基于数电自动循迹智能小车
《2024年自循迹智能小车控制系统的设计与实现》范文
《自循迹智能小车控制系统的设计与实现》篇一一、引言随着人工智能与自动控制技术的快速发展,智能小车已经广泛应用于各种领域,如物流配送、环境监测、智能家居等。
本文将详细介绍一种自循迹智能小车控制系统的设计与实现过程,该系统能够根据预设路径实现自主循迹、避障及精确控制。
二、系统设计(一)系统概述自循迹智能小车控制系统主要由控制系统硬件、传感器模块、电机驱动模块等组成。
其中,控制系统硬件采用高性能单片机或微处理器作为主控芯片,实现对小车的控制。
传感器模块包括超声波测距传感器、红外线测距传感器等,用于感知周围环境并实时传输数据给主控芯片。
电机驱动模块负责驱动小车行驶。
(二)硬件设计1. 主控芯片:采用高性能单片机或微处理器,具备高精度计算能力、实时响应和良好的可扩展性。
2. 传感器模块:包括超声波测距传感器和红外线测距传感器。
超声波测距传感器用于测量小车与障碍物之间的距离,红外线测距传感器用于检测小车行驶路径上的标志线。
3. 电机驱动模块:采用直流电机和电机驱动器,实现对小车的精确控制。
4. 电源模块:为整个系统提供稳定的电源供应。
(三)软件设计1. 控制系统软件采用模块化设计,包括主控程序、传感器数据处理程序、电机控制程序等。
2. 主控程序负责整个系统的协调与控制,根据传感器数据实时调整小车的行驶状态。
3. 传感器数据处理程序负责对传感器数据进行处理和分析,包括距离测量、方向判断等。
4. 电机控制程序根据主控程序的指令,控制电机的运转,实现小车的精确控制。
(四)系统实现根据设计需求,通过电路设计与焊接、传感器模块的安装与调试、电机驱动模块的安装与调试等步骤,完成自循迹智能小车控制系统的硬件实现。
在软件方面,编写各模块的程序代码,并进行调试与优化,确保系统能够正常运行并实现预期功能。
三、系统功能实现及测试(一)自循迹功能实现自循迹功能通过红外线测距传感器实现。
当小车行驶时,红外线测距传感器不断检测地面上的标志线,并根据检测结果调整小车的行驶方向,使小车始终沿着预设路径行驶。
2024年度-智能循迹小车设计
智能循迹小车设计目录•项目背景与意义•系统总体设计•循迹算法研究•控制系统设计•调试与测试•项目成果展示•总结与展望01项目背景与意义智能循迹小车概述定义智能循迹小车是一种基于微控制器、传感器和执行器等技术的自主导航小车,能够按照预定路径进行自动循迹。
工作原理通过红外、超声波等传感器感知周围环境信息,将感知数据传输给微控制器进行处理,微控制器根据预设算法控制执行器调整小车行驶状态,实现循迹功能。
随着工业自动化的发展,智能循迹小车在生产线、仓库等场景中的应用需求不断增加。
自动化需求教育领域需求娱乐领域需求智能循迹小车作为教学实验平台,在高等教育、职业教育等领域具有广泛应用前景。
智能循迹小车可以作为玩具或模型车进行娱乐竞技活动,满足消费者休闲娱乐需求。
030201市场需求分析通过本项目的研究与实践,掌握智能循迹小车的核心技术,包括传感器技术、微控制器技术、控制算法等。
技术目标将智能循迹小车应用于实际场景中,提高生产效率、降低成本、提升产品品质等方面的效益。
应用目标通过智能循迹小车的研发与教学应用,培养学生动手实践能力、创新精神和团队协作能力。
教育意义推动智能循迹小车相关产业的发展,促进就业和经济增长,提升国家科技竞争力。
社会意义项目目标与意义02系统总体设计主控制器传感器模块电机驱动模块电源管理模块总体架构设计01020304负责接收和处理传感器数据,控制小车运动。
包括红外传感器、超声波传感器等,用于感知环境和障碍物。
驱动小车前进、后退、转弯等动作。
为整个系统提供稳定可靠的电源。
硬件选型及配置选用高性能、低功耗的微控制器,如STM32系列。
选用高灵敏度、低误差的传感器,如红外反射式传感器、超声波测距传感器等。
选用高效、稳定的电机驱动器,如L298N电机驱动板。
选用合适的电池和电源管理芯片,确保系统长时间稳定运行。
主控制器传感器模块电机驱动模块电源管理模块初始化模块传感器数据处理模块运动控制模块调试与测试模块软件功能划分负责系统启动时的初始化工作,包括硬件初始化、参数设置等。
基于光电传感器自动循迹的智能车系统设计
第一章绪论1.1智能小车的意义和作用自第一台工业机器人诞生以来,机器人的开展已经普及机械、电子、冶金、交通、宇航、国防等领域。
近年来机器人的智能水平不断提高,并且迅速地改变着人们的生活方式。
人们在不断探讨、改造、认识自然的过程中,制造能替代人劳动的机器一直是人类的梦想。
随着科学技术的开展,机器人的感觉传感器种类越来越多,其中视觉传感器成为自动行走和驾驶的重要部件。
视觉的典型应用领域为自主式智能导航系统,对于视觉的各种技术而言图像处理技术已相当兴旺,而基于图像的理解技术还很落后,机器视觉需要通过大量的运算也只能识别一些构造化环境简单的目标。
视觉传感器的核心器件是摄像管或CCD,目前的CCD已能做到自动聚焦。
但CCD传感器的价格、体积和使用方式上并不占优势,因此在不要求清晰图像只需要粗略感觉的系统中考虑使用接近觉传感器是一种实用有效的方法。
机器人要实现自动导引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局部:传感器检测局部、执行局部、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。
基于上述要求,传感检测局部考虑到小车一般不需要感知清晰的图像,只要求粗略感知即可,所以可以舍弃昂贵的CCD传感器而考虑使用价廉物美的红外反射式传感器来充当。
智能小车的执行局部,是由直流电机来充当的,主要控制小车的行进方向和速度。
单片机驱动直流电机一般有两种方案:第一,勿需占用单片机资源,直接选择有PWM功能的单片机,这样可以实现准确调速;第二,可以由软件模拟PWM输出调制,需要占用单片机资源,难以准确调速,但单片机型号的选择余地较大。
智能循迹小车2024
智能循迹小车的引言概述智能循迹小车是近年来兴起的一种智能机器人,它能够通过内置的传感器和程序,自动识别和跟踪预定的路径。
这种小车使用了先进的计算机视觉技术和控制算法,能够在各种环境中准确地进行循迹。
智能循迹小车在许多领域中都得到了广泛的应用,包括工业自动化、物流运输、仓储管理等。
本文将对智能循迹小车的原理、技术和应用进行详细阐述。
智能循迹小车的原理和技术1. 传感器技术a. 摄像头传感器:通过摄像头传感器,智能循迹小车可以捕捉环境中的图像,并进行图像处理和识别。
b. 距离传感器:距离传感器可以帮助智能循迹小车感知周围环境中的障碍物,并避免碰撞。
c. 地盘传感器:地盘传感器用于检测小车在路径上的位置和姿态,以便进行准确的定位和导航。
2. 计算机视觉技术a. 特征提取:通过计算机视觉技术,智能循迹小车可以从摄像头捕捉的图像中提取关键特征,例如路径轮廓、颜色等。
b. 物体识别:利用深度学习算法,智能循迹小车可以识别环境中的物体,例如道路标志和交通信号灯,以便做出相应的反应。
c. 路径规划:根据图像处理和物体识别的结果,智能循迹小车可以计算出最优的路径规划,以达到快速而安全地循迹的目的。
3. 控制算法a. PID控制算法:智能循迹小车使用PID控制算法来实现精确的速度和方向控制,以便按照预定的路径进行循迹。
b. 路径校正算法:当智能循迹小车发现偏离路径时,会通过路径校正算法对速度和方向进行调整,以便重新回到预定的路径上。
智能循迹小车的应用1. 工业自动化a. 生产线物料运输:智能循迹小车可以自动将物料从一个地点运输到另一个地点,减少人力成本和提高生产效率。
b. 仓储管理:智能循迹小车可以在仓库中自动识别货物并进行搬运和分拣,提升仓储管理的效率和精确度。
2. 物流运输a. 快递配送:智能循迹小车可以在城市道路上按照预定的路径进行循迹,实现快递的自动配送和准时派送。
b. 高速公路货物运输:智能循迹小车可以在高速公路上准确无误地进行循迹,减少人为驾驶过程中的车祸风险。
毕业设计基于单片机的智能循迹小车
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.驾驶员状态监控系统包括驾驶员打吨警告系统、驾驶员位置占有状态监测系统等。
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。
基于光电传感器自动循迹小车设计
摘要制作自动寻迹小车所涉及的专业知识包括控制、模式识别、传感技术、汽车电子、电气、计算机、机械等诸多学科。
为了使小车能够快速稳定的行驶,设计制作了小车控制系统。
在整个小车控制系统中,如何准确地识别路径及实时地对智能车的速度和方向进展控制是整个控制系统的关键。
由于此小车能够自动寻迹,加速,减速.故又被称作为智能车.本智能车控制系统设计以MC9S12XS128微控制器为核心,通过两排光电传感器检测小车的位置和运动方向来获取轨道信息,根据轨道信息判断出相应的轨道类型,并分配不同的速度给硬件电路加以控制,完成了在变负荷条件下对速度的快速稳定调节。
红外对射传感器用于检测智能车的速度,以脉宽调制控制方式〔PWM〕控制电机和舵机以到达控制智能车的行驶速度和偏转方向。
软件是在CodeWarrior 5.0的环境下用C语言编写的,用PID控制算法调节驱动电机的转速和舵机的方向,完成对模型车运动速度和运动方向的闭环控制。
智能车能够准确迅速地识别特定的轨道,并沿着引导线以较高的速度稳定行驶。
整个智能车系统涉及车模机械构造的改装、传感器电路设计及控制算法等多个方面。
经过屡次反复的测试,最终确定了现有的智能车模型和各项控制参数。
关键词:MC9S12XS128;PID;PWM;光电传感器;智能车ABSTRACTMaking automatic tracing car involved the professional knowledge including control, pattern recognition, sensing technology, automobile electronics, electrical, computer, machinery and so on many subjects. According to the technical requirements of the contest, we design the intelligent vehicle control system. In the entire control system of the smart car, how to accurately identify the road and real-time control the speed and direction of the Smart Car is the key to the whole control system.Because this car can automatic tracing, accelerate, slowing down. So it is also known as intelligent car this intelligent vehicle control system design take the MC9S12XS128 micro controller as a core, examines car's position and the heading through two row of photoelectric sensors gains the racecourse information, judges the corresponding racecourse type according to the racecourse information, and assigned the different speed to control for the hardware circuit, has completed in changes under the load condition to the speed fast stable adjustment. The infrared correlation sensor uses in examining the intelligent vehicle's speed, (PWM) controls the electrical machinery and the servo by the pulse-duration modulation control mode achieves the control intelligence vehicle's moving velocity and the deflection direction.The software is under the CodeWarrior 5.0 environment with the C language compilation, actuates electrical machinery's rotational speed and servo's direction with the PID control algorithm adjustment, completes to the model vehicle velocity of movement and the heading closed-loop control. The intelligent vehicle can distinguishthe specific racecourse rapidly accurately, and along inlet line by the high speed control travel.The entire intelligent vehicle system involves the vehicle mold mechanism the re-equipping, the sensor circuit design and the control algorithm and so on many aspects. After the repeated test, has determined the existing intelligent vehicle model and each controlled variable finally many times.Keywords:MC9S12XS128; PID;PWM;photoelectric sensor; smart car目录第一章绪论 (1)1.1引言 (1)1.2本文设计方案概述 (2)1.2.1总体设计 (2)1.2.2传感器设计方案 (2)1.2.3控制算法设计方案 (6)第二章机械构造设计 (7)2.1前轮倾角的调整 (7)2.2齿轮传动机构调整 (8)2.3后轮差速机构调整 (8)2.4红外传感器的固定 (9)2.5小车重心的调整 (9)2.6齿轮啮合间隙的调整 (10)第三章硬件电路的设计 (11)3.1系统硬件概述 (11)3.2电源模块的设计 (12)3.2.1 LM2940供电电路 (14)3.2.2 LM2596供电电路 (16)3.3电机驱动模块 (18)3.3.1模块介绍 (18)3.3.2使用说明 (18)3.3.3电压电流测试结果 (20)3.4舵机控制模块 (22)3.5路径识别模块 (23)3.7单片机模块的设计 (26)3.8硬件电路局部总结 (27)第四章软件系统设计 (28)4.1智能车控制算法监测平台 (28)4.2主程序流程图 (29)4.3系统的模块化构造 (30)4.3.1时钟初始化 (30)4.3.2串口初始化 (30)4.3.3 PWM初始化 (32)4.4中断处理流程 (34)4.5小车控制算法 (34)4.5.1舵机控制 (36)4.5.2速度控制 (37)4.6坡道的处理 (40)4.7弯道策略分析 (40)第五章开发与调试 (42)5.1软件开发环境介绍 (42)5.2智能车整体调试 (46)5.2.1 舵机调试 (46)5.2.2 电机调试 (46)5.2.3 动静态调试 (46)第六章结论 (48)6.1智能车的主要技术参数说明 (48)6.2总结 (48)6.3缺乏与展望 (48)参考文献 (50)致 (51)附录1 (52)附录2 (64)附录3 (82)第一章绪论1.1引言思路及技术方案是一个工程工程的灵魂。
智能寻迹小车
引言概述:智能寻迹小车是一种结合了人工智能和机械工程的创新产品。
它能够根据预设的轨迹自动行驶并进行导航,具有很高的便捷性和灵活性,适用于各种环境和任务。
在本文中,将对智能寻迹小车的设计原理、工作模式、技术优势和应用前景进行详细阐述。
正文内容:一、设计原理1.1 感知模块的设计智能寻迹小车的感知模块采用多种传感器进行环境感知,包括视觉传感器、红外线传感器和超声波传感器。
视觉传感器用于识别道路标志和障碍物,红外线传感器用于进行物体跟踪,超声波传感器用于进行距离测量。
1.2 控制模块的设计智能寻迹小车的控制模块采用嵌入式系统,实现对感知模块的数据处理和运动控制。
通过运用机器学习算法,控制模块能够学习和记忆不同轨迹的特征,从而实现自主导航和寻迹功能。
二、工作模式2.1 自主导航模式智能寻迹小车在自主导航模式下,可以根据预设的轨迹进行自动行驶,不需要人工干预。
它能够通过感知模块实时获得周围环境的信息,并根据这些信息做出相应的决策和控制。
2.2 手动遥控模式智能寻迹小车还可以切换到手动遥控模式,由人工遥控进行操作。
在这种模式下,小车的控制将完全依赖于操作者的指令,可以实时控制小车的速度和方向。
三、技术优势3.1 高精度的轨迹识别智能寻迹小车的感知模块采用先进的图像处理算法和目标识别技术,能够准确地识别出道路标志,并对轨迹进行跟踪,从而实现高精度的轨迹识别和导航。
3.2 自动避障和防碰撞智能寻迹小车的感知模块不仅可以识别道路标志,还能够探测到前方的障碍物,并实时进行避障和防碰撞。
这种智能寻迹小车能够确保行驶的安全性和可靠性。
3.3 强大的自学习能力智能寻迹小车的控制模块具有强大的自学习能力,可以通过机器学习算法不断学习和适应不同的环境和任务,提高智能寻迹小车的导航精度和性能。
四、应用前景4.1 物流领域智能寻迹小车在物流领域有着广阔的应用前景。
它能够自动化完成货物运输和仓储管理任务,提高物流效率和准确性。
4.2 安防领域智能寻迹小车可以在安防领域进行侦查和监控,通过自主导航和环境感知功能,实现对重要区域的巡逻和监测。
智能循迹小车
智能循迹小车随着科技的飞速发展,无人驾驶技术逐渐成为现代交通领域的重要组成部分。
其中,智能循迹小车作为一种先进的无人驾驶车辆,具有广泛的应用前景。
本文将介绍智能循迹小车的基本原理、系统构成、设计方法以及应用场景。
智能循迹小车通过传感器感知周围环境,包括道路标志、其他车辆、行人等信息,再通过控制系统对感知到的信息进行处理和分析,制定出相应的行驶策略,最终控制车辆的行驶。
其中,循迹小车通过特定的传感器识别道路标志,并沿着标志所指示的路径行驶,实现自动循迹。
传感器系统:用于感知周围环境,包括道路标志、其他车辆、行人等信息。
常见的传感器包括激光雷达、摄像头、超声波等。
控制系统:对传感器感知到的信息进行处理和分析,制定出相应的行驶策略,并控制车辆的行驶。
常用的控制系统包括基于规则的控制、模糊控制、神经网络等。
执行机构:根据控制系统的指令,控制车辆的行驶速度、方向等。
常见的执行机构包括电机、舵机等。
电源系统:提供电力支持,保证小车的正常运行。
常用的电源包括锂电池、超级电容器等。
硬件设计:根据需求选择合适的传感器、控制系统、执行机构和电源等硬件设备,并对其进行集成设计,保证各个设备之间的兼容性和稳定性。
软件设计:编写控制系统的程序,实现对车辆的控制。
常用的编程语言包括C++、Python等。
在软件设计中需要考虑如何处理传感器感知到的信息,如何制定行驶策略,以及如何控制执行机构等方面的问题。
调试与优化:通过实验测试小车的性能,发现问题并进行优化。
常见的调试和优化方法包括调整控制系统的参数、更换硬件设备等。
智能循迹小车具有广泛的应用前景,主要包括以下几个方面:交通管理:用于交通巡逻、交通管制等,提高交通管理效率。
应急救援:在灾难现场进行物资运输、人员疏散等任务,提高应急救援效率。
自动驾驶:作为无人驾驶车辆的样机进行研究和发展,推动自动驾驶技术的进步。
教育科研:用于高校和研究机构的科研项目,以及学生的实践和创新项目。
单片机应用——智能循迹小车设计
单片机应用——智能循迹小车设计智能循迹小车是一种基于单片机技术的智能机器人,它可以自动跟随线路进行行驶,具有很高的应用价值,被广泛地应用在工业控制和家庭娱乐等领域。
本次智能循迹小车的设计采用的是AT89C51单片机,通过巧妙的编程和外接传感器的配合来实现小车的自动识别和跟踪线路的功能。
下面我们来具体阐述一下智能循迹小车的设计过程。
一、硬件设计智能循迹小车的硬件系统包括电机驱动电路、传感器电路、控制板电路、电源电路等几个部分。
其中,电机驱动电路是实现小车行驶的关键,它通过外接减速电机来带动小车的轮子,从而实现前进、后退、转弯等基本动作。
传感器电路则用来检测小车当前所处的位置和前方的路况,从而将这些信息传递给单片机进行处理。
控制板电路是整个硬件系统的核心部分,它包括AT89C51单片机、EEPROM存储器、逻辑电路等。
其中,AT89C51单片机是控制整个系统的“大脑”,它通过编写相应的程序来实现小车的跟踪功能。
EEPROM存储器则用来保存程序和数据,以便实现数据的长期存储。
逻辑电路则用来实现各个硬件组件之间的协调工作,从而保证整个系统的正常运转。
二、软件设计软件设计是智能循迹小车系统中最为关键的一环,它直接决定了小车的行驶效果。
为了实现小车的自动跟踪功能,我们采用了双路反馈控制系统,并在此基础上进行了进一步优化和改进。
具体来说,我们先使用PID算法对传感器采集到的数据进行处理,得到当前位置和偏差值。
然后再通过控制电机的转速和方向,使小车能够自动跟随线路前进。
三、应用价值智能循迹小车是一种非常实用的机器人,它具有很高的应用价值。
例如,在农业生产中,可以利用智能循迹小车来进行田间作业,大大提高工作效率和质量;在家庭娱乐方面,智能循迹小车可以作为一种智能玩具,为人们带来更加丰富的娱乐体验。
四、总结通过本次智能循迹小车的设计,我们不仅深入了解了单片机及传感器的原理和应用,而且具备了一定的硬件和软件开发能力。
自动循迹智能小车开题报告
自动循迹智能小车开题报告自动循迹智能小车开题报告一、引言自动循迹智能小车是一种基于传感器技术和人工智能算法的智能机器人。
它能够通过感知环境中的线路,自主地进行导航和移动,具备一定的智能和自主决策能力。
本文将探讨自动循迹智能小车的设计原理、功能特点以及可能的应用领域。
二、设计原理自动循迹智能小车的设计原理主要基于传感器技术和人工智能算法。
它通过搭载光电传感器,能够感知地面上的线路。
当光电传感器检测到线路时,智能小车会根据传感器的反馈信号,调整轮子的转向和速度,以保持在线路上行驶。
当传感器检测不到线路时,智能小车会根据预设的规则或算法,进行自主决策,比如停车、转向或寻找新的线路。
三、功能特点1. 自主导航能力:自动循迹智能小车能够根据环境中的线路进行自主导航,无需人工干预。
2. 环境感知能力:智能小车搭载光电传感器等传感器,能够感知环境中的线路,并根据传感器反馈进行相应的动作。
3. 自主决策能力:当传感器无法检测到线路时,智能小车能够根据预设的规则或算法进行自主决策,保证安全行驶。
4. 多种行驶模式:智能小车可以根据需要选择不同的行驶模式,比如直行、转弯、停车等,以适应不同的场景和任务需求。
5. 可编程性:智能小车的行为和决策规则可以通过编程进行定制和优化,以满足特定的应用需求。
四、应用领域1. 工业生产:自动循迹智能小车可以应用于工业生产线上的物料搬运和运输任务,提高生产效率和自动化水平。
2. 仓储物流:智能小车可以在仓库中进行货物的搬运和分拣,减少人力成本和提高物流效率。
3. 家庭服务:智能小车可以应用于家庭服务机器人领域,比如扫地、送餐等日常家务劳动的自动化。
4. 教育培训:自动循迹智能小车可以作为教育培训工具,帮助学生学习编程和机器人技术,培养动手能力和创新思维。
五、挑战与展望虽然自动循迹智能小车在多个领域有着广泛的应用前景,但仍然存在一些挑战。
首先,技术方面需要不断创新和改进,提高传感器的精度和可靠性,优化算法的效率和稳定性。
自动循迹智能小车的研究与实现
自动循迹智能小车的研究与实现自动循迹智能小车的研究与实现引言近年来,随着人工智能技术的快速发展,各类智能机器人逐渐走入人们的生活。
其中,自动循迹智能小车作为一种常见的应用,广泛用于自动化仓储和物流系统中。
本文将讨论自动循迹智能小车的研究与实现,探究其原理、核心技术及应用前景。
一、自动循迹智能小车概述自动循迹智能小车是一种基于机器视觉和自动控制技术的智能设备,能够通过摄像头或传感器感知环境,实现自主巡航和路径规划。
该小车广泛应用于工业生产线、仓储系统和物流分拣等领域,能够提高生产效率和物流运输效能。
二、自动循迹原理自动循迹智能小车的核心原理是通过摄像头或传感器获取环境信息,并将其输入至算法模块进行处理分析。
具体实现过程可分为以下几个步骤:1. 环境感知:通过摄像头或传感器获取道路或路径信息,包括线段的位置、角度、形状等。
2. 图像处理:对摄像头采集到的图像进行预处理,包括灰度化、二值化、滤波等操作,以便后续的图像分析和轨迹提取。
3. 边缘检测:基于图像处理结果,使用边缘检测算法找到路线上的边缘,获取路径的几何信息。
4. 轨迹提取:根据边缘检测结果,利用曲线拟合等数学算法,提取出路径的具体轨迹。
5. 控制策略:根据提取出的路径信息,设计合适的控制策略,使小车能够按照路径自动行驶。
三、自动循迹智能小车的关键技术1. 视觉识别技术:通过摄像头获取环境信息,并对图像进行处理、分析,从中提取出路径的几何信息。
2. 图像处理与边缘检测技术:对摄像头采集的图像进行预处理,包括灰度化、二值化、滤波等操作,并通过边缘检测算法找到路线上的边缘。
3. 轨迹提取与建模技术:基于边缘检测结果,使用曲线拟合等数学算法,提取出路径的具体轨迹,并对路径进行建模。
4. 自动控制技术:根据提取的路径信息设计适当的控制策略,使小车能够按照路径自动行驶。
四、自动循迹智能小车的应用前景自动循迹智能小车在工业生产线、仓储系统和物流分拣等领域具有广阔的应用前景。
智能循迹小车
智能循迹小车⒈介绍⑴背景智能循迹小车是一种基于技术的智能,具备自主导航和循迹功能。
它能够通过使用传感器和算法,根据预定的轨迹或标记物进行自动导航。
⑵目的本文档的目的是提供关于智能循迹小车的详细功能说明和操作指南,以便用户能够更好地理解和使用该产品。
⒉功能⑴自主导航智能循迹小车可以通过内置的导航算法和传感器来自主导航。
它可以检测周围环境,并根据设定的目标点来规划最佳路径进行移动。
⑵循迹功能智能循迹小车还具备循迹功能。
它可以通过跟踪地面上的标记线或颜色来进行自动导航,以达到所定义的轨迹或目的地。
⑶避障功能为了保证安全行驶,智能循迹小车还具备避障功能。
它可以通过激光或红外线传感器来检测前方障碍物,并采取相应的措施进行规避。
⑷远程控制用户还可以通过远程控制设备(如方式或电脑)来控制智能循迹小车的移动、停止和变向等操作,以满足特定需求。
⒊硬件配置⑴主控板智能循迹小车的主控板负责控制各种传感器、执行器和通讯设备的工作。
它采用先进的处理器和存储器,并提供丰富的接口和扩展能力。
⑵传感器智能循迹小车配备多种传感器,包括但不限于红外线传感器、激光传感器、摄像头等,用于感知周围环境和实时定位。
⑶执行器智能循迹小车还配备了多种执行器,如电机、舵机等,用于控制车轮的旋转和转向。
⒋软件配置⑴导航算法智能循迹小车的导航算法通过分析传感器数据和环境信息,实现智能的路径规划和导航功能。
它基于各种算法和机器学习技术,能够适应不同的道路和环境。
⑵远程控制系统智能循迹小车配备了远程控制系统,通过与用户的设备进行通信,实现远程操作和控制。
用户可以通过方式或电脑上的应用来实现远程控制。
⒌操作指南⑴启动与连接首先,确保智能循迹小车的电源供应正常,然后将其与远程控制设备进行配对。
步骤可以参考用户手册中的说明。
⑵自主导航一旦连接成功,用户可以选择自主导航模式,并根据需要设定目标点。
智能循迹小车将使用内置的导航算法自动规划路径并行驶到目标点。
⑶循迹功能用户可以选择循迹模式,并在地面上设置标记点或线。
《2024年自循迹智能小车控制系统的设计与实现》范文
《自循迹智能小车控制系统的设计与实现》篇一一、引言随着科技的飞速发展,智能小车在物流、军事、科研等领域的应用越来越广泛。
自循迹智能小车作为其中的一种重要应用,其控制系统的设计与实现显得尤为重要。
本文将详细介绍自循迹智能小车控制系统的设计思路、实现方法及实验结果。
二、系统设计1. 硬件设计自循迹智能小车控制系统硬件主要包括:电机、车轮、控制器、传感器等部分。
其中,电机和车轮是驱动小车运动的核心部件,控制器负责处理传感器数据并发出控制指令,传感器则用于感知小车周围环境信息。
在硬件设计过程中,我们需要根据实际需求选择合适的电机、控制器及传感器。
例如,电机应具备较高的转矩和转速,以保障小车的运动性能;控制器应具备强大的数据处理能力和快速响应能力,以保证小车的循迹效果;传感器应具备较高的灵敏度和稳定性,以准确感知周围环境信息。
2. 软件设计软件设计是自循迹智能小车控制系统的核心部分。
我们采用模块化设计思想,将软件系统分为传感器数据处理模块、路径规划模块、控制算法模块等。
传感器数据处理模块负责收集并处理传感器数据,为路径规划模块提供准确的环境信息。
路径规划模块根据传感器数据和预设的循迹算法,规划出最优路径。
控制算法模块则根据路径规划结果,发出控制指令给电机,驱动小车按照规划的路径行驶。
三、实现方法1. 传感器选择与数据处理我们选择了红外线传感器作为循迹的主要传感器。
红外线传感器可以感知地面的黑白线,将循迹线转化为电信号,为路径规划提供依据。
同时,我们还选用了超声波传感器和摄像头等设备,用于感知小车周围的环境信息,提高循迹的准确性和安全性。
在数据处理方面,我们采用了数字滤波技术,对传感器数据进行处理,以消除噪声干扰,提高数据的准确性。
此外,我们还采用了卡尔曼滤波算法对位置信息进行融合,以提高循迹的稳定性。
2. 路径规划与控制算法路径规划模块采用了一种基于A算法的循迹算法。
A算法是一种常用的路径规划算法,具有较高的搜索效率和准确性。
智能循迹小车
智能循迹小车智能循迹小车1. 引言智能循迹小车是一种基于物联网和技术的智能。
它能够通过传感器感知周围环境,并根据事先设定的路线自主导航。
该小车在循迹过程中能够识别特定的路径,并根据标志物进行控制操作。
本文将介绍智能循迹小车的原理、功能和应用。
2. 原理智能循迹小车的原理基于感知技术和控制技术。
首先,它装备了多个传感器,包括红外线传感器、光电传感器等,用于感知路径上的特定标志。
当小车行驶过程中,传感器会发出信号并接收反馈,通过分析信号,智能系统能够确定当前的位置和方向。
其次,小车搭载了控制系统,能够根据传感器的反馈信息,自主调整方向和速度,以实现循迹行驶。
3. 功能智能循迹小车具备以下主要功能:3.1 循迹行驶智能循迹小车能够准确跟踪预设的路径。
通过传感器感知路径上的特定标志,例如黑线或者其他特定颜色的标志,小车能够自主根据这些标志来导航,保持在指定的路径上行驶。
3.2 避障功能除了循迹行驶,智能循迹小车还具备避障的能力。
它搭载了超声波传感器或者红外线传感器,能够探测到前方的障碍物,通过调整方向或停止行驶来避免碰撞。
这样能够提高小车行驶的安全性和稳定性。
3.3 远程控制智能循迹小车还支持远程控制功能。
用户可以通过方式App或者电脑等设备,在任何时间、任何地点对小车进行远程控制。
这样方便用户对小车的操作和监控。
4. 应用智能循迹小车的应用非常广泛,主要包括以下几个方面:4.1 教育培训智能循迹小车可以作为一种教育工具,用于培养学生的动手能力、创造力和解决问题的能力。
通过编程和控制小车,学生能够深入了解物联网技术和的原理,提高科学技术素养。
4.2 物流运输智能循迹小车可以应用于物流运输行业。
它可以根据预设路线,自主导航、定位和运输物品。
在仓库、工厂等环境中,智能循迹小车能够自动从一个地点到另一个地点,提高物流效率并降低人力成本。
4.3 安防监控智能循迹小车还可以用于安防监控。
它能够巡逻特定区域,检测异常情况,并及时报警。
基于STM32智能循迹避障小车(设计报告)
基于STM32智能循迹避障小车(设计报告)具有丰富的外设和存储器资源,能够满足本设计的需求。
在硬件方面,采用了红外对管和超声波传感器来检测道路上的轨迹和障碍物,并通过PWM调速来控制电动小车的速度。
在软件方面,采用MDK(keil)软件进行编程,实现对小车的自动循迹和避障,快慢速行驶,以及自动停车等功能。
设计方案本设计方案主要分为硬件设计和软件设计两个部分。
硬件设计部分主要包括电路原理图的设计和PCB的制作。
在电路原理图的设计中,需要将stm32芯片、红外对管、超声波传感器、电机驱动模块等元器件进行连接。
在PCB的制作中,需要将电路原理图转化为PCB布局图,并进行钻孔、贴片等工艺流程,最终得到完整的电路板。
软件设计部分主要包括程序的编写和调试。
在程序的编写中,需要先进行芯片的初始化设置,然后分别编写循迹、避障、速度控制等功能的代码,并将其整合到主函数中。
在调试过程中,需要通过串口调试工具来进行数据的监测和分析,以确保程序的正确性和稳定性。
实验结果经过多次实验测试,本设计方案实现了对电动小车的自动循迹和避障,快慢速行驶,以及自动停车等功能。
在循迹和避障方面,红外对管和超声波传感器的检测精度较高,能够准确地控制小车的运动方向和速度;在速度控制方面,PWM调速的方式能够实现小车的快慢速行驶,且速度控制精度较高;在自动停车方面,通过超声波传感器检测到障碍物后,能够自动停车,确保了小车的安全性。
结论本设计方案采用stm32为控制核心,利用红外对管和超声波传感器实现对电动小车的自动循迹和避障,快慢速行驶,以及自动停车等功能。
在硬件方面,电路结构简单,可靠性能高;在软件方面,采用MDK(keil)软件进行编程,实现了程序的稳定性和正确性。
实验测试结果表明,本设计方案能够满足题目的要求,具有一定的实用性和推广价值。
内核采用ARM32位Cortex-M3 CPU,最高工作频率为72MHz,1.25DMIPS/MHz,具有单周期乘法和硬件除法功能。
基于直流电机控制的智能寻迹小车
基于直流电机控制的智能寻迹小车李星;杨秀媛;李银银【摘要】设计了基于STC12C5A单片机的智能寻迹小车.利用小车前侧及左右两侧的光电传感器检测跑道上的黑线,以STC12C5A单片机为控制芯片控制电动机及时调整转向并利用PWM进行调速,从而实现小车沿跑道行驶以及超车的功能.其中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.利用单片机输出的PWM波经L298N实现对电机转速的控制,从而实现小车的智能化.该小车具有自动寻迹、起始点检测以及自动声光报警等功能.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.【期刊名称】《传感器世界》【年(卷),期】2018(024)001【总页数】5页(P13-17)【关键词】STC12C5A单片机;L298N驱动;光电传感器;PWM调速【作者】李星;杨秀媛;李银银【作者单位】北京信息科技大学,北京 100192;北京信息科技大学,北京 100192;北京信息科技大学,北京 100192【正文语种】中文【中图分类】TP29一、引言目前,交通事故作为最危害人类的灾祸之一,已被联合国列为需要重点解决的问题之一。
根据世界卫生组织2015年发布的报告,2010年至2013年,每年约有125万人死于道路交通事故,平均25s便有1人死于车祸。
[1]。
有效减少交通事故、降低伤亡人数及财产损失已经刻不容缓,而自动驾驶技术的成熟也为这一问题的解决提供了有力支持。
近几年来自动驾驶技术受到了越来越多的关注,国内外专家也将它视为技术热点。
聚焦于实际道路中的自动驾驶研究,本文设计了一种基于光电传感器的自动避障寻迹小车。
根据光电传感器的检测,单片机判断信号,并且把信号输入到驱动芯片,通过PWM实现对电机的启停、方向、加减速的控制。
小车具有自动寻迹、起始点检测以及自动声光报警等功能[2-3]。
本方案的优势如下:首先是选择功能强大的STC12C5A单片机,该单片机处理速度快,是普通51单片机的10倍,适合于智能车的研究,并且外设功能齐全,特别是集成2路PWM[4],很好的解决研究内容;其次,通过PWM控制直流电机的速度,控制方法控制性能好。
数字电路的循迹小车
数字电路的循迹小车内容摘要:本着从简到繁的原则,我们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。
电路工作原理:当光源射到白色物体和黑色物体上时的反光率是不同的,我们这里用红色的LED作为光源,光线通过地面反射到光敏电阻上通过检测光敏电阻阻值变化能判断小车是否行驶在白色区域上,如果检测到是黑色跑道,说明小车跑偏,这一侧的电机就会减速甚至停转这一侧的绿色的LED熄灭,驱动小车向相反方向行驶,这样小车就能始终沿着跑道行驶了。
设计电路:重要部件:光敏电阻器件: 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:直流电机驱动小车的话必须要减速,否则转速过高的话小车跑得太快根本也来不及控制,而且未经减速的话转矩太小甚至跑不起来,我们专门定做的这种电机已经集成了减速齿轮大大降低了制作难度非常适合我们使用。
组装步骤:第一步:电学元件的测试用万用表对各个电阻测量,确定其阻值:用万用表测量,确定二极管是否完好;用电池测试电机是否达到要求,测试二极管是否发光.第二步:电路部分基本焊接电路焊接部分比较简单,焊接顺序按照元件高度从低到高的原则,首先焊接8个电阻,焊接时务必用万用表确认阻值是否正确,焊接有极性的元件如三极管、绿色指示灯、电解电容务必分清楚极性尽量参考我们图片的元件方向焊接,焊接电容时引脚短的是负极插入PCB丝印上阴影的一侧,焊接绿色LED时注意引脚长的是正极,并且焊接时间不能太长否则容易焊坏,D4 D5 R13 R14 可以暂时不焊,集成电路芯片可以不插,初步焊接完成后请务必细心核对,防止粗心大意。
数字电子电路技术课设之循迹小车
学号:数字电子技术课程设计说明书设计题目:基于数电的循迹小车2012年12月20日电气工程学院课程设计评审表目录目录....................................................................................................3.. 摘要 (4)1. 设计任务与要求 (5)1.1 基本功能 (5)2.系统设计方案 (5)2.1电路设计元件测试……………………………………………………………………5.2.2循迹小车的工作原理 (7)2.3控制系统的总体设计 (8)2.3.1组成电路的各个模块及其功能 (9)2.3.2电路模块的组成介绍及分部电路设计................................................9. 3系统方案 (14)3.1自动循迹小车总体设计电路分析 (14)3.2总体实际电路图 (15)3.3实物图 (15)4.设计体会 (16)5.参考资料 (17)基于数电的循迹小车内容摘要:这次我们制作的设计制作任务是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。
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,可以根据接收的反射光的强弱来判断“道路”。
通常采取得方法是红外探测法。
关键词:循迹小车,传感器,电机驱动AbstractWe make the design task is one of the digital circuit to control the intelligent tracking car, in the assembly process we can not only familiar with principle of machinery also can gradually learn to: photoelectric sensor, a voltage comparator, a motor drive circuit and other related electronic knowledge. We make the design task is one of the digital circuit to control the intelligent tracking car, in the assembly process we can not only familiar with principle of machinery also can gradually learn to: photoelectric sensor, a voltage comparator, a motor drive circuit and other related electronic knowledge. Here the tracking refers to the car on a white floor along the black line running, black and white floor due to light reflection coefficient can be different, according to the received reflected light intensity to determine " road ". Usually adopt method of infrared detection method.Key words: vehicle tracking, sensor, motor drive1.设计任务与要求1.1 基本功能①设计一个基于直流电机的自动循迹小车,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。
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设计题目:基于数电的循迹小车
2014年09月10日
目录
目录....................................................................................................3.. 摘要 (4)
1. 设计任务与要求 (5)
1.1 基本功能 (5)
2.系统设计方案 (5)
2.1小车循迹原理…………………………………………………………………………5.
2.2控制系统总体设计 (6)
3.系统方案 (6)
3.1循迹传感器模块………………………………………………………………………6.
3.1.1红外传感器的简介………………………………………………………………7..
3.1.2比较器LM324简介 (7)
3.1. 3具体电路 (8)
3.1.4传感器的安装 (8)
3.2控制器模块 (9)
3.2.1稳压芯片的工作原理 (9)
3.2.2继电器的工作原理 (9)
3.3电机与驱动模块 (10)
3.4自动循迹小车的总体设计 (11)
4.设计体会 (11)
5.参考资料 (12)
基于数电的循迹小车
内容摘要:本着从简到繁的原则,我们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。
关键词:循迹小车,传感器,电机驱动
1.设计任务与要求
1.1 基本功能
①设计一个基于直流电机的自动循迹小车,使小车能够自动检测地面黑色轨迹,并沿着黑色轨迹行驶。
②当小车走在白色轨道时,保持原来速度行驶;当遇到黑线时,说明小车跑偏,通过继电器将开关打到低电压一路,使小车差速行驶,并
调整行驶方向。
③在白色区域,光电传感器经光线通过地面反射到光敏电阻上通过检测光敏电阻阻值变化能判断小车是否行驶在白色区域上
2.系统设计方案
系统方案方框图如下:
2.1循迹小车的工作原理
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,可以根据接收的反射光的强弱来判断“道路”。
通常采取得方法是红外探测法。
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,光线通过地面反射到光敏电阻上通过检测光敏电阻阻值变化能判断小车是否行驶在白色区域上;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。
说明小车跑偏,这一侧的电机就会减速甚至停转这一侧的绿色的
LED
熄灭,驱动小车向相反方向行驶,这样小车就能始
终沿着跑道行驶了。
继电器就是否接收到反射回来的红外光为依据来确定车速,以便调整车的方向。
2.2控制系统总体设计
自动循迹小车控制系统由控制电路模块、稳压电源模块、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下:
1.电压稳压模块:用7805芯片、104容值的电容、330uf的电容
2.红外检测模块:红外传感器,比较器LM324
3.电机及驱动模块:两个直流电机,电磁继电器
3.系统方案
3.1循迹传感器模块
在黑线检测的测试中,若检测到白色区域,发射管发射的红外线没有反射到接收管;若检测到黑色区域,管接收到发射管发射的红外线,电阻发生变化,所得的分压也就随之发生变化。
判断有无黑线我们用比较器LM324,比较基准由电位器调节,各个接收管的参数都不一致,每个传感器的比较基准也尽不相同,我们
为每个传感器配备了一个变阻器。
3.1.1 红外传感器的简介
红外技术发展到现在,已经为大家所熟知,这项技术在现代科技、国防科技和工农业科技等领域得到了广泛的应用。
红外传感系统是用红外线为介质的测量系统,按照功能能够分成五类:(1)辐射计,用于辐射和光谱测量;(2)搜索和跟踪系统,用于搜索和跟踪红外目标,确定其空间位置并对它的运动进行跟踪;(3)热成像系统,可产生整个目标红外辐射的分布图像;(4)红外测距和通信系统;(5)混合系统,是指以上各类系统中的两个或者多个的组合。
红外传感器根据探测机理可分成为:光子探测器(基于光电效应)和热探测器(基于热效应)。
本次我们使用的是光子探测器。
3.1.2 比较器LM324简介
LM324为四运放集成电路,采用14脚双列直插塑料封装。
内部有四个运算放大器,有相位补偿电路。
电路功耗很小,工作电压范围宽。
在黑线检测电路中用来确定红外接收信号电平的高低,以电平高低判定黑线有无。
在电路中,LM324的一个输入端需接滑动变阻器,通过滑动变阻器的阻值来提供合适的比较电压,
3.1.3具体电路
通过红外传感器检测黑线,输出接收到的信号给LM324,接收电压与比较电压比较后,输出信号变为高低电平,再输入到继电器中,用以判断是否检测到黑线。
3.1.4 传感器的安装
在小车具体的循迹行走过程中,为了能精确测定黑线位置并确定小车行走的方向,需要在小车前方安装两个红外传感器,进行两边方向纠正控制提高其循迹的可靠性。
3.2控制器模块
采用继电器和7805稳压芯片为控制器,继电器相当于一个单刀双掷开关,7805将7.2v的电压稳压为5v,以便给LM324、电机供电。
3.2.1稳压芯片的工作原理
3.2.2继电器的工作原理
电磁继电器一般由铁芯、线圈、衔铁、触点簧片等组成的。
只要在线圈两端加上一定的电压,线圈中就会流过一定的电流,从而产生电磁效应,衔铁就会在电磁力吸引的作用下克服返回弹簧的拉力吸向铁芯,从而带动衔铁的动触点与静触点(常开触点)吸合。
当线圈断电后,电磁的吸力也随之消失,衔铁就会在弹簧的反作用力返回原来的位置,使动触点与原来的静触点(常闭触点)释放。
这样吸合、释放,从而达到了在电路中的导通、切断的目的。
对于继电器的“常开、常闭”触点,可以这样来区分:继电器线圈未通电时处于断开状态的静触点,称为“常开触点”;处于接通状态的静触点称为“常闭触点”。
继电器一般有两股电路,为低压控制电路和高压工作电路。
我们将通过LM324的信号先经过1N919三极管集电极放大,发射极接地,将放大的信号传送到继电器,让继电器做出相应的判断。
3.3电机与驱动模块
电机采用直流电机,外接大小电源控制电机的速度,是电机的两轮遇到黑线时差速行驶。
驱动电路图:
3.4自动循迹小车的总体设计电路图
4.设计体会
5.参考文献
1.《数字电子技术基础》(第五版),阎石主编,高等教育出版社。
2《传感器原理设计与应用》,刘迎春主编,长沙:国防科技大学出版社,1992.
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