystem is mainly by infrared obstacle avoidance module, voice module, opto-electronics and motor drive tracing module. Used as a single-chip smart car P89V51control core. System can realize the tracing lines, cars can goforward or backward,encountered obstacles can stop and reverse operation can be achieved, the system can usevoice to control the start and stop car. Compact the entire systemto control the accurate,cost-effective, good human-computer interaction.KEYWORD: P89V51MCU;Infrared obstacle avoidance；Tracing；DC motor speed11 系统设计 ..................................................................... (1)1.1 设计要求 ..................................................................... .. (1)1.1.1 基本要求...................................................................... . (1)1.1.2 扩展部分...................................................................... . (1)1.2 总体设计方案 ..................................................................... (1)1.2.1 基本模块设计方案论证与比较 (1)1.2.2 系统总体设计方案 ..................................................................... .................. 5 2 单元硬件电路设计 ..................................................................... .. (6)2.1 光电对管寻迹模块 ..................................................................... .. (6)2.2电机驱动电路的设计 ..................................................................... .. (6)2.3红外避障模块 ..................................................................... . (7)2.4 单片机P89V51核心模块 ..................................................................... . (8)2.5 声控电路 ..................................................................... . (8)2.6 语音播报模块 ..................................................................... .. (9)3 系统软件设计 ..................................................................... .. (10)3.1主程序流程图 ..................................................................... (10)3.2 传感器数据处理及寻迹程序流程 ..................................................................... ....11 4 系统测试 ..................................................................... . (12)4.1 硬件测试 ..................................................................... .. (12)4.2 硬件与软件的联机测试 ..................................................................... ................... 12 5 测试数据及实验结果 ..................................................................... .. (13)参考文献 ..................................................................... (14)II1、小车可以自动寻迹在设计好的线路上向前或向后跑。
2、拍手的声音可以启动、停止小车运动。
3、线路两端有挡板，当小车向一个方向运行到挡板位置停止，然后向反方向续运行至挡板位置，如此重复。
4、小车由电池供电，电池采用1200mah容量，小车运行时间需要持续24小时以上。
5、小车运动速度要控制在0.1m/S以上。
1、能实现语音播报前后方有障碍物；11购买玩具电动车。
购买的玩具电动车具有组装完整的车架车轮、电机及其驱动电路。
但是一般的说来，玩具电动车具有如下缺点：首先，这种玩具电动车由于装配紧凑，使得各种所需传感器的安装十分不方便。
其次，这种电动车一般都是前轮转向后轮驱动，不能适应该题目的方格地图，不能方便迅速的实现原地保持坐标转90度甚至180度的弯角。
再次，玩具电动车的电机多为玩具直流电机，力矩小，空载转速快，负载性能差，不易调速。
而且这种电动车一般都价格不菲。
因此我们放弃了此方案。
2自己制作电动车。
经过反复考虑论证，我们制定了左右两轮分别驱动，后万向轮转向的方案。
即左右轮分别用两个转速和力矩基本完全相同的直流电机进行驱动，车体前部装一个万向轮。
这样，当两个直流电机转向相反同时转速相同时就可以实现电动车的原地旋转，由此可以轻松的实现小车坐标不变的90度和180度的转弯。
1在安装时我们保证两个驱动电机同轴。
当小车前进时，左右两驱动轮与后万向轮形成了三点结构。
这种结构使得小车在前进时比较平稳，可以避免出现后轮过低而使左右两驱动轮驱动力不够的情况。
为了防止小车重心的偏移，前万向轮起支撑作用。
对于车架材料的选择，我们经过比较选择了有机玻璃。
用有机玻璃做的车架比塑料车架更加牢固，比铁制小车更轻便，美观。
对于智能小车来说，其驱动轮的驱动电机的选择就显得十分重要。
由于本题目要实现对寻迹路线的准确定位和精确测量，我们综合考虑了一下两种方案。
1采用步进电机作为该系统的驱动电机。
由于其转过的角度可以精确的定位，可以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，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，我们放弃了此方案。
2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，价格比步进电机要便宜好多。
我们所选用的直流电机减速比为1：74，减速后电机的转速为100r/min。
我们的车轮直径为6cm，因此我们的小车的最大速度可以达到V=2πr?v=2*3.14*0.03*100/60=0.314m/s，达到设计要求。
能够较好的满足系统的要求，因此我们选择了此方案。
由于电动车采用了前面使用万向轮，两个后轮各一个电机驱动的驱动方式，所以可使电动车旋转360度，这样即使前后方都碰到障碍物的时候，电动车也可以通过在原地不断旋转的方式找到避免撞击障碍物的线路。
在电动机的控制上有两种方案可供选择。
1:利用9012、2SC8050、及电机构成驱动电路。
如果单片机89C51控制口输出高电平，9012截止，2SC8050截止，电机停止运转。
单片机89C52控制口输出低电平时，9012导通，2SC8050导通，电机开始运转。
该电路比较简单，输出功率足够大，足以推动电机工作，并且电机工作时三极管性能非常稳定。
但该方案中单片机部分和电机供电部分没有完全隔离，而电动机在切换时会产生巨大的反电动势，经常烧坏单片机，功耗很大。
2利用LM298及其外部辅助电路和电机构成驱动电路。
单片机控制口接2LM298的两个输入控制端IN1,IN2。
L298的两个输出端OUT1(2),OUT2(10)接电机。
电机转动状态编码：左电机右电机左电机右电机电动车运行状态 1IN1 1IN2 2IN1 2IN21 0 1 0 正转正转前行 1 0 0 1 正转反转左转 1 0 0 0 正转停以左电机为中心原地左转 0 1 1 0 反转正转右转 0 0 1 0 停正转以右电机为中心原地右转 0 1 0 1 反转反转后退 1 1 1 1 杀停杀停立刻停止根据上表可知，只要设定两块L298的1IN1,1IN2,2IN1,2IN2四个控制端口的不同编码，就可得到电动车的前进，后退，旋转等不同的运行状态；且L298的最大输出电流为2.2A，可使电动车快速运行。