基于单片机的循迹小车实验报告
电子实习报告循迹小车设计
电子实习报告：循迹小车设计一、实习背景及目的随着科技的不断发展，电子技术在各个领域的应用日益广泛，特别是在智能机器人领域。
为了提高我们对电子技术的实际应用能力，本次电子实习选择了设计制作循迹小车这一项目。
通过本次实习，我们希望能够掌握单片机原理、传感器应用、电路设计等知识，提高自己的动手能力和创新能力。
二、设计原理及方案1. 设计原理循迹小车是一种基于单片机控制的智能小车，其主要原理是通过传感器检测路径上的黑线，然后单片机对信号进行处理，控制小车的转向，使小车能够沿着黑线行驶。
同时，小车还具备避障功能，当遇到前方障碍物时，能够自动减速并改变方向。
2. 设计方案（1）硬件设计硬件设计主要包括单片机、传感器、电机驱动模块、电源模块等。
我们选择了STC89C52单片机作为控制核心，传感器采用红外循迹模块，电机驱动模块选用L298N，电源模块则采用开关电源。
（2）软件设计软件设计主要涉及系统初始化、线路检测与循迹、避障检测与控制等。
初始化模块主要完成单片机各端口的配置，以及传感器、电机等设备的初始化。
线路检测与循迹模块通过判断红外传感器的状态来确定小车行驶的方向。
避障检测与控制模块则通过检测前方障碍物，控制小车的减速和转向。
三、实习过程及成果1. 实习过程在实习过程中，我们首先学习了单片机原理、传感器应用、电机驱动等知识，然后根据设计方案进行电路图的设计，接着进行电路焊接，最后进行程序编写和调试。
2. 实习成果经过一段时间的努力，我们成功完成了循迹小车的设计制作。
在实际测试中，小车能够沿着黑线顺利行驶，遇到障碍物时能够自动减速并改变方向。
此外，我们还对小车进行了优化，使它在行驶过程中更加稳定。
四、总结与展望通过本次实习，我们不仅学到了很多关于单片机、传感器、电机驱动等方面的知识，还提高了自己的动手能力和创新能力。
同时，我们也意识到在实际设计过程中，需要不断调试和优化，才能使产品达到预期效果。
展望未来，我们可以进一步改进循迹小车，例如增加速度控制、远程控制等功能，使其更加智能化。
基于单片机C语言寻迹小车设计报告-科技文化节
寻迹小车设计报告报告人：欧阳志德邹鹏第一、设计目的：随着现代工业的不断发展，自动化越来越多，寻迹小车是一种智能产品。
它是按照铺在地表层的黑线行走。
它轨道铺设容易适合范围广。
它可以代替按铁轨铺设的轨道行走的小车。
寻迹小车可以在无人控制的状态下到达指定的地点。
可以利用来派送一些货物，减小人员的利用。
第二、设计要求：1、寻迹小车操作简单。
2、寻迹小车不能脱离轨道。
3、寻迹小车能够准确的到达目的地。
4、寻迹小车能够返回原地。
第三、设计原理：1、小车寻迹的原理寻迹是指小车在白色地板上寻黑线行走，通常采用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有不同的反射性质的特点，小车在行驶的过程中不断的地面发射红外光，当红外光遇到白色地板时发生漫反射，反射光被装在小车上的接收管接收。
如果遇到黑线则红外线被吸收，小车上的接收管接收不到红外光。
单片机以是否接收红外线为依据来控制小车的运动。
2、小车运动原理小车的后面两个轮分别装上直流减速电机，分别控制两个电机的转速就可以控制小车的运动方向。
电机的转速由单片机控制L298N输出不同的电压占空比来控制。
第四、系统模块：1、车体设计小车整体由三个轮支撑。
后面左右两个轮分别装上电机，用来控制小车的转向，前面的轮子是万向轮，用于辅助小车的运动。
2、控制器模块采用STC公司的STC89C51单片机作为主控制器。
3、电机驱动模块采用L298N作为电机驱动芯片。
L298N是一个具有高电压大电流的全桥驱动芯片，它可以分别控制两个直流电机，而且还带有控制全能端。
容易控制电机的转速。
4、寻迹模块采用RPR220型光电对管。
RPR220是一种一体化反射光电探测器，其发射器是一个砷化镓红外发光二极管，而接收器是一个高灵敏度，硅平面光电三极管。
第五、流程图：第六、程序：#include<reg51.h>sbit choose=P1^0; /*选择*/sbit start=P1^1; /*启动*//*小车方向*/sbit zhong=P1^7;sbit you0=P3^1;sbit zuo1=P3^2;sbit you1=P3^3;sbit zuo0=P3^0;sbit P2_0=P2^0; /*数码管位选端*//*电动机转向*/sbit P2_1=P2^1;sbit P2_2=P2^2;sbit P2_3=P2^3;sbit P2_4=P2^4;unsigned char i,k,a;char b[10]={0xc0,0xf9,0xa4,0xb0,0x99,0x92,0x82,0xf8,0x80,0x90}; /*数字显示*/ main(){/*初始化*/EA=1;EX1=1;EX0=1;IT0=1;IT1=1;P2=1;a=0;i=0;/*选择第几个房间*/while(start){if(choose==0); /*按键识别*/for(k=0;k<100;k++);if(choose==0)a++;P0=b[a];while(!choose);}P2_1=0;P2_2=1;P2_3=0;P2_4=1;zuo0=0;you0=0;zhong=0;while(1){if(zuo0==1) /*小车左转*/{P2_2=0;P2_4=1;}if(you0==1) /*小车右转*/{P2_2=1;P2_4=0;}if(zuo0==0&&you0==0) /*小车直走*/{P2_2=1;P2_4=1;}if(zuo0==0&&you0==0&&zhong==0) /*小车停止*/{P2=0x00;while(start); /*小车返回*/ P2_2=1;P2_3=1;while(!zhong);P2_1=0;P2_2=0;P2_3=0;P2_4=0;for(k=0;k<100;k++);}}}zuo()interrupt 0 using 0 /*小车到达房间*/{i++;if(i==a||i==a+1||i==a+a){P2_4=1;P2_2=0;while(!you0);while(!you0);P2_2=1;P2_4=0;for(k=0;k<10;k++);}}you()interrupt 2 using 2 /*小车到达房间*/{i++;if(i==a||i==a+1||i==a+a){P2_4=0;P2_2=1;while(!zuo0);while(!zuo0);P2_2=0;P2_4=1;for(k=0;k<10;k++);}}第七、第六、电路图：。
智能循迹小车实验报告
智能循迹小车实验报告第一篇：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 STC89C52 L298N 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。
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。
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。
3.1.2 传感器模块方案一：使用光敏电阻组成光敏探测器采集路面信息。
阻值经过比较器输出高低电平进行分析，但是光照影响很大，不能稳定工作。
方案二：使用光电传感器来采集路面信息。
循迹小车设计报告-基于单片机C
循迹小车组员；09机电2班，陈海韬，吴顺全目录目录 0摘要； (1)1.任务及要求 (1)1.1任务 (1)2．系统设计方案 (1)2.1小车循迹原理 (1)2.2控制系统总体设计 (2)3．系统方案 (2)3.1 循迹传感器模块 (2)3.1.1红外线传感器ST188简介 (3)3.1.2比较器LM324简介 (3)3.1.3具体电路 (3)3.1.4传感器安装 (4)3.2控制器模块 (5)3.3电源模块 (6)3.4电机及驱动模块 (6)3.4.1电机 (6)3.4.2驱动 (6)4.软件设计 (7)4.1PWM控制 (7)4.2总体软件流程图 (7)4.3。
小车循迹流程图 (8)4.4中断程序流程图 (8)4.5单片机测序 (9)5.参考资料 (9)自动循迹小车摘要；3.3电源模块两节3.7伏点离子电池和7808的稳压芯片。
VI是7.4输入端，VO是5输出。
3.4.1电机电机型号:GA12YN20该款电机适用条件:直径：12mm,机身不含轴长度：26mm电压工作范围：DC1.5- 12.0V6V的空载转速有： 120rpm轴长：10mm4.软件设计4.1 PWM控制是通过设计编程ENA,ENB等于0或1的占空比来调速。
4.2总软件流程图4.3小车循迹流程图4.4中断程序流程图4.5程序#include<reg51.h>unsigned char zkb1=0;//左占空比unsigned char zkb2=0; //右占空比unsigned char t=0;//定时器中断计数器sbit LSEN1=P1^0;sbit LSEN2=P1^1;sbit RSEN1=P1^2;sbit RSEN2=P1^3;sbit IN1=P2^0;sbit IN2=P2^1;sbit IN3=P2^2;sbit IN4=P2^3;sbit ENA=P2^4;sbit ENB=P2^5;//************初始化定时器，中断************** void init(){TMOD=0x01;TH0=0XF8;TL0=0X30;EA=1;ET0=1;TR0=1;}//***********中断函数+脉宽调制************* void timer() interrupt 1{if (t<zkb1)ENA=1;elseENA=0;if (t<zkb2)ENB=1;elseENB=0;t++;if (t>=30){t=0;}}//**************直走***************//void qianjin(){zkb1=15;zkb2=15;}//**************左走函数1***************//void turn_left1(){ zkb1=25;zkb2=0;}//**************左走函数2***************//void turn_left2(){zkb1=25;zkb2=0;}//**************右走函数1***************//void turn_right1(){ zkb1=0;zkb2=25;}//**************右走函数2***************//void turn_right2(){ zkb1=0;zkb2=25;}//**************循迹函数***************//void xunji(){unsigned char flag;if ((RSEN1==0)&&(RSEN2==0)&&(LSEN1==0)&&(LSEN2==0)){flag=0;} //**************直走***************//else if ((RSEN1==1)&&(RSEN2==0)&&(LSEN1==0)&&(LSEN2==0)) {flag=1;} //**************右走函数1***************//else if ((RSEN2==1)&&(RSEN1==0)&&(LSEN1==0)&&(LSEN2==0)) {flag=2;} //**************右走函数2***************//else if ((LSEN1==1)&&(LSEN2==0)&&(RSEN1==0)&&(RSEN2==0)) {flag=3;} //**************左走函数1***************//else if ((LSEN2==1)&&(LSEN1==0)&&(RSEN1==0)&&(RSEN2==0)) {flag=4;} //**************左走函数2***************//else if ((RSEN1==1)&&(RSEN2==1)&&(LSEN1==1)&&(LSEN2==1)) {flag=5;} //**************直走***************//switch (flag){case 0:qianjin();break;case 1: turn_right1();break;case 2:turn_right2();break ;case 3:turn_left1();break;case 4:turn_left2();break ;case 5:qianjin();break;default :break;}}//**********主函数*********//void main(){init();zkb1=15;zkb2=15;while(1){IN1=0;IN2=1;//*******给电机加启动*****//IN3=0;IN4=1;ENA=1;ENB=1;while (1){xunji();//***********循迹************//}}}5.参考资料教科书，百度。
单片机循迹小车实训报告
一、实训目的通过本次单片机循迹小车实训，使学生掌握单片机的基本原理和编程方法，了解循迹小车的构造和工作原理，提高学生动手能力和实践能力，培养学生的创新精神和团队协作精神。
二、实训背景随着科技的不断发展，单片机在各个领域得到了广泛应用。
单片机具有体积小、功耗低、成本低、易于编程等优点，是现代电子设备的核心控制单元。
循迹小车作为一种典型的嵌入式系统，具有较好的应用前景。
通过本次实训，学生可以了解单片机在循迹小车中的应用，提高自己的实际操作能力。
三、实训内容1. 硬件部分（1）单片机：选用AT89C52单片机作为循迹小车的核心控制单元。
（2）循迹传感器：采用红外传感器，用于检测地面上的黑色轨迹线。
（3）电机驱动模块：选用L298N电机驱动模块，驱动直流电机。
（4）电源模块：采用可充电锂电池，为整个系统提供稳定的电源。
（5）其他辅助元件：如电阻、电容、二极管等。
2. 软件部分（1）系统初始化：设置单片机的IO口、定时器、中断等。
（2）循迹算法：根据红外传感器的输入信号，判断小车与轨迹线的相对位置，控制小车行驶方向。
（3）电机控制：根据循迹算法的结果，控制电机的转速和方向，实现小车的前进、后退、左转和右转等动作。
（4）数据通信：通过串口通信，将小车行驶过程中的数据传输到上位机。
四、实训步骤1. 硬件搭建（1）根据电路图，将各个模块连接起来。
（2）检查电路连接是否正确，确保各个模块正常工作。
2. 软件编程（1）编写系统初始化程序，设置单片机的IO口、定时器、中断等。
（2）编写循迹算法程序，根据红外传感器的输入信号，判断小车与轨迹线的相对位置。
（3）编写电机控制程序，根据循迹算法的结果，控制电机的转速和方向。
（4）编写数据通信程序，通过串口通信，将小车行驶过程中的数据传输到上位机。
3. 调试与优化（1）将编写好的程序烧录到单片机中。
（2）调试程序，观察循迹小车的运行状态。
（3）根据调试结果，优化循迹算法和电机控制程序。
模拟循迹小车实验报告
一、实验目的1. 理解循迹小车的工作原理，掌握模拟循迹技术。
2. 学习使用传感器检测道路情况，并根据检测结果进行小车控制。
3. 提高嵌入式系统设计和编程能力。
二、实验原理循迹小车是一种能够按照预设轨迹运行的智能小车。
其工作原理是：通过安装在车身上的传感器检测道路情况，并将检测到的信息传输给单片机，单片机根据接收到的信息对小车进行控制，使小车按照预设轨迹运行。
本实验中，我们采用红外对管作为传感器，通过检测红外对管对光线反射的强弱来判断小车是否偏离预设轨迹。
当红外对管检测到光线反射较强时，表示小车偏离了预设轨迹；当红外对管检测到光线反射较弱时，表示小车位于预设轨迹上。
三、实验器材1. 单片机开发板（如STC89C52）2. 红外对管传感器3. 电机驱动模块4. 电机5. 轮胎6. 跑道7. 电阻、电容等电子元件8. 编程软件（如Keil）四、实验步骤1. 硬件连接：将红外对管传感器连接到单片机的I/O口，将电机驱动模块连接到单片机的PWM口，将电机连接到电机驱动模块。
2. 编程：编写程序，实现以下功能：（1）初始化红外对管传感器和电机驱动模块；（2）读取红外对管传感器的状态，判断小车是否偏离预设轨迹；（3）根据红外对管传感器的状态，控制电机驱动模块使小车按照预设轨迹运行。
3. 调试：将程序烧录到单片机中，进行调试。
观察小车是否能够按照预设轨迹运行。
五、实验结果与分析1. 实验结果：经过调试，小车能够按照预设轨迹运行。
2. 分析：（1）红外对管传感器能够有效地检测道路情况，判断小车是否偏离预设轨迹；（2）单片机能够根据红外对管传感器的状态，及时调整电机的转速，使小车按照预设轨迹运行；（3）电机驱动模块能够稳定地驱动电机，使小车运动平稳。
六、实验总结通过本次实验，我们掌握了模拟循迹小车的工作原理，学会了使用传感器检测道路情况，并根据检测结果进行小车控制。
同时，我们还提高了嵌入式系统设计和编程能力。
七、改进建议1. 可以尝试使用其他类型的传感器，如光电传感器、红外线传感器等，以提高循迹精度。
循迹小车设计报告-基于单片机C
循迹小车设计报告-基于单片机C循迹小车组员；09机电2班，陈海韬，吴顺全目录目录 0摘要； (1)1.任务及要求 (1)1.1任务 (1)2．系统设计方案 (1)2.1小车循迹原理 (1)2.2控制系统总体设计 (2)3．系统方案 (2)3.1 循迹传感器模块 (2)3.1.1红外线传感器ST188简介 (3)3.1.2比较器LM324简介 (3)3.1.3具体电路 (3)3.1.4传感器安装 (4)3.2控制器模块 (5)3.3电源模块 (6)3.4电机及驱动模块 (6)3.4.1电机 (6)3.4.2驱动………………………………………………… (6)4.软件设计 (7)4.1PWM控制 (7)4.2总体软件流程图 (7)4.3。
小车循迹流程图 (8)4.4中断程序流程图 (8)4.5单片机测序 (9)5.参考资料 (9)自动循迹小车摘要；3.3电源模块两节3.7伏点离子电池和7808的稳压芯片。
VI是7.4输入端，VO是5输出。
3.4.1电机电机型号:GA12YN20该款电机适用条件:直径：12mm,机身不含轴长度：26mm电压工作范围：DC1.5- 12.0V6V的空载转速有： 120rpm轴长：10mm4.软件设计4.1 PWM控制是通过设计编程ENA,ENB等于0或1的占空比来调速。
4.2总软件流程图4.3小车循迹流程图4.4中断程序流程图4.5程序#include<reg51.h>unsigned char zkb1=0;//左占空比unsigned char zkb2=0; //右占空比unsigned char t=0;//定时器中断计数器sbit LSEN1=P1^0;sbit LSEN2=P1^1;sbit RSEN1=P1^2;sbit RSEN2=P1^3;sbit IN1=P2^0;sbit IN2=P2^1;sbit IN3=P2^2;sbit IN4=P2^3;sbit ENA=P2^4;sbit ENB=P2^5;//************初始化定时器，中断************** void init(){TMOD=0x01;TH0=0XF8;TL0=0X30;EA=1;ET0=1;TR0=1;}//***********中断函数+脉宽调制************* void timer() interrupt 1{if (t<zkb1)ENA=1;elseENA=0;if (t<zkb2)ENB=1;elseENB=0;t++;if (t>=30){t=0;}}//**************直走***************//void qianjin(){zkb1=15;zkb2=15;}//**************左走函数1***************//void turn_left1(){ zkb1=25;zkb2=0;}//**************左走函数2***************//void turn_left2(){zkb1=25;zkb2=0;}//**************右走函数1***************//void turn_right1(){ zkb1=0;zkb2=25;}//**************右走函数2***************//void turn_right2(){ zkb1=0;zkb2=25;}//**************循迹函数***************//void xunji(){unsigned char flag;if ((RSEN1==0)&&(RSEN2==0)&&(LSEN1==0)&&(LSEN2==0)){flag=0;} //**************直走***************//else if ((RSEN1==1)&&(RSEN2==0)&&(LSEN1==0)&&(LSEN2==0)) {flag=1;} //**************右走函数1***************//else if ((RSEN2==1)&&(RSEN1==0)&&(LSEN1==0)&&(LSEN2==0)) {flag=2;} //**************右走函数2***************//else if ((LSEN1==1)&&(LSEN2==0)&&(RSEN1==0)&&(RSEN2==0)) {flag=3;} //**************左走函数1***************//else if ((LSEN2==1)&&(LSEN1==0)&&(RSEN1==0)&&(RSEN2==0)) {flag=4;} //**************左走函数2***************//else if ((RSEN1==1)&&(RSEN2==1)&&(LSEN1==1)&&(LSEN2==1)) {flag=5;} //**************直走***************//switch (flag){case 0:qianjin();break;case 1: turn_right1();break;case 2:turn_right2();break ;case 3:turn_left1();break;case 4:turn_left2();break ;case 5:qianjin();break;default :break;}}//**********主函数*********//void main(){init();zkb1=15;zkb2=15;while(1){IN1=0;IN2=1;//*******给电机加启动*****//IN3=0;IN4=1;ENA=1;ENB=1;while (1){xunji();//***********循迹************//}}}5.参考资料教科书，百度。
基于单片机的循迹小车实验报告
目录第1章绪论 (3)1.1 引言 (3)1.2 课题任务要求 (3)1.3 本论文研究的内容 (3)第2章系统总体设计 (4)2.1 小车的机械特性 (4)2.2 智能小车寻迹基本原理 (4)2.3 智能小车测速基本原理 (4)2.2 智能小车遥控基本原理 (4)第3章系统硬件设计 (6)3.1 控制器的选择 (6)3.1.1 概述 (6)3.1.2 P89V51RB2开发工具特性 (6)3.2 硬件电路设计 (6)3.2.1 系统电源电路 (6)3.2.2 电机驱动模块 (7)3.2.3 光电编码器 (8)3.2.4 红外线检测电路 (9)3.2.5 超声波蔽障/测距.................................................................. 错误！未定义书签。
3.2.6 LCD显示设计...................................................................... 错误！未定义书签。
第4章系统软件设计 (12)4.1 编译环境 (12)4.2 模块的驱动 (12)4.2.1 红外线传感器模块 (12)4.2.2 电机模块的驱动 (13)4.2.3 转速捕获 (15)4.2.4 LCD1602显示模块 (17)4.2.5 按键模块 (21)4.2.6 超声波模块模块 (23)第5章系统调试分析 (26)5.1 系统设计中的注意事项 (26)5.1.1 外部因素 (25)5.1.2 内部因素 (26)5.2 硬软件总体调试 (26)第6章结束语 (27)致谢 (28)参考文献 (29)附录 (30)第1章绪论1.1 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。
基于单片机的自动循迹控制小车报告
自动循迹控制小车The Automatic Tracking Electromotion Vehicle制作人：曹泽浩张安丁盛伟班级：信息工程0903班摘要本系统通过采集光电传感器和驻极体的数据来实现电动小车的自动循迹和测速。
控制终端由STC89C52单片机最小系统构成，外围电路包括直流电机L298N驱动模块、光电传感器循迹模块、光电对管测速模块、LCD显示模块等。
运行中，系统通过采集光电传感器的数据并进行相应的比较计算来控制PWM波的输出，进而实现电机转速的实时调节；通过计数光电对管的输出脉冲来计算小车的行驶路程和实时速度；系统成本低，功耗低，小车调速平滑，过弯稳定，基本满足设计要求。
关键词：STC89C52，自动循迹，光电传感器， PWM调速，L289N驱动，LM2576,LCD1602目录一、系统设计要求...................................................................................................................... - 1 -1、组成部分........................................................................................................................ - 1 -2、说明............................................................................................................................... - 1 -二、系统方案选择和论证.......................................................................................................... - 2 -1、题目解析........................................................................................................................ - 2 -2、方案选择及论证............................................................................................................ - 2 - 2.1、控制终端的选择................................................................................................. - 2 -2.2、电机及其驱动方式的选择................................................................................. - 3 -2.3、循迹模块的选择................................................................................................. - 4 -2.4、测速模块的选择................................................................................................. - 4 -2.5、显示模块选择..................................................................................................... - 5 –2.6、电源稳压选择 (5)三、系统电路设计及原理分析.................................................................................................. - 6 -3.1、核心模块..................................................................................................................... - 7 - 3.2、电机驱动电路............................................................................................................. - 8 - 3.3、光电传感器循迹电路................................................................................................. - 9 - 3.4、光电对管测速电路................................................................................................... - 10 - 3.5、显示电路................................................................................................................... - 10 –3.6、5v的电源...................................................................................................................... - 10 –四、软件开发............................................................................................................................ - 11 -五、系统主程序流程图............................................................................................................ - 13 -六、最终作品 (14)七、设计总结............................................................................................................................ - 16 –一、系统设计智能循迹小车自动通过圆形封闭环道，环道上粘贴有黑色胶布。
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：XXX2017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。
基于51单片机的寻迹小车设计报告
寻迹小车摘要：以C8051F单片机作为微空机器，设计出一种寻迹小车，通过红外传感器检测黑带信号，利用单片机输出PWM脉冲控制两组直流电机正反转和转动的速度，使小车沿着还带行走。
关键词：寻迹，检测，传出信号。
1.方案论证与选择1.1电机驱动芯片的选择方案一：采用内部集成H桥式芯片L298驱动电路。
方案二：采用分立元件的H桥驱动电路。
由于采用内部集成H桥式芯片每一组PWM波用来控制一个电机的速度，而另外两个I/O口可以控制电机的正反转，控制比较简单，电路也很简单，一个芯片内包含有8个功率管，这样简化了电路的复杂性，所以采用方案一。
1.2传感器的选择方案一：采用发光二极管发光，用光敏二极管接收。
当发光二极管发出的可见光照射到黑带时，光线被黑带接收，光敏二极管检测到信号，呈现高阻抗，使输出端为低电平。
当发光二极管发出的可见光照射到地面时，它发出的可见光反射回来被光敏二极管检测到时，起阻抗迅速降低，此时输出端为高电平。
但是由于光敏二极管受环境中可见光影响较大，电路中的电压不太稳定。
方案二：利用红线发射管发射红线，红外线二极管进行接收。
采用四组红外光敏耦合三极管发射和接收红外信号，外面课见光对接收的信号影响较小。
接收的红外信号转化为电压信号经过LM393进行比较，产生高电平或低电平输出，信号返回给C8051F单片机.方案三：采用光敏电阻接收可见光检测。
四组光敏电阻用于检测可见光信号。
当光敏电阻检测到黑带时，输出端为低电平，当光敏电阻没有检测到黑带时，输出端为高电平，信号返回给单片机，通过单片机控制电机的转向。
光敏电阻易受环境的影响，电压稳定性较差。
综上比较，本设计才用方案二。
2.硬件设计2.1元器件明细表：(1) C8051单片机×1(2) 298带散热片×1(3) 7805带散热片×2(4) TCR5000 ×8(5) LM393 ×4(6)定位器×9(7) 1602显示屏×1(8)开关×1(9)电容：470uF ×110uf ×2104 ×4（9)电阻：EN4007 ×8150Ω×125.1K ×8200Ω×1(10)发光二极管×11(11)三极管×1(12)蜂鸣器×1(13)其他：导线，排线，排针，杜邦头，杜邦针2.2单元电路设计：2.11单片机最小系统电路2.12驱动电路2.13寻迹电路2.14电源电路2.15显示屏电路2.16蜂鸣器电路2.17指示灯电路VDD +5150VSS3、软件设计主控芯片为C8051F120，编程由C语言实现，程序流程如下：4.系统测试4.1单元电路的检测：4.11驱动电路的检测5V、12V、接地分别接好，使能1使能2接口接5V，A口接5V，B口接地，C口接5V,D口接地，然后用万用电表测01和02，03和04的输出电压是否为12V（可有小偏差），然后交换A,B接口，测01和02,03和04的输出电压是否反向，最后断开使能1和使能2接口，测01和02,03和04的输出电压是否为0V.4.12寻迹电路的检测先把电路接通，用照相机观察TCRT5000是否发光，再把万用表调到20V档位，正接线柱接输出，负接线柱接负极，看电压表示数是否5V（可有小偏差），用白纸挡上四个TCRT5000后，看电压是否有明显变化，最好低电压为1V以下。
红外循迹避障小车实习报告
实习报告：基于STM32单片机的红外循迹避障小车一、实习背景随着科技的不断发展，机器人技术在各行各业中得到了广泛的应用。
为了提高机器人的智能化水平，各种传感器被集成到机器人系统中，以实现其自动行走和驾驶功能。
本次实习，我们选择了基于STM32单片机的红外循迹避障小车作为实践项目，以锻炼我们的动手能力和理论知识。
二、实习目标1. 学习STM32单片机的硬件结构和编程方法。
2. 了解红外传感器在机器人中的应用，掌握其工作原理。
3. 实现小车的红外循迹和避障功能，提高小车的智能化水平。
4. 培养动手实践能力和团队协作精神。
三、实习内容1. 硬件设计本次实习的小车采用STM32F103单片机作为控制核心，搭配红外传感器、电机驱动模块、电源电路等组成。
红外传感器用于检测地面上的黑线，实现循迹功能；电机驱动模块用于控制小车的运动；电源电路为整个系统提供稳定的电源。
2. 软件编程在Keil uVision环境下，使用C语言编写程序，实现以下功能：（1）初始化配置：配置GPIO引脚为输入模式，并启用外部中断。
（2）红外循迹功能实现：通过读取GPIO引脚的状态来判断当前的线路颜色，并控制电机使小车沿着黑线行驶。
（3）红外避障功能实现：当检测到前方有障碍物时，小车需要停下来或者改变方向。
（4）主循环：在主循环中不断调用循迹和避障功能，并控制电机。
四、实习过程1. 硬件连接首先，将红外传感器固定在小车的左右两侧，用于检测地面上的黑线。
然后，将红外传感器与STM32单片机相连，实现信号的传输。
最后，连接电机驱动模块，控制小车的运动。
2. 程序编写根据红外传感器的工作原理，编写程序实现红外循迹和避障功能。
在程序中，设置一个定时器，用于周期性地读取红外传感器的状态。
当红外传感器检测到黑线时，发送信号给STM32单片机，由单片机控制电机使小车沿着黑线行驶。
当检测到障碍物时，单片机控制电机使小车停止或者改变方向。
3. 调试与优化在实际运行过程中，发现小车在遇到障碍物时，避障效果不佳。
光电循迹小车实验报告
一、实验目的1. 了解光电循迹小车的工作原理和结构组成。
2. 掌握光电循迹小车的设计与制作方法。
3. 熟悉51单片机在光电循迹小车中的应用。
4. 提高动手能力和创新思维。
二、实验原理光电循迹小车是利用光电传感器检测地面上的黑色线条，通过单片机处理信号，控制电机驱动小车按照预设路径行驶。
实验中，采用红外光电传感器作为检测元件，当传感器检测到黑色线条时，输出低电平信号；当检测到白色路面时，输出高电平信号。
三、实验器材1. 51单片机开发板2. 红外光电传感器3. 直流电机驱动模块4. 2个直流电机5. 小车底盘6. 电池7. 连接线8. 黑色胶带四、实验步骤1. 准备工作（1）将黑色胶带粘贴在地面上，作为小车行驶的路径。
（2）将红外光电传感器固定在小车前部，使其能够垂直于地面。
（3）将直流电机驱动模块连接到51单片机开发板上的相应接口。
（4）将电池连接到开发板上的电源接口。
2. 硬件连接（1）将红外光电传感器的一端连接到单片机的P1.0端口，另一端连接到地。
（2）将直流电机驱动模块的A、B端分别连接到单片机的P2.0和P2.1端口。
（3）将两个直流电机分别连接到驱动模块的M1和M2端口。
3. 软件设计（1）编写程序，使单片机能够读取红外光电传感器的信号。
（2）根据信号判断小车是否在黑色线条上行驶，若在黑色线条上，则保持小车匀速行驶；若不在，则根据偏差调整小车转向。
（3）编写程序，控制直流电机驱动模块，实现小车的转向和速度调节。
4. 调试与测试（1）上电后，观察小车是否能够按照预设路径行驶。
（2）若小车无法按照预设路径行驶，检查硬件连接是否正确，调整传感器位置，或修改程序参数。
（3）当小车能够按照预设路径行驶后，进行测试，观察小车在直线和弯道上的表现。
五、实验结果与分析1. 实验结果经过调试，小车能够按照预设路径行驶，并在直线和弯道上保持稳定。
2. 实验分析（1）红外光电传感器能够有效地检测黑色线条，为小车提供稳定的循迹信号。
基于51单片机控制的循迹小车
毕业设计（论文）课题名称：基于单片机控制的循迹小车指导教师：系别：专业：班级：姓名：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89C52单片机作为小车的控制核心；采用RPR220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，可靠性高目录摘要 (1)目录 (1)第1章绪论 (2)1.1课题背景 (2)1.2课题研究的目的和意义 (3)1.3 本设计的意义 (4)第二章方案论证 (4)2.1 控制器方案论证 (4)2.2 供电单元方案论证 (5)2.3 智能循迹小车电源模块的选择 (5)2.4智能循迹小车电机驱动电路的选择 (5)2.5 检测循迹模块 (5)2.5 显示模块论证 (6)第三章智能循迹小车硬件部分 (6)3.1 系统总体方案 (6)3.2 单片机最小系统 (7)3.3 电源模块 (8)3.4 电机驱动模块 (9)3.5 循迹单元电路 (10)3.6测速模块电路 (13)3.7 显示模块电路 (13)第四章循迹小车项目软件流程图 (14)4.1 总体软件流程图 (14)4.2小车循迹流程图 (15)4.3中断程序流程图 (16)第五章总结 (17)第六章致谢 (18)第七章参考文献 (18)附图设计总体图 (19)封底.................................................................................................................... 错误！未定义书签。
小车实验报告
智能循迹小车设计报告摘要本设计以单片机80C51最小系统作为智能小车的检测和控制核系统，通过红外发射接收一体的探头检测路面黑色循迹线，使小车按预定轨道行驶，用一个光电传感器以及码盘来测量电机实时速度，再加上六位按键数码显示管来完成人机沟通，完成小车按预定轨道行驶，测速，遥控等功能。
关键词：单片机；智能小车；传感器；测速；遥控目录第一章循迹小车的系统要求核总体方案设计1.1 设计要求1.2 循迹小车的工作原理第二章循迹小车的各个模块功能及原理2.1 控制模块2.2 电源模块2.3 光电循迹模块2.4 显示模块2.5 驱动模块2.6 测速模块2.7 遥控模块第三章设计心得第一章循迹小车的系统要求核总体方案设计1.1设计要求1.11 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遥控小车，具体要求如下: (1) 具有启动和停止功能；（2）能够完成前进、后退、左转、右转等动作；（3）能按照预定轨道行驶；（4）能够测出小车的实时速度。
1.12 拓展要求利用遥控装置实现对小车的远程遥控。
1.2循迹小车的工作原理循迹小车的工作原理是根据电位的高低来实现对前进方向的控制的。
我们设定了白色地板和黑色线条的界面作为行驶轨道，采用红外探测法。
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向地面发射红外光，红外光遇到白色地板时发生漫反射，反射光被小车上的接收管接收；如果遇到黑线则红外光被吸收，接收管收不到反射光。
再利用光电转换装置将光信号转化为电信号传送给单片机。
单片机根据电信号判断黑线的位置，然后输出信息给由继电器构成的电机驱动器，来控制电机的转与停以此实现小车的左转与右转，使其沿黑色轨道线行驶。
第二章小车的各个模块功能及原理2.1控制模块采用80c51单片机作为智能循迹小车的控制芯片，图1为最新小系统路。
主要包括：时钟电路、电源电路、复位电路。
基于单片机的自动寻迹小车设计报告-含电路图-程序2PPT课件
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小车
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系统设计流程图
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中断服务子程序流程图
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循迹小车
红外循迹电路 测速电路 电源电路稳压
电机驱动电路 1602显示电路 声光指示电路
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9ห้องสมุดไป่ตู้
测速电路
采用霍尔开关元器件检测轮
子上的小磁铁从而给单片机
中断脉冲，达到测量速度的
作用。霍尔元件具有体积小，
频率响应宽度大，动态特性
小车上装三个红外循迹电路与单片 机相连，当中间的循迹为高电平时， 小车行进；
若右边循迹为高电平，则小车右转； 相反，左边为高电平时向左。
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红外循迹
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电源电路稳压
电源模块分为2部分：一部分为芯片电源模块。 提供5 V电压
驱动芯片：另一部分为电机驱动模块，提供较 高的功率通过L293D
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驱动电路
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驱动1
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单片机最小系统
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最小系统
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1602显示电路
1602LCD 微功 耗、体积小、 显示内容丰富、 超薄轻巧，常 用在袖珍式仪 表和低功耗应 用系统中。
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显示电路
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声光指示电路
声光指示电路用于小车检测到黑线时进行 提示，蜂鸣器发出鸣叫。
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谢谢！
好，对外围电路要求简单，
使用寿命长，价格低廉等特
点，电源要求不高，安装也
较为方便。霍尔开关只对一
定强度的磁场起作用，抗干
扰能力强，因此可以在车轮
上安装小磁铁，而将霍尔器
基于MSP430-循迹小车报告-源程序分享
智能循迹小车报告摘要：本设计由寻迹信息采集电路，电机驱动电路以及MCU 控制模块四大部分构成。
MCU 控制模块是本设计的核心部分，该部分以一片TI 公司的MSP430F149 为控制中心，实现对各个模块的控制。
寻迹信息采集部分以反射式光电传感器和比较器组成，将采集到的数据处理后送至单片机。
电机由以L298N 为核心部件的电路驱动。
该小车具有自动寻迹起始点检测功能。
基于稳定的硬件电路设计以及精确可靠的软件算法，小车能够实现预期功能。
关键词：MSP430，L298N，寻迹。
一、循迹信息采集模块小车在前进时，要实现寻迹功能，可以采用高灵敏度的反射式光电传感器对地面进行扫描，再将采集到的数据经过比较器后输出高低电平，最后送入单片机处理。
经过对一只ST188 的测试，发现ST188 接收管输出端的低电平输出大致为0.78V，高电平的输出大致为2.85V,经过比较器后输出低电平为0.03V,高电平为3.26V,能够被单片机所识别。
小车在白色地面行驶时，红外发射管发出的红外信号被反射，接收管收到信号后，输出端为低电平。
而当红外信号遇到黑色导轨时，红外信号被吸收，接收管不能接收到信号，输出端为高电平。
单片机通过采集每个红外接收管的输出端电压，便可以检测出轨道的位置，从而控制小车的转向，使小车一直沿轨道前进。
ST188采用高发射功率红外光电二极管和高灵敏度光电晶体管组成。
检测距离为4-13mm。
本小车一共采用了5只ST188光电对管，一只位于黑线上方，两只位于黑线左右用于直走微调，最左最右端两只用于转弯。
我们在光电对管的发射端串联的一个电位器来调节发射管的电压，以便在不同的环境下进行调节。
循迹模块原理如图所示：注意：在实际制作中，光电对管应尽量靠近地面，以减少干扰。
二、电压比较模块电压比较模块我们采用了3块LM393芯片，一块LM393芯片上有两个电压比较模块，我们只用到了其中的5个电压比较。
我们在LM393的同向输入给定一个参考电压，与在端光电对管的接收端的电压进行比较，若接收端电压比参考电压大，则输出一个，反之输出一个。
基于51单片机的智能循迹小车报告书(准确)
作品完成半数
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深圳大学信息工程学院 2012 年电子设计大赛
目录
参赛报告
一、作品简介..................................................................................... 4 二、作品详情..................................................................................... 5
A1 电子温度 计
□
A2 简易抢 答器
□
A3.有趣摇 摇棒
A4.多功能电 子钟
A5.单片机最 小系统及流水
灯
A6. 光控（或 声控）LED 小
夜灯
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大二 组
是否申报
B1.电梯
B2 波形发 生器
B3 水温控制 系统
B4 自制稳压直 流电源
B5 自动转圈电 动小车
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□
□
□
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完成情况 注意：“是否申报”一栏请按最初提交的报名表的选题情况如实填写。
能。
根据题目我们通过查资料和小组讨论，最终决定采用单片机
STC89C52作为小车控制的核心。由单片机模拟产生PWM信号波来控
制驱动芯片ULN2003驱动直流电机的转速和转向；运用光电对管探测
路标，CPU通过I/O口获取路面信息并做出相应的判断：检测到拐弯线
1.硬件部分................................................................................. 5
寻迹小车汇报
红外传感器
3黑4白
3不亮4亮
向左
左转
1白下（表灯亮中），数字3白4代黑表上3图亮4中不亮各传感向器右 。“白右转”
表达某传感2黑器3黑位4黑于黑23线4全以不亮外区域结束，线“黑”停车
表达某传感器位于黑线以内区域。
1黑（灯不亮）
2黑
2灯不亮 起始线/直线 迈
进
单片机利用L298控制电机旳原理图
双极式H型可逆PWM变换器电路原 理图
基于单片机旳寻迹小车
组员：张**、杨**、闫**
课题简介 知识贮备 功能实现 拓展讨论
课题简介
本报告研究了一例经典智能小车设计。课题 内容涉及传感器、单片机、驱动与电机等。
小车在预设轨迹上迈进，经过传感器对途径 进行判断，由单片机及电机驱动芯片控制电机动 作，从而实现小车寻迹功能。
本例是电子专业经典例题，也是往届电子设 计大赛旳经典试题。更进一步旳工作还能够涉及 PCB制板等内容，专业性较强。
电机
基于以上分析，我们选择了方案二，使 用PWM波驱动旳直流电机作为小车动力。
单片机 开始 迈进
主程序框图
扫描I/O口，是
N
否检测到黑线
左转
Y
左边
右边
右转
行车逻辑判断
预设路线是一条曲线。
传感由器T起字始判开断头开再始判断寻迹指，示到灯状线态末T途字径结判束。指令
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。
2、显示模块（1602液晶/数码管）显示模块可以采用1602液晶，也可采用数码管来显示。
2.1 小车启动小车启动时，显示“Start”/“1”。
2.2 小车左拐小车左拐时，显示“Left”/“2”。
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课程设计报告（嵌入式技术实践(二)）学院：电气工程与自动化学院题目：基于P89V51RB2单片机寻迹小车专业班级：学号：学生姓名：指导老师：2013年06月07日目录第1章绪论 (4)1.1 引言 (4)1.2 课题任务要求 (4)1.3 本论文研究的内容 (4)第2章系统总体设计 (5)2.1 小车的机械特性 (5)2.2 智能小车寻迹基本原理 (5)2.3 智能小车测速基本原理 (5)2.2 智能小车遥控基本原理 (5)第3章系统硬件设计 (7)3.1 控制器的选择 (7)3.1.1 概述 (7)3.1.2 P89V51RB2开发工具特性 (7)3.2 硬件电路设计 (7)3.2.1 系统电源电路 (7)3.2.2 电机驱动模块 (8)3.2.3 光电编码器 (9)3.2.4 红外线检测电路 (9)3.2.5 超声波蔽障/测距..................................................................... 错误!未定义书签。
3.2.6 LCD显示设计......................................................................... 错误!未定义书签。
第4章系统软件设计 (13)4.1 编译环境 (13)4.2 模块的驱动 (13)4.2.1 红外线传感器模块 (13)4.2.2 电机模块的驱动 (14)4.2.3 转速捕获 (16)4.2.4 LCD1602显示模块 (17)4.2.5 按键模块 (21)4.2.6 超声波模块模块 (23)第5章系统调试分析 (26)5.1 系统设计中的注意事项 (26)5.1.1 外部因素 (26)5.1.2 内部因素 (26)5.2 硬软件总体调试 (26)第6章结束语 (27)致谢 (28)参考文献 (29)附录 (30)第1章绪论1.1 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。
1.2 课题任务要求应用P89V51RB2微控制器中的端口、外部中断、定时器等基本模块，实现核心控制，再结合电源板、电机驱动板来控制电机的转向，最后加上传感检测模块，实现小车的智能寻迹。
这次课程实践要求每一同学都要动手都制作出一辆循迹小车，真正实现从听中学到做中学，提高同学们的动手能力。
这次实践最基本的功能底线就是能够实现循迹，附加的有超声波测距，蜂鸣器报警及液晶屏显示。
1.3 本论文研究的内容本论文是基于P89V51RB2单片机开发，主要是研究3轮小车的路径识别及其控制算法以及超声波测距及LCD1602显示距离。
第2章系统总体设计2.1 小车的机械特性小车采用的是一辆三轮车车模。
后轮控件前进或转弯，前轮根据后轮驱动左右摆动即可以实现左右转。
该种车模控制简单。
小车可通过PWM控制后轮电机转动的速度来控制前轮电机的转动幅度从而控制小车的转弯幅度，实现小车的前进与转弯操作。
小车可通过对DIR控制后退。
2.2 寻迹小车基本原理探测路面黑线的基本原理：光线照射到路面并反射，由于黑线和白纸对光的反射系数不同，可以根据接收到的反射光强弱来判断是否是黑线。
利用这个原理，可以控制小车行走的路迹。
这里的循迹是指小车在白色地板上循黑线行走，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。
处理器就根据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。
红外探测器探测距离有限，一般最大不应超过3cm。
智能小车系统以处理器为核心，为了使智能小车能够快速行驶，处理器必须把路径的迅速判断、相应的转向电机控制以及直流驱动电机的控制精密地结合在一起。
如果传感器部分的数据没有正确地采集和识别，转向电机控制的失当，都会造成模型车严重抖动甚至偏离赛道；如果直流电机的驱动控制效果不好，也会造成直线路段速度上不去，弯曲路段入弯速度过快等问题。
其系统结构如所图 2.1示。
本次红外探测采用的是反射式探测。
2.3智能小车超声波测距原理利用超声波连续发出10us以上的高电平,就可以在接口有高电频输出,等待接受到返回的高电频信号时,通过定时器电波对被控对象进行时间检测。
就可以计算相应的时间了。
图 2.1 系统结构图80C51处理器通过引脚读出超声波信号管脚80C51处理器向红外线传感器供5V电压，通过采集其高低电平可以控制小车的转弯。
80C51处理器通过DATA引脚向键盘显示板发送要显示的数据，还可以通过KEY引脚读取键盘的按键，实现相应的功能。
第3章系统硬件设计3.1 控制器的选择本次设计采用的是80C51单片机。
3.1.1 概述P89V51RB2是一款由美国NXP半导体公司提供的增强型80C51微控制器，包括16KB Flash程序存储器和1KB数据RAM，且功能上完全覆盖标准80C51单片机系列3.1.2 P89V51RB2 开发工具特性1.80C51内核，5V工作电压，操作频率0～40MHZ;2.16KB片内Flash存储器，1KB片内SRAM；3.SPI串行通信接口和增强型UART；4.PCA（可编程计数器列阵），具有PWM和捕获、比较功能；5.4个8位I/O口，含有三个高电流P1口（每个I/O口的电流为16mA）；6.8个中断源，4个中断优先级，3个16位定时器/计数器和可编程看门狗定时器（WDT）；7.2个DPTR寄存器；3.2 硬件电路设计本次项目采用的电路板从画电路原理图开始，到PCB板的布线以及电路板的焊接与检测一系列工作都是自己在大一下学期课程实践期间制作的。
3.2.1 系统电源电路交流电经过全波电路在经过电容滤波，在经过稳压电源芯片做成稳压电路，输出电压5V、7.2V的直流电源。
其电源电路原理图如图3.2所示。
图 3.2 系统电源电路原理图小车的驱动电机的供电电压为7.2V，经过电容滤波后接7805进行稳压，稳压输出5V的电压。
提供单片机所需5V电压。
3.2.2 电机驱动模块1.驱动实现与原理本项目驱动两路直流电机，实现电机的正反转与测速和遥控。
输入输出逻辑表真值表3.2。
表 3.1 L298N输入输出逻辑真值表通道1 通道2输入输出控制电机1 输入输出控制电机2 EnA In1 In2 OUT1 OUT2 转向EnB In3 In4 OUT3 OUT4 转向1 0 0 0 0 停止10 0 0 0 停止0 1 0 1 反传0 1 0 1 反传1 0 1 0 正转 1 0 1 0 正转1 1 0 0 停止 1 1 1 1 停止0 X X 0 0 停止0 X X 0 0 停止其中“0”为低电平；“1”为高电平；“X”为任何状态。
驱动原理图3.2.3 光电编码器/测速2.光电编码器原理光电编码器，是一种通过光电转换将输出轴上的机械几何位移量转换成脉冲或数字量的传感器。
这是目前应用最多的传感器，光电编码器是由光栅盘和光电检测装置组成。
光栅盘是在一定直径的圆板上等分地开通若干个长方形孔。
由于光电码盘与电动机同轴，电动机旋转时，光栅盘与电动机同速旋转，经发光二极管等电子元件组成的检测装置检测输出若干脉冲信号，通过计算每秒光电编码器输出脉冲的个数就能反映当前电动机的转速。
3.光电编码器的实现光电编码器的发光装置一般由发光二极管来实现。
光敏元件则由光敏三极管接上了上拉电阻来完成。
光电式旋转编码器是转速或转角的检测元件，旋转的编码器与电动机相连，当电机转动时，带动码盘旋转，便发出转速或转角信号。
其示意图如图 3.55所示。
图 3.5 光电编码器的实现示意图当电机旋转时，码盘随之一起转动。
通过光栅的作用，使得光敏三极管随着光栅透出的光而导通。
接收的频率和转速成正比。
在接收端可以输出一系列的方波，80C51内核可以通过采集方波的频率从而可以计算出电机的速度。
3.2.4 红外线检测电路红外线检测电路原理其实很简单，就是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，Cortex-M0内核采集到的电压就是高电平；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，然后80C51内核采集到的电压就是低电平。
其基本原理图如图3.6所示。
图3.6 红外线检测电路原理图鉴于本项目设计需实现的功能比较简单，故只要两路红外线检测电路即可，分别位于小车中心轴的两测即可。
3.2.5 超声波蔽障/测距3.2.5.1超声波测距模块简介超声波检测设计小车避障是利用超声波测距，并根据测出离障碍物不同距离而做出不同反应。
检测距离：5CM-4M分辨率：5MM数字电平信号，可直接接单片机，无需任何辅助电路，也无需单片机产生任何信号辅助，距离和模块输出信号脉冲长度成正比。
尺寸：43.5*20.5毫米高度：13.8毫米3.2.5.2超声波测距模块的引脚功能图3.2.5.3超声波实物3.2.5.3超声波测距原理你只需要提供一个短期的10uS脉冲触发信号。
该模块内部将发出8个40kHz周期电平并检测回波。
一旦检测到有回波信号则输出回响信号。
回响信号是一个脉冲的宽度成正比的距离对象。
可通过发射信号到收到的回响信号时间间隔可以计算得到距式:uS/58=厘米或者uS/148=英寸。
建议测量周期为60ms以上，以防止发射信号对回响信号的影响3.2.5.4超声波测距时序图图3.2.5超声波测距时序图3.2.6 LCD显示设计加液晶显示是为了弥补在超声波蔽障及测距是，对于具体我们不知道的距离显示出来，有助于我们更好的预知路程蔽障的范围及距离障碍物的距离。
通过1602的显示，让我们更加清楚小车隔障碍物的距离。
图3.2.6液晶显示实物图3.2.7.1液晶工作原理在数字电路中，所有的数据都是以0和1保存的，对LCD控制器进行不同的数据操作，可以得到不同的结果。