循迹小车比赛规则和说明2

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自动循迹小车(附有程序)

大学生电子设计竞赛自动循迹小车目录摘要 (1)1.方案论证 (2)1.1方案描述 (2)1.2单片机方案的比较与论证 (2)1.3编码器选择与论证 (2)1.4 LDC1000与LDC1314选择与论证 (3)1.5 OLED显示方案 (3)1.6蜂鸣器发声方案 (3)2.理论分析与计算 (3)2.1速度增量式PID计算 (3)2.2舵机位置式PID算法 (3)3.电路与程序设计 (4)3.1系统组成 (4)3.2系统流程图 (5)4.测试方案与测试结果 (5)4.1测试方案 (5)4.1.1舵机测试方案 (6)4.1.2电机测试方案 (6)4.2系统测试结果分析 (6)5.结论 (6)6.参考文献 (7)摘要本循迹小车以单片机XS128为控制核心，主要由LDC1314感应模块、稳压模块、液晶显示模块、驱动控制模块、蜂鸣器模块、编码器、舵机以及小车组成。

跑道的标识为一根直径0.6~0.9mm的细铁丝，小车在规定的平面跑道自动按顺时针方向循迹前进。

在任意直线段铁丝上放置4个直径约19mm的镀镍钢芯硬币（第五套人民币的1角硬币），硬币边缘紧贴铁丝。

实验结果表明，在直线区任意指定一起点（终点），小车都能够依据跑道上设置的铁丝标识，能够自动绕跑道跑完一圈，而且时间不超过10分钟，小车运行时始终保持轨迹铁丝位于小车垂直投影之下，小车路过硬币时能够发现并发出声音提示，显示屏上能够实时显示小车行驶的距离和运行时间。

关键词：自动循迹 LDC1314 实时显示自动循迹小车1.方案论证1.1方案描述自动循迹小车依据电磁感应原理，由单片机XS128控制，控制系统是由XS128控制模块、LDC1314感应模块、稳压模块、液晶显示模块、驱动控制模块、蜂鸣器模块、编码器、舵机以及电动小车组成的闭环控制系统。

LDC1314感应模块采集小车在跑道上位置与角度信息，利用XS128单片机处理位置与角度数据后调节舵机打角并通过PID精确算法调整后轮速度。

2012循迹小车规则

2012循迹小车规则
1，比赛分三轮，按我们安排的顺序，每一队参赛小车有三次比赛机会。

2，小车赛跑场地，由比赛当天公布。

必须按照路线跑。

跑出线外3次，立刻结束这一轮比赛。

3，如果没有成功跑完全程，成绩按照所跑长度记录；如果成功跑完，按照跑完的时间记录成绩。

如图，若小车在第7区跑到线外则成绩记录为7。

4，最终成绩有三部分组成。

1）电路板元件布局合理，线条美观；占权重10%（评分总分为10）
2）车体设计美观；占权重20%（评分总分为20）
3）赛跑成绩；占权重70%，按照全部排名，总分71；若第一名，则该部分得分为71-1=70；
三部分分数加起来，然后进行总排名。

5，不使用协会提供的原理图，只要实现相同功能的车可以参赛。

但必须无人操作，杜绝遥控等场外控制小车。

6,
奖项设置：
一等奖（1名）：奖状+高端单片机开发板一套（自选C51或STM32系列）
二等奖（2名）：奖状+中端单片机开发板一套（自选C51或STM32系列）
三等奖（3名）：奖状+单片机最小系统板（自选C51或STM32系列）
优胜奖（成功参赛）：奖状+精美礼品
附图：黑实线为实际跑道，细实线区为积分区。

前点
终点
5
1
2
3 4。

循迹小车(程序)

附录程序目录一、前言------------------------------------------------------------二、小车功能------------------------------------------------------三、元器件选择--------------------------------------------------四、I/O分配及硬件连接简图---------------------------------五、相关模块、算法---------------------------------------------六、系统框图------------------------------------------------------七、调试过程------------------------------------------------------八、小车图片资料---------------------------------------------------九、讲座所感------------------------------------------------------十、实习总结------------------------------------------------------一、前言感谢生产实习能给我们这次实现自己想法的机会，虽然实验条件异常简陋、资金投入非常有限，总体感觉我的队友们灰常灰常给力啊,我感觉我是抱到大腿了--王威，夏青、峰哥，团队气氛非常好，大家一起讨论，一起分工研究模块，最后一起解决问题调试程序，而且是不同的组合在不同阶段解决了不同的问题，大家精诚合作，各显身手，在奋战中给大三学年画上了圆满的句号。

之前我们本来商量是不是可以拿往年电子设计大赛的题目过来做，如果难度太大就算只实现一部分功能也算是成功完成了，结果研究一天后发现电子设计大赛的题目需要很长时间的知识积累啊，基本上都是准备一个月以上然后开工的，后来王威提议要不我们做个小车吧，超声波测距实现自动物体追踪，控制核心采用单片机，传感器采用广泛用于避障和测距的超声波传感器，前进和后退用普通伺服电机和电机驱动模块实现。

循迹小车说明文档

循迹小车说明文档姓名：赵晶班级：2011嵌本指令班学号：201101041187一、功能描述1）小车可以沿着黑线跑，转大弯、小弯、直角弯等。

2）车顶附带12864液晶显示屏，显示时间、温度、距障碍物距离等。

3）躲避障碍物。

二、线路连接P0.7--P0.2连接电机驱动器，P1.0--P1.3连接四个探测器，P1.4--P1.7连接12864液晶显示屏,P2.0连接蜂鸣器，P2.1和P2.2连接两个独立键盘P0.0连接温度传感器P3.5--P3.7连接时钟模块。

三、实验器材小车底座一个，直流减速电机两个，L298N电机驱动模块一个，18650充电锂电池2节，电池盒一个，7805稳压芯片一个，10K 电位器4个，RPR光电传感器4 个，100Ω，100K电阻若干，12864LCD显示屏一个，3mm LED小灯若干，1302时钟模块一个，ds18b20温度传感器一个，超声波测速模块一个，LM393比较器四个，103瓷片电容若干，47μf电容若干，洞洞板若干，排线若干，AT89C51芯片一张，单片机最小系统一个。

四、功能实现1、焊一个单片机最小系统，如下图。

保证单片机的正常工作，方便我们对各个引脚的使用。

最小系统板，分三部分：外部晶振电路，给单片机提供工作时钟源；外部复位电路，可以上电复位，还有当单片机在工作过程中，可以人为手动复位；单片机，单片机就是一块微处理器，用来装载程序，实现程序功能。

图1（最小系统电路图）2、组装小车底盘安装小车电机和电机驱动器，设计小车外观。

使用直流/步进两用驱动器可以驱动两台直流电机。

分别为M1和M2。

引脚A，B可用于输入PWM脉宽调制信号对电机进行调速控制。

（如果无须调速可将两引脚接5V，使电机工作在最高速状态，既将短接帽短接）实现电机正反转就更容易了，输入信号端IN1接高电平输入端IN2接低电平，电机M1正转。

（如果信号端IN1接低电平，IN2接高电平，电机M1反转。

）控制另一台电机是同样的方式。

循迹避障小车项目的描述

循迹避障小车项目的描述嘿，朋友们！今天咱来聊聊循迹避障小车这个超有趣的玩意儿！你想想看啊，这小车就像个聪明的小探险家，能自己沿着特定的路线走，遇到障碍还能机灵地躲开。

这可太神奇啦！要搞清楚循迹避障小车，咱得先说说它的眼睛——那些传感器。

就好比我们人有眼睛能看路一样，小车靠这些传感器来感知周围环境呢。

它们就像小车的小雷达，时刻警惕着周围的一切。

然后就是它的大脑啦，也就是控制电路。

这个大脑可厉害着呢，能接收传感器传来的信息，然后迅速做出判断，指挥小车该怎么走，该怎么避开那些障碍物。

再说说小车的轮子，这可是它前进的关键呀！就像我们的脚一样，带着小车一路向前冲。

那转动的轮子，不就像我们奔跑时的步伐嘛，哒哒哒地往前跑。

制作循迹避障小车可不简单哦，这需要我们有耐心，还得有那么点技术。

得把各种零件组装起来，就像搭积木一样，可不能马虎。

要是装错了一个地方，嘿，那小车可能就不听话啦，说不定还会闹脾气呢！在调试的时候也是很有意思的。

看着小车在那跑来跑去，一会儿遇到障碍停下来，一会儿又顺利通过，就像看着自己的孩子在学走路一样，心里那个期待呀！要是它成功地避开了一个很难的障碍，哇，那感觉，比自己考了满分还高兴呢！你说这循迹避障小车像不像我们生活中的那些小挑战？我们也得像它一样，有敏锐的感知能力，能及时发现问题；还要有聪明的头脑，能迅速想出解决办法；更要有勇往直前的精神，不管遇到什么困难都不退缩。

哎呀，我跟你们说，等你们自己动手做一个循迹避障小车，就知道有多好玩啦！到时候你就会发现，原来科技的世界这么奇妙，这么充满乐趣！你们还等什么呢？赶紧去试试吧！这小车绝对会给你们带来意想不到的惊喜和收获！别再犹豫啦，让我们一起在这个科技的小天地里尽情探索吧！原创不易，请尊重原创，谢谢!。

智能循迹机器人竞赛规则

“美丽大连”循迹比赛比赛规则一、竞赛主题大连是中国著名的避暑胜地和旅游热点城市，依山傍海，气候宜人，环境优美，是中国首批“优秀旅游城市”，不仅有丰富的中国近以美丽大连为主题，一起来欣赏大连美丽的风光。

二、竞赛场地及任务1、赛场规格竞赛场地的外尺寸是2000mm×2000mm，场地上贴有一条 1.5—2.5cm宽的黑色轨迹线，每个模块的大小是500mm×500mm。

整个场地由起始点、直线、折线、圆弧、虚线、斜坡、断路等组成。

2、赛场环境机器人比赛场地环境为冷光源、低照度、无磁场干扰。

但由于一般赛场环境的不确定因素较多，例如，场地表面可能有纹路和不平整，光照条件有变化等等。

参赛队在设计机器人时应考虑各种应对措施。

3、比赛任务参赛队由二名队员组成，创意设计制作一套编程机器人。

要求机器人从起点出发，沿黑线行走，到达终点结束。

1—16号模块对应大连市16个地名或景点，分别是：机场、老虎滩、棒棰岛、滨海路、森林动物园、星海广场、自然博物馆、旅顺、金石滩、星海公园、中山广场、人民广场、大连港、星海公园、大黑山、冰峪沟等。

下图为比赛场地范例，实际比赛场地的轨迹图形、摆放位置及各区域的色彩搭配将由组委会在赛前确定。

三、竞赛规则1、机器人要求（1）机器人的创意、设计、制作与程序设计应由学生独立完成。

体积大小的设计不得超过高20厘米，长宽不得超出起始区域大小。

（2）比赛时所有任务的完成均由预先编写的程序执行，不可使用任何形式的遥控装置。

（3）机器人生产厂家、型号不限，但每个机器人所用的马达数量不能超过4个，其它结构件，数量不限。

机器人的控制器、马达、传感器必须是独立的模块，允许使用寻迹板。

（4）机器人编程语言和方法不限；（5）电池自备，不可采用外部电缆输电，为了安全，所有电源电压不得超过12Ｖ；（6）在机器人显著部位应标明参赛队的名称。

2、比赛过程（1）比赛按照小学、初中、2个组别分别进行比赛。

（2）每个队进行2轮比赛，记取最好的一次成绩作为最终比赛成绩。

循迹竞速小车

H a r b i n I n s t i t u t e o f T e c h n o l o g y课程设计说明书（论文）课程名称：电子技术基础课程设计设计题目：循迹竞速电动车设计院系：电气学院班级：1306152设计者：学号：指导教师：**设计时间：2015.12.18哈尔滨工业大学哈尔滨工业大学课程设计任务书循迹竞速电动车设计一、设计目的1.熟练掌握数字电路课程中常用芯片的使用方法；2.掌握控制逻辑电路的设计和电路调试技能；3.了解并掌握直流小电机的PWM控制思想。

二、设计要求1.小车从出发点开始，必须预定沿轨迹运动。

到达终点线时小车自行后退。

完成时间按小车从出发点到到达终点线所用时间计。

每个小组的小车要按上述要求跑完全程，小车跑动期间不能人为干预小车运动，直至小车到达终点线并一直后退。

2.三人一组，协同工作。

三、设计方案图1 设计方案模块组成部分图1、轨道监测模块轨道监测模块主要由两个一路循迹传感器组成，它们分别用来监测左右的白线和黑线，当检测到黑线时，输出为低电平，检测到白线时，输出为高电平，当车向左偏离轨道时，右传感器监测到黑线，输出为低电平；当车向右偏离轨道时，左传感器监测到黑线，输出为低电平；图2一路循迹传感器图3 一路循迹传感器功能图图4 一路循迹传感器电路图2、电机驱动模块电机驱动采用PWM控制电机转速，输入信号控制正反转；用到的芯片为L293B。

此驱动模块可同时驱动两个电机，其中2,7,10,15管脚为输入端，3,6,11,14管脚为输出端。

当2管脚输入高电平时，7管脚输入低电平。

此时3管脚输出高电平，6管脚输出低电平，3,6管脚所连接的电机正转，电机反转同理可得。

图5 电机驱动模块引脚图3、电源模块该模块是由两节锂电池（8V）和LM7805三端集成稳压电路构成。

其中稳压电路实现的功能是输出稳定的五伏电压，为整个数字电路提供5V的数字电路电压，电机驱动则直接接两节锂电池的8V电压。

寻迹小车比赛流程

寻迹小车比赛流程As a participant in a line-following robot (寻迹小车) competition, the process can be both exciting and challenging. This type of competition typically involves designing and building a robot that can autonomously follow a black line on a white surface, navigating through twists and turns to reach the finish line. The competition usually includes several rounds, each testing the robot's speed, precision, and ability to adapt to different track layouts.作为一名寻迹小车比赛的参与者，这个过程可能既令人兴奋又充满挑战。

这种比赛通常涉及设计和建造一个能够自主沿着白色表面上的黑线行驶的机器人，通过曲折和转弯来到终点。

比赛通常包括多轮比赛，每一轮都测试机器人的速度、精度和适应不同赛道布局的能力。

The first step in preparing for a line-following robot competition is to thoroughly understand the rules and specifications provided by the organizers. This often includes restrictions on the size and weight of the robot, as well as guidelines for the track design and dimensions. It's important to carefully study these details to ensure that the robot meets all the requirements and is optimized for performance.准备参加寻迹小车比赛的第一步是充分了解组织者提供的规则和规格。

益智循迹机械小车说明书

装订线2012国家级大学生创新创业计划益智循迹机械小车设计说明书设计：指导老师：二〇一三年六月装订线摘要本设计以机械能为动力源，设计开发一种可以按一定轨迹行进的机械小车，通过机械装置的调整与操作可直观的展示机械能量转化、能量守恒、机械传动原理的奥秘，开发智力，培养其对机械设计的兴趣。

根据益智循迹机械小车基本功能，将其分为能量转换机构、传动机构、转向机构、微调机构四个模块进行设计开发。

能量转换机构采用了发条、绕线轮的结构组成，将弹簧的弹性势能转化为动能驱动小车运动；传动机构采用了直齿圆柱齿轮传动，并基于齿面接触疲劳强度、齿根弯曲疲劳强度对齿轮的有关参数设计，同时为了降低成本，在设计的过程中，利用UG软件对齿轮进行了运动仿真；转向机构是小车设计的核心，采用齿轮+凸轮的传动方案控制小车转向，完成避障行走；微调机构采用螺母、丝杠的微调方案弥补零件加工、装配的误差，从而使益智循迹机械小车达到按照预定的轨迹避障行走、找到最佳起跑点的目的使用者通过观察样机的工作原理，并亲手调试，改变小车的可调变量，观察其行走规律，从而以游戏的形式锻炼了操作者的动手能力，使人们获得身心健康，增强自身的逻辑分析能力，和思维敏捷性。

而且娱乐性也十分强。

关键字：益智微调机构转向机构传动机构装订线AbstractThe design of the mechanical energy as a power source, mechanical design and development of a car can travel in a certain path, through the adjustment and operation of mechanical device can directly display the mechanical energy conversion, energy conservation, mechanical transmission principle of mystery, intellectual development, cultivate interest on its mechanical design.According to the basic function of educational tracking machinery trolley, which is divided into the energy conversion mechanism, transmission mechanism, turn to the four module mechanism, adjustment mechanism for design and development. The energy conversion mechanism adopts winding, the winding wheel structure, the elastic potential energy of the spring is converted to kinetic energy driving car movement; the drive mechanism adopts gear transmission, and based on the tooth surface contact fatigue strength, the parameter design of tooth root bending fatigue strength of gear, at the same time in order to reduce the cost, in the process of the design, to gear are simulated by using UG software; the steering mechanism is the core of car design, the transmission gear and cam control car steering, complete avoidance walking; adjustment mechanism by trimming nut, screw up program error parts processing, assembly, so that the puzzle tracking machinery trolley achieve according to a predetermined trajectory obstacle avoidance walking, find the best starting point for the purpose ofThe user through the working principle of the prototype, and personally debugging, change car adjustable variables, observe its walking rules, so as to the game in the form of exercise the ability, causes the people to obtain the physical and mental health, enhance their ability of logical analysis, and thinking agility. And the entertainment is also very strong.Keywords:Alpinia oxyphylla Fine tuning mechanism steering gear transimission gear装订线目录第一章绪论 (1)1.1 “S”型路线益智循迹机械小车设计的目的及意义 (1)1.2 益智循迹机械小车的设计思路 (1)第二章益智循迹机械小车的方案设计阶段 (2)2.1总体方案分析 (2)2.2车架设计理念 (3)2.3动力部分 (4)2.4机械传动机构 (4)2.5转向机构的方案分析 (4)2.6差速机构的设计 (5)2.7 微调机构 (5)第三章益智循迹机械小车的技术设计 (7)3.1 能量耗散分析模型 (7)3.2 小车驱动及转向原理分析 (8)3.3 计算小车的传动比 (9)3.4 小车行走路程估算 (11)3.5 齿轮的设计与强度校核 (11)3.5.1第一对齿轮的分析设计 (11)3.5.2第二对齿轮的分析设计 (17)3.6 凸轮的设计计算 (17)3.7 轴的强度校核 (24)3.7.1 驱动轴的强度校核 (24)3.7.2 后轮轴的强度校核 (28)第四章益智循迹机械小车主要零件的加工 (34)4.1 小车的底板设计及加工 (34)4.2 车轮的设计与加工 (39)4.3 轴承支座的设计加工 (44)4.4 齿轮的加工 (45)第五章益智循迹机械小车的整体设计 (48)5.1 小车样机展示 (48)5.2 小车制作调试及改进 (48)5.3 分析讨论小车如何实现变桩距的避障行走 (50)5.4 小车优缺点 (50)致谢词 (51)参考文献： (52)装订线第一章绪论1.1 “S”型路线益智循迹机械小车设计的目的及意义本设计以机械能为动力源，设计开发一种可以按一定轨迹行进的机械小车，通过机械装置的调整与操作可直观的展示机械能量转化、能量守恒、机械传动原理的奥秘，开发智力，培养其对机械设计的兴趣。

循迹小车项目描述

循迹小车项目描述嘿，朋友们！今天咱来聊聊循迹小车项目。

你想想看，这循迹小车就像是个小小的探险家，在设定好的道路上跑来跑去，多有意思呀！它能沿着特定的线路前进，就好像有一双小眼睛在认路似的。

要搞这个项目，首先得有辆车吧。

这小车可不能随随便便，得精挑细选。

就跟咱挑鞋子似的，得合脚舒服还得耐用。

然后呢，还得给它装上各种小零件，传感器就像是它的小触角，能感知周围的情况。

咱给小车设计路线的时候，那不就跟给小朋友设计游戏路线一样嘛。

得考虑清楚，哪里该拐弯，哪里该加速。

这可不是随便画画就行的，得花心思呢！要是路线设计得不好，那小车跑起来可就磕磕绊绊的啦。

再说说编程吧，这可真是个神奇的东西。

通过编程，咱就能让小车乖乖听话，让它干啥就干啥。

这感觉就像是咱成了小车的指挥官，指挥着它冲锋陷阵。

你说酷不酷？在调试的过程中，那可真是状况百出啊。

有时候小车不听话，乱跑一气，咱就得耐着性子慢慢找问题。

就跟咱修东西似的，得一点点排查，找到那个捣乱的小毛病。

做循迹小车项目可不能着急，得慢慢来。

就像盖房子，得一砖一瓦地垒起来。

要是着急了，说不定就盖出个歪房子啦。

而且这过程中还能学到好多知识呢，什么电子电路啦，编程逻辑啦，都是很有用的东西。

等咱的小车终于能顺顺利利地沿着路线跑啦，那成就感，可别提有多棒啦！就好像自己培养出了一个优秀的小运动员一样。

所以啊，朋友们，别小看这小小的循迹小车项目。

它里面的乐趣和学问可多着呢！咱可以在这个过程中尽情发挥自己的创意和智慧，让小车变得独一无二。

还等什么呢？赶紧动手试试吧，让我们的循迹小车在属于它的赛道上尽情奔跑吧！。

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。

循迹小车比赛规则

循迹小车比赛规则
一、任务
设计并制作一个能跟踪一定轨迹的小车.使小车用最短的时间从起点到达终点。

二、要求
1.基本要求
a．小车从起点出发，正确跟踪轨迹并到达终点，并在终点自动停车。

b．参赛队员都要求撰写论文，（每人各一份不得重复）。

c．正确显示起止时间。

2.DIY
a．自己创意部分，有想法，有能力，就去实现。

三、说明
1．比赛场地表面为白色，小车跟踪的轨迹为黑色，轨迹宽度为3~4cm。

2．车辆在行驶过程中，小车是自动循迹，不可设计为遥控。

3．小车的核心控制芯片只有ALERA的MAX II。

4.小车的尺寸应限定在20cm*20cm。

四、评分标准。

循迹小车作品说明书

目录1 电路设计 (1)1.1 总体方框图 (1)1.2 工作原理 (1)2 各主要电路及部件工作原理 (1)2.1 三路循迹电路简要说明 (1)2.2 电压比较电路简要说明 (2)2.3 电机驱动电路简要说明 (3)2.4 复位电路简要说明 (3)2.5 电源电路简要说明 (4)3 主要程序段 (4)4 元器件清单 (7)5 作品介绍 (7)5.1 作品简介 (7)5.2 流程图 (8)6 设计总结 (9)6.1 设计心得体会 (9)6.2 改进意见 (9)附录一循迹小车原理图 (10)正文1 电路设计1.1 总体方框图图1 总体方框图1.2 工作原理a) 三路循迹电路：通过3个TCRT5000光电传感器，来循着黑色路线，从而通过单片机控制电机驱动来控制电机的运行方式和方向。

b) 电机驱动：通过单片机控制小车的左右两侧电机的运行方式(正转、反转、停止)，并对电机运行速度进行调节。

2 各主要电路及部件工作原理2.1 三路循迹电路简要说明三路循迹电路通过3个TCRT5000传感器来寻找黑色路径，当左侧传感器检测到黑线，单片机通过电机驱动控制右侧电机正转，左侧电机停转，小车左转。

直到中间传感器检测到黑线此时两侧电机都正转，小车直线行走。

当右侧传感器检测到黑线，单片机通过电机驱动控制左侧电机正转，右侧电机停转，小车右转，直到中间传感器检测到黑线此时两侧电机都正转，小车直线行走。

单片机复位电路晶振电路电机驱动L298N电压比较器 LM324N左侧电机三路循迹电路右侧电机6V 电源5V 电源图2-1 循迹电路2.2 电压比较电路简要说明LM324N 简绍：简单地说，电压比较器是对两个模拟电压比较其大小(也有两个数字电压比较的，这里不介绍)，并判断出其中哪一个电压高，如图2-2所示。

图2-2(a)是比较器，它有两个输入端：同相输入端(“+” 端) 及反相输入端(“-”端)，有一个输出端Vout(输出电平信号)。

智慧车循迹比赛策划书

智慧车循迹比赛策划书一、活动主题实践源于真知创新放飞梦想二、活动组织主办方：共青团********委员会承办方：智慧协会机电与汽车工程学院学生会三、活动宗旨获取知识的途径是多方面的，书本是一个重要的途径，但知识不仅仅来自教科书，学校也不是学生学习的唯一场所，生活实践是我们的第一课堂。

组织丰富多彩的活动是提升学生知识水平综合能力的有效途径。

现世界在各国都非常重视学生科学素质的培养，科技活动丰富多彩，而智慧寻迹车竞赛活动无疑是众多科技活动的一个亮点，深受学生的喜爱。

智慧寻迹车竞赛主要是为大学生提供一个平台，让他们有机会参加科技交流活动，开阔视野，让他们在和平友好的氛围中展示他们的设计，搭建及电脑程式设计能力和在科技方面的杰出才华和丰富的想象力创造力，激发他们对科技和智慧车世界不懈的探索在竞赛中，队员们要通力合作，共同面对挑战，从而培养合作精神和沟通技巧。

同时，学生能够激发他们超越能力的极限的挑战和克服苦难后的成就感和自信心，培养创造力创新精神，对他们今后走上社会，迎接更多挑战势必起到积极作用。

四、活动目的智慧寻迹车比赛为了加强大学生实践、创新能力和团队精神的培养而设立的。

1、旨在进一步深化高等工程教育改革，为各院系喜爱科技创新的各级同学提供一个竞赛平台。

2、通过长期的筹划策略的分析以及装置的製作準备，使参赛者对于人工智慧、系统分析、资讯传输、机械製造等方面的知识有很大提高，同时提高学生的动手能力、创造能力、协作能力和综合能力，培养本科生获取知识、应用知识的能力及创新意识。

3、促进自动化领域最高赛事在我校的推广，培养广大同学的兴趣，增加丰富的课余活动，发掘人才参与国内大赛。

以智慧汽车为研究背景的科技创意性製作，是一种具有探索性的工程实践活动，其本质是人类创造有用人工物的一种训练性实践，其过程属性是综合，而结果属性是一种创造。

通过竞赛，参赛的同学们培养了对学习过的基础与专业理论知识与实验的综合运用能力；带着背景物件中的各种新问题，学习控制、模式识别、感测技术、电子、电气、计算机、机械等多个学科新知识，包括来自不同学科背景大学生的相互学习，逐渐学会了在学科交叉、整合基础上的综合运用；从系统工程角度出发，集合技术与非技术、整合科学与非科学，在具体约束条件下融合形成整体的综合运用。

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“机器人游广州学院”比赛规则（第二版2011年9月19日更新）
一、任务介绍
“机器人旅游”竞赛项目要求参赛机器人在规定假期时间内，游历尽量多的景点，获得尽量多的得分，并在假期结束前回到宿舍（出发地）。

本次比赛项目分为如下表类型：
机器人类型车型机器人人型机器人（可选）
假期时间90秒200秒
本项目的目的是引导学生学习、设计并制作具有优秀硬件系统与软件系统的移动机器人，逐步提高对机器人的认识与感知，锻炼学生各方面的能力。

该比赛对机器人的主要有如下方面的要求：
1、系统规划与优化能力
在预定的假期时间内游历尽量多的景点，完成计划中的旅游活动，并回到宿舍（出发地）。

是一种最优规划活动；有一定的系统规划与优化能力。

距离出发点近（或到达难度低）的景点分值小，远（或到达难度高）的景点分值大。

想得到高分，就要远游；游得太远太多，就有来不及在规定时间内回到宿舍的危险。

2、应变能力
有路障的摆放数量与位置，在机器人从宿舍出发后，随机确定。

这在一定程度上可控制竞赛的难度，并使旅游线路有一定的不确定性。

路障位置在比赛前公布。

3、爬坡能力
某些地方景点的坡度要求机器人有较好的爬坡能力。

4、快速性与稳定性
机器人在整个旅游过程中，始终要在快速和稳定中求得平衡，否则，难以取得好的成绩。

二、场地说明
1、场地
比赛场地4M X 4.5M。

地面表面为白色。

(删除了边栏)
旅游道路的中心有宽度约为24mm的黑色引导线用以引导机器人。

宿舍（出发点）为400mm*400mm的方形区域，有白线与地图作为分界线。

2、线路图
机器人旅游线路由直道、弯道、环路和交叉路口等组成，任意2个交叉路口之间的距离不小于500mm。

3、路障
某些地方可能会出现路障，表示此路不通。

路障大小为30cm*10cm*10cm的“木块”，随机固定在场地路障设置处。

4、旅游景点
比赛中所有景点均采用大小为30cm*10cm*10cm的“木块。

”景点包括以下三种：
4.1、固定景点
固定景点有供机器人碰撞的挡板。

所有固定景点都在其所处道路的尽头。

机器人车体碰到挡板，使挡板有明显摆动，既认为机器人已游览了景点。

4.2爬坡景点（随机）
某些景点会随机设置在斜坡上，该回合比赛开始后不再移动。

机器人车体碰到挡板，使挡板有明显摆动，既认为机器人已游览了景点。

说明：斜坡坡度约为10度，高约5cm。

斜坡上有长约30cm，宽约30cm的平台。

比赛场地和路线图详见附件一“比赛场地和路线图”。

三、参赛队伍、机器人
1、参赛队伍
参赛队伍人数限制为：3——5人
2、机器人要求：展开后大小要求长不大于30CM，宽不大于20cm，高度与重量不
限。

不能破坏场地和对人员造成伤害。

四、比赛程序
机器人比赛分为2轮（初赛、决赛）进行。

每一轮比赛中，一台机器人可以连续走两次比赛线路（取最好成绩）。

每一轮比赛的成绩不带入下一轮比赛。

1、第一轮比赛（初赛）
参赛队伍：参赛队伍不限制，根据排名，选排名前6支队伍进入复赛
场地说明：无爬坡，无路障
2、第二轮比赛（决赛）
参赛队伍：6支队伍参加，决胜出冠军、亚军、和季军
场地说明：有两处爬坡，有两处路障
五、计时计分
裁判宣布开始，计时器开始计时，机器人可以出发。

20秒内无法出发，本回合结束。

第2回合30秒内无法出发，成绩按0分计算。

浏览景点后，可获得该景点的分值。

在比赛时间结束后不能回到宿舍（出发点）点，扣减30分，不足以扣除按0分计算。

胜负判定：比赛以计分优先，分数多的队伍获胜；分数一样多时，回归宿舍者获胜，若都回归宿舍，则用时少的队伍获胜。

附录1 比赛场地和路线图
表1 景点分值表
景点名称普通分值爬坡分值机器人应用研究所30 40
图书馆20 30
运动场10 20
汽车展览中心15 25
教学楼15 25
心形湖20 30
饭堂10 20 实验中心15 25 说明：将景点放在斜坡上，就成为爬坡景点。

爬坡景点比一般景点多加10分。

景点布置情况及分值大小
说明：方块为景点标志物，圆圈为路障可能出现的地方，右下方为出发点
场景尺寸图
说明：图中圆弧部分为半径为1米的四分之一圆，且其两端均与相接直线相切，其他线路相交处均为直角。

1米
1米 1米
1米
1米
1米
1米
1米
0.5米
0.5米
0.5米 0.5米
0.5米
0.5米
0.5米
0.5米
1米
4米
4．5米
1米
爬坡景点示意图
立体效果图
起草：谭柱（2010级机电创新班）
审阅：马琼雄（工程研究院机器人应用研究所）
2011年9月13日
机器人推荐配置
以下配置价格仅供参考，以市面实际价格为准
传感器类：
五路传感循迹一路触碰一路测距参考价格40元
一路循迹传感器可自行安装在不同位置参考价格10元(可加购触碰开关) 电机类：
直流电机工作电压6至12V 参考价格：单个30元（含轮子）
步进电机12V和5V2类参考价格：单个电机15元
舵机参考价格: 单个40(含轮子)
控制器：
开发板，支持AVR/51单片机，购买后更换STC12C5A60S2单片机，带2路PWM输出功能实现电机控制。

（选择时可以选自己焊接版本或焊接好的版本）参考价格：60元（含STC12C5A60S2单片机）
也可自行焊接自己的控制系统，电子元件举办方提供。

参考价格：20元（含STC12C5A60S2单片机）
若有AVR或ARM单片机需求的，举办方可提供部分资金支持
参考价格：待定
驱动部分：
2路独立直流电机输出控制
参考价格：40元
步进电机驱动，可驱动一个步进电机（有焊接完成版和未焊接版）参考价格：10元
也可自行制作驱动模块，元件举办方提供。

参考价格：待定
轮子：
适用提供的电机轮子参考价格：5元
万向轮参考价格：5元
万向轮参考价格：5元
地盘：
可自行设计制作地盘，举办方提供PVC板供设计制作地盘。

参考价格：10元
现成地盘1，尺寸符合比赛要求。

参考价格：70元（含机电和轮子）
现成地盘2，尺寸符合比赛要求。

参考价格：68元（含机电和轮子）
现成地盘3，尺寸符合比赛要求。

参考价格：70元（含机电和轮子，加编码器需加10元）电池部分：（不同类型主要是电压与重量不同）
电池盒3V与6V 举办方提供电池
参考价格：待定
9V电池扣举办方提供电池
参考价格：待定
有5V与12V输出，可充电，不过重量可能最重
参考价格：80元
其他：
若有其他机器机构等需求可向举办方提出要求，在合理范围内可提供材料与技术支持。