红外避障小车课程设计报告报告
红外线小车避障实训报告
一、实训目的本次实训旨在让学生了解红外线避障技术的原理，掌握红外线避障小车的制作方法，培养学生的动手能力、实践能力和创新精神。
二、实训内容1. 红外线避障原理红外线避障技术是利用红外线发射器和接收器检测前方障碍物，并根据距离调整小车行驶速度和方向的技术。
当红外线发射器发出的红外线遇到障碍物时，部分红外线会被反射回来，被接收器接收，从而实现避障功能。
2. 红外线避障小车制作（1）材料与工具材料：红外线发射器、红外线接收器、STC89C52单片机、电机驱动模块、电源模块、车轮、支架等。
工具：万用表、焊接工具、电烙铁、线路板等。
（2）制作步骤① 设计电路图：根据红外线避障原理，设计电路图，确定各元器件的连接方式。
② 制作线路板：根据电路图，制作线路板，并进行元器件焊接。
③ 安装元器件：将红外线发射器、接收器、单片机、电机驱动模块等元器件安装在车体上。
④ 编写程序：编写单片机程序，实现红外线避障功能。
⑤ 调试与测试：调试程序，测试小车避障效果。
三、实训过程1. 学习红外线避障原理，了解红外线发射器和接收器的工作原理。
2. 根据红外线避障原理，设计电路图，确定元器件连接方式。
3. 制作线路板，进行元器件焊接。
4. 编写单片机程序，实现红外线避障功能。
5. 调试程序，测试小车避障效果。
四、实训结果与分析1. 实训结果通过本次实训，成功制作了一台红外线避障小车，小车能够根据前方障碍物的距离调整行驶速度和方向，实现避障功能。
2. 分析（1）红外线避障原理：红外线避障技术利用红外线发射器和接收器检测前方障碍物，当红外线遇到障碍物时，部分红外线会被反射回来，被接收器接收，从而实现避障功能。
（2）电路设计：电路设计合理，元器件连接正确，程序编写正确，实现了红外线避障功能。
（3）程序调试：程序调试过程中，发现问题并及时解决，提高了小车避障效果。
五、实训总结1. 通过本次实训，使学生掌握了红外线避障技术的原理和制作方法。
避障测距小车设计报告
目录摘要 (2)ABSTRACT (2)第一章绪论 (3)1.1智能小车的意义和作用 (3)1.2智能小车的现状 (3)第二章方案设计与论证 (4)2.1 主控系统 (4)2.2 电机驱动模块 (5)2.3避障模块 (7)2.4测距模块 (8)2.5机械模块 (8)2.6电源模块 (9)2.7总体设计的方案选择 (9)第三章硬件设计 (9)3.1总体设计 (9)3.2驱动电路 (10)3.3主控电路 (11)第四章软件设计 (11)4.1主程序模块 (12)4.2电机驱动程序 (12)4.3避障模块 (14)4.4超声波测距模块 (15)4.5软件与硬件的整合 (17)第五章制作安装与调试 (18)结束语 (19)附录摘要：利用红外对管检测黑线与障碍物，并以ATC89C52单片机为控制芯片控制电动小汽车的速度及转向，从而实现自动避障的功能；用超声波进行测距，并用一个液晶进行测距显示。
其中小车驱动由L298N驱动电路完成，速度由单片机输出的PWM波控制。
关键词：智能小车；ATC89C52单片机； L298N；红外对管；超声波Intelligent obstacle-avoid carAbstract：Based infrared detection of black lines and the road obstacles, and use a ATC89C52 MCU as the controlling core for the speed and direction, A electronic drived, which can automatic track and avoid the obstacle, was designed and fabricated.Distance is measured by ultrasonic, and a liquid crystal display range. In which, the car is drived by the L298N circuit,its speed is controlled by the output PWM signal from the STC89C52.Keywords: Smart Car; STC89C52 MCU; L298N; Infrared Emitting Diode；Ultrasonic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，机器人的发展已经遍及机械、电子、冶金、交通、宇航、国防等领域。
避障小车课程设计报告书
1.绪论 (2)1.1课题背景21.2课题的目的和意义 (2)1.3设计要求 (2)1.4主要技术指标32.设计方案 (3)2. (1)总体方案概述 (3)2.2系统硬件电路设计方案 (3)2.3电机模块 (4)2.4超声波模块 (5)2.5整体效果图 (7)3.设计思路 (7)3.1学习熟悉基本模块驱动 (7)3.2总体方案 (9)3.3电机驱动与测距的结合方法 (9)3.4系统软件流程图 (10)3. (5)存在的问题及解决办法 (11)4.设计结果及质量评价 (11)5.原件清单 (12)6.应用前景 (12)7.心得体会 (12)附录一参考文献 (14)附录二程序代码及注释 (15)1.绪论1・1课题背景机器人是先进制造技术和自动化装备的典型代表，是人造机器的“终极”形式。
它涉及到机械、电子、自动控制、计算机、人工智能、传感器、通讯与网络等多个学科和领域，是多种高新技术发展成果的综合集成，因此它的发展与众多学科发展密切相关，代表了高科技发展的前沿。
随着电子技术的不断发展人们发明了各式各样的具有感知，决策，行动和交互能力的机器人，自第一台工业机器人诞生以来，机黠人的发展已经遍及机械、电子、冶金、交通、宇航、国防等多个领域。
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，随着它在人类生活领域中的应用不断扩大，将会给人们的生产生活带来了巨大的影响。
在国外机器人的发展有如下趋势。
一方面机器人在制造业应用的围越来越广阔，其标准化、模块化、网络化和智能化的程度越来越高，功能也越来越强，并向着技术和装备成套化的方向发展；另一方面，机器人向着非制造业应用以及微小型方向发展，如表演型机器人，服务机型器人，机器人玩具等。
国外研究机构正试图将机器人应用于人类活动的各个领域。
在我国机器人主要应用于工业制造领域，我国工业机器人现在的总装机量约为120000 台，其中国产机器人占有量约为1/3,即40000多台。
避障小车实训报告
一、引言随着科技的不断发展，智能化技术逐渐渗透到我们生活的方方面面。
智能避障小车作为一种典型的智能化产品，其设计和实现过程对于培养我们的实践能力和创新思维具有重要意义。
本次实训旨在通过设计、制作和调试避障小车，掌握智能避障技术的基本原理和实现方法。
二、实训目的1. 熟悉智能避障小车的基本原理和组成；2. 掌握单片机编程和驱动电路的设计方法；3. 提高动手实践能力和创新思维；4. 培养团队合作精神。
三、实训内容1. 避障小车原理分析避障小车主要由以下几个部分组成：单片机、传感器、驱动电路、电源和车体。
其中，单片机作为控制核心，负责处理传感器采集到的数据，并控制驱动电路使小车实现避障功能。
传感器负责检测小车周围的环境，将信息反馈给单片机。
驱动电路负责将单片机的控制信号转换为电机驱动信号，使小车运动。
电源为小车提供动力。
2. 避障小车硬件设计（1）单片机：本次实训选用STC89C52单片机作为控制核心，该单片机具有丰富的资源，易于编程和调试。
（2）传感器：本次实训选用红外线传感器作为避障传感器，其优点是成本低、体积小、安装方便。
（3）驱动电路：本次实训选用L298N驱动电路，该电路能够驱动直流电机，实现电机的正反转和调速。
（4）电源：本次实训选用可充电锂电池作为电源，具有体积小、容量大、寿命长的特点。
3. 避障小车软件设计（1）主程序：主程序负责初始化单片机、传感器和驱动电路，设置中断和定时器，以及处理传感器采集到的数据。
（2）中断服务程序：中断服务程序负责处理红外线传感器检测到的障碍物信息，根据障碍物距离和方向控制小车转向。
（3）定时器程序：定时器程序负责控制小车的速度，实现匀速行驶。
四、实训过程1. 硬件制作：根据设计图纸，焊接单片机、传感器、驱动电路等元器件，组装成避障小车。
2. 软件编程：使用Keil软件编写单片机程序，调试并优化程序。
3. 调试与测试：在避障小车上进行测试，观察小车的避障效果和行驶稳定性。
智能避障小车报告
智能避障小车报告智能避障小车报告一、引言智能避障小车是一种具有自主导航和避障功能的智能机器人，它利用传感器和算法来感知周围环境并做出相应的动作，以避免与障碍物发生碰撞。
本报告旨在对智能避障小车的设计原理、工作原理以及应用领域进行介绍和分析。
二、设计原理智能避障小车的设计原理包括感知系统、决策系统和执行系统三个部分。
1. 感知系统：感知系统主要负责获取环境信息，常用的感知器件包括超声波传感器、红外线传感器、摄像头等。
超声波传感器可以测量小车与障碍物之间的距离，红外线传感器可以检测障碍物的存在与否，摄像头可以获取环境图像。
2. 决策系统：决策系统根据感知系统获取的信息，通过算法进行分析和处理，决定小车的行动。
常用的算法包括避障算法、路径规划算法等。
避障算法通常基于感知数据计算出避障方向和速度，路径规划算法则是根据目标位置和环境地图计算出最优路径。
3. 执行系统：执行系统根据决策系统的指令控制小车的运动，包括驱动电机、舵机等部件。
驱动电机控制小车的前进、后退和转向，舵机控制车头的转动。
三、工作原理智能避障小车的工作原理如下：1. 感知环境：小车利用传感器获取环境信息，例如超声波传感器测量距离，红外线传感器检测障碍物，摄像头获取图像。
2. 数据处理：小车的决策系统对感知到的数据进行处理和分析，计算出避障方向和速度，或者根据目标位置和环境地图计算出最优路径。
3. 控制执行：决策系统根据计算结果发出指令，控制执行系统驱动电机和舵机，控制小车的运动。
如果遇到障碍物，小车会自动避开，如果目标位置发生变化，小车会自动调整路径。
四、应用领域智能避障小车在许多领域都有广泛的应用。
1. 家庭服务机器人：智能避障小车可以在家庭环境中执行一些简单的任务，如送餐、打扫卫生等。
2. 仓储物流：智能避障小车可以在仓库中自主导航，收集和组织货物，减少人力成本和提高效率。
3. 自动驾驶汽车：智能避障小车的避障和导航算法可以应用于自动驾驶汽车，提高安全性和稳定性。
玩具避障小车实验报告.
（1）模拟电子技术
（2）数字电子
（3）谭浩强，《c语言设计》
（4）苏丽萍，《电子技术基础》
图3总体硬件电路图
3.2 驱动电路
小车电机装有减速齿轮组，考虑不需调速功能，采用市面易购的电机驱动芯片L293D，该芯片是利用TTL电平进行控制，对电机的操作方便，通过改变芯片控制端的输入电平，即可以对电机进行正反转操作，很方便单片机的操作，亦能满足直流减速电机的要求。
智能小车驱动电路实现如图所示。
（2）在确保电路没有问题的时候，小车还是不能行走。
解决方法：检查元器件好坏，在排除元器件问题后，检查程序问题。
（3）在红外避障功能中，小车不能按程序设计一样走，当遇到障碍物时不是先后退在左转而是直接停止。
解决方法：检查电路连接有没有问题，当排除电路连接问题后，检查程序问题，确保程序没有问题时，我们想到可能是接受管的接收参数问题，所以我们在接受管1、2管脚加上一个滤波电路。
利用2位LED显示秒值，实现秒表计时显示。以2个按键KE1、KE2、分别实现启动、停止等功能。用中断的编程使用定时器，定时器工作在定时方式，实现1秒定时，每50ms溢出中断一次,中断20次后就到1秒钟；秒表计时显示用动态显示方式实现，通过键盘扫描方式取得KE1、KE2的键值，用键盘的中断处理程序实现秒表的启动、停止等功能。
6实验心得
经过一学期的努力，我们的红外避障小车项目如期完成，并取得预期的成果。作为该项目的参与者，我们都有各自的分工协作。
回首这个项目的制作，我们都得益匪浅。最初开始制作小车的前半部分对我们来说并不困难，因为其中涉及到的电路图我们也能看懂，焊接我们在之前的专业学课也学习过。但越到后期制作就越困难重重。首先是程序的编写问题，程序总是不稳定，达不到预期的功能效果。后来在添加红外避障功能的时候更是屡屡出现问题，例如，发射管不亮，发射管亮了，但是接收管又出现不能很好接收信号，数码管显示不完整，蜂鸣器不响等问题。但是经过我们组成员的努力和坚持，才将问题一一排除，成功解决。
避障小车设计实验报告
福州大学至诚学院题目：避障小车设计实验报告姓名：学号： 210992044同组者：专业：电气工程及其自动化专业年级： 09级指导教师：2011年04月24日1、实验材料：MultiFLEX™2-A VR控制器；红外线接近传感器两个；红外线测距传感器一个；碰撞传感器一个；轮子四个；舵机四个；结构件若干。
（“创意之星”机器人套件）2、原理：碰撞传感器是由一个按钮开关和外围电路构成，其输出信号为数字信号。
当按钮按下时，信号输出端输出低电平；按钮被释放时，信号输出高电平。
可以充当开关使用。
红外接近传感器是利用被检测物对光束的遮挡或反射，由同步回路选通电路，从而检测物体有无的。
光电开关将输入电流在发射器上转换为光信号射出，接收器再根据接收到的光线的强弱或有无对目标物体进行探测。
当红外线传感器遇到障碍时，信号输出端输出低电平，没有障碍时，信号输出端输出高电平，从而实现小车的避障功能。
红外线测距传感器GP2D12主要是由红外发射器、PSD（位置敏感检测装置）及相关处理电路构成，红外发射器发射一束红外光线，红外光线遇到障碍物被反射回来，通过透镜投射到PSD上，投射点和PSD的中心位置存在偏差值a，GP2D12根据下图所示的a、b、α三个值就可以计算出H的值，并输出相应电平的模拟电压。
利用此功能来实现小车判断前方是否有坑的功能。
3、小车的功能介绍：（1）按下碰撞传感器按钮，小车停止运动，再次按，小车继续运动；（2）检测前方是否有障碍，有则避之；（3）检测前方是否有坑，有则避之；（4）在一个由两堵墙构成的死角，通过左右避障次数的累计绕出死角。
4、步骤：（1）熟悉机器人零件及其应用；（2）搭建小车，调试舵机及其编号；（3）编程——编译——下载程序；（4）检验程序结果，对小车进行调试，并对程序进一步改进。
5、机器人逻辑判断流程：6、总结及心得体会：（1）在对模块化机器人的组装调整中，我们熟悉了各种结构件的使用技巧，为设计更复杂的构型打好了基础；（2）通过“避障小车”的设计实验，我们走过了一个工程设计的简要流程，从需求分析到整体方案设计，再到设备选型和细节设计，最终完成样机调试，且这方法在工程实践中具有一定的通用性；（3）熟悉了用控制器联机调试舵机工作状态编号及其部分传感器的使用。
红外避障小车实验
红外避障小车实验报告一、实验简介在本实验中，我们在“创意之星”模块化学习套件所提供的机械构件基础上，组装出四轮驱动式小车结构。
利用机器人的控制器和系统程序，通过多传感器融合技术结合逻辑判断算法对智能小车的运行状态进行实时调控，最终实现自主探路、判断及选择正确的行进路线功能，完成自主躲避障碍物的任务。
二、实验目的（1）掌握基本构型和传感器的安装方法，并能搭建出能完成一定功能的机器人，利用创意之星组件，进行避障小车的组装，调试，利用红外传感器进行路障感应，完成避障功能。
（2）会用控制器联机调试舵机工作状态，会查询各种传感器的数据。
（3）通过 NorthStar 的流程图功能，实现简单的逻辑控制（4）能通过编程实现智能小车自主躲避障碍物的功能（5）对避障小车的避障原理有充分的理解，掌握其避障的方法，能够对实验过程中出现的问题进行解决，发现问题，解决问题。
三、实验器材计算机（ 1 台）；标准版控制器（ 1 个）；红外接近传感器（ 2 个）；红外测距传感器（ 1 个）；直流电源（ 1 个）；充电器（ 1 个）；数字舵机（ 4 个）；多功能调试器（ 1 个）；轮子（ 4 个）；螺丝刀（ 1 个）； KD （ 4 个）； L3-1 （ 4 个）； U3H （ 5 个）；I7 （ 1 个）；螺丝和垫片（若干）四、实验原理利用红外传感器，其优点是对近距离的障碍物反应速度灵敏，不同方位的传感器之间信号不会相互干扰，最终选择红外传感器作为小车的眼睛，进行避障。
由于本次实验小车轮子没有实现转弯功能，所以通过设定左右两组轮子的不同前进速度来实现转弯功能。
当向右转时，左侧轮子的速度要比右侧轮子的前进速度快，反之实现左转功能，此设计需小心谨慎，防止出现轮子不同步，无法实现转弯功能。
五、实验内容（ 1 ）搭建智能小车，掌握基本构型的组装方法，主要包括舵机和轮子的连接、传感器的安装以及舵机和传感器的接线（ 2 ）通过编程控制智能小车的前进、后退、变速以及转向（ 3 ）将控制策略的流程图用真正的程序语言实现，并下载到控制器上，实现智能小车自主躲避障碍物的功能六、程序设计1.程序流程图当前方没有障碍物的的时候车就一直直走。
红外小车避碍实验报告
车辆工程实验报告实验名称：基于Arduino的循迹小车设计姓名：邓玉兵学号：13102000指导老师：宋宇日期：2016/11/27摘要:本设计基于Arduino平台,运用红外发射检测模块让小车实现黑线循迹的功能。
黑色易吸收红外线，白色反射红外线，红外线接收管对反射回来信号进行解调,使电频发生变化。
由此，平台不断控制电机的转动情况，从而使小车沿黑线行驶。
循迹小车是Arduino单片机的一种典型应用。
设计采用Arduino单片机作为小车的控制核心，采用红外传感器作为小车的检测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ardiuno单片机识别的数字信号；采用H桥控制直流电机。
其中软件系统采用C程序。
关键词：Arduino红外发射检测避障驱动模块一，实验目的：熟悉arduino单片机和红外传感器,驱动模块等硬件的运用，制作基于arduino的巡线小车。
二，实验器材1、小车底盘+电机+联轴器+轮子+万向轮2、巡线传感器+arduino主控器+电机驱动板+传感器扩板3、尼龙柱+螺丝+螺母+杜邦线4、供电电池(两节3.7V 单节容量2600mah)三，实验过程1,组装小车:先将电机车轮,电池盒装入底盘,再将主板,传感器,驱动电桥,红外检测模块装上,最后由小车原理图将相关元器件用插线连接起来.小车原理图2,对驱动电桥,电机,传感器等电路模块进行硬件测试,硬件测试成功后才能进行下一步3,将编写好的程序导入至单片机4,调试小车,在有黑线的路面上进行实际测试,小车最终完成图如下:小车完成图四，实验现象红外检测模块信号灯不断闪烁,小车轻微左右摇摆,并不断沿黑线行驶.五，结论红外检测模块信号灯不断闪烁,说明红外传感器可以感知黑线位置.小车沿黑线行驶,说明单片机可以根据导入的程序和红外传感器信号不断地控制电机的转动,进而控制小车运动状态,从而使小车不断地沿黑线行驶.说明所设计的方案可以完成设计要求.六,感悟经过努力《基于Arduino的循迹小车设计》设计终于接近尾声。
红外避障小车课程设计
红外避障小车课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解红外避障小车的基本工作原理，掌握红外传感器的作用和使用方法。
2. 学生能描述小车电机驱动的基本原理，了解电机控制与速度调节的相关知识。
3. 学生了解并掌握小车整体电路的连接和调试方法。
技能目标：1. 学生能够独立完成红外避障小车的组装和调试，提高动手实践能力。
2. 学生能够运用编程思维，设计并实现小车的避障功能，培养编程与解决问题的能力。
3. 学生能够通过团队合作，共同完成任务，提高沟通与协作能力。
情感态度价值观目标：1. 学生在课程学习中，培养对科学技术的兴趣和求知欲，提高创新意识。
2. 学生在动手实践过程中，培养耐心、细心的品质，增强克服困难的自信心。
3. 学生在团队合作中，学会尊重他人，培养集体荣誉感和社会责任感。
课程性质：本课程为实践性课程，强调理论知识与实际操作的相结合，注重培养学生的动手能力、创新能力和团队协作能力。
学生特点：本课程面向初中年级学生，学生对新鲜事物充满好奇，动手能力强，但需加强对理论知识的学习和运用。
教学要求：结合学生特点，教师应采用启发式教学，引导学生主动探究，注重培养学生的自主学习能力和解决问题的能力。
在教学过程中，关注学生的个体差异，提供个性化的指导和支持。
通过课程学习，使学生能够达到上述设定的课程目标，实现知识、技能和情感态度价值观的全面发展。
二、教学内容1. 红外传感器原理与应用：讲解红外传感器的工作原理，引导学生学习传感器在避障小车中的作用，结合教材相关章节，分析传感器电路连接及调试方法。
2. 电机驱动原理：介绍小车电机驱动的基本原理，包括电机的工作原理、控制方法及速度调节，结合教材内容，让学生了解并掌握电机驱动电路的设计与连接。
3. 小车组装与调试：指导学生根据教材相关章节，进行红外避障小车的组装，学习电路连接、传感器安装、电机驱动等步骤，并进行调试。
4. 编程与避障功能实现：教授编程基础知识，引导学生设计并实现小车的避障功能，结合教材内容，让学生掌握编程思维和解决问题的方法。
红外遥控小车设计报告
单片机技能与认证培训设计报告题目：红外遥控小车姓名：学号：系别专业：电信系班级：完成时间： 6月12日华南理工大学广州学院电子信息工程学院一、设计任务及要求用红外遥控的方式，控制小车模型前进、后退、左转、右转等功能。
二、设计方案以及元器件选取设计方案：本设计方案通过红遥控发射信号产生高低电平，用来提供给L298N,达到来控制电机的目的。
其中INA、INB、INC、IND的电平分别为一高一低，两个电机就能转动了。
小车尾部采用万向轮来辅助小车前进后退以及左右转。
元器件选取：L298N小车驱动89c52单片机hs0038红外接收器2个直流电机4节五号电池万向轮1个电解电容2个电阻、电容、晶振等最小系统部分元器件三、硬件电路1.最小系统部分如下图所示：复位电路采取按键复位电路。
晶振的作用则是为系统提供基本的时钟信号2.红外接受电路采用hs0038红外接收器，电路图如下3.小车驱动电路采用L298N来控制电机：四、软件设计红外专用的延迟函数：主函数部分如下五、调试以及结果1.第一次小车无法起动。
后发现原因是因为把hs0038的3个口弄错，误把第一个引脚当作GND，导致无法通过红外遥控小车行走。
后发现1为输出端，2为GND，3为VCC。
修改线路后成功通过遥控控制小车前后左右行走。
2.小车左轮部分齿轮在1个地方有时会卡住无法转动，需要人工转动下带动左轮转动，经过除尘、添加润滑油等措施后，卡住现象稍有减少，但无法完全避免。
六、总结通过这次实验，我们锻炼了自己的动手能力，了解了遥控小车的原理及制作过程，使我们的团队意识增强，经过几天的努力，完成了模块的设计与制作，完成了整个系统的编程、组装与调试。
基本上满足竞赛的要求，使用模块时，综合考虑电路的简单、电路的成本、以及电路的性能。
此次设计仍有一些问题没有得到完全解决，对一些器件的应用还不是很熟悉，因此在今后的学习中，更要好好学习知识，增加技能训练。
比如红外传感器的原理与应用的知识，光敏二极管的原理与应用电路等，当我们遇到不懂不会的问题时，我们能通过图书馆、网络等各种渠道学习想要知道的知识，有时候虽然只是一个很简单的小车模块，但使我们认识到自己所学的专业知识在实践中所出现的很大的不足。
红外循迹小车实验报告
一、实验目的1. 熟悉红外循迹传感器的工作原理和特点；2. 掌握红外循迹小车的搭建方法；3. 理解红外循迹小车的工作原理；4. 通过实验验证红外循迹小车的性能。
二、实验原理红外循迹小车是一种利用红外传感器检测地面颜色变化来实现循迹的小车。
红外循迹传感器主要由红外发射管和红外接收管组成。
当红外发射管发射的红外线照射到地面时，如果地面是黑色，红外线会被吸收，传感器接收到的光强会减弱；如果地面是白色，红外线会被反射，传感器接收到的光强会增强。
通过检测红外接收管接收到的光强变化，可以判断地面颜色，从而实现循迹功能。
三、实验器材1. 红外循迹传感器模块；2. 51单片机；3. 步进电机驱动模块；4. 电池；5. 电机；6. 连接线；7. 平面黑线；8. 平面白线；9. 实验平台。
四、实验步骤1. 搭建红外循迹小车电路：将红外循迹传感器模块、51单片机、步进电机驱动模块、电池、电机等连接起来，确保电路连接正确。
2. 编写程序：编写51单片机程序，实现对红外循迹传感器数据的读取、处理和电机驱动的控制。
3. 调试程序：将编写好的程序烧录到51单片机中，调试程序，确保小车能够按照预期循迹。
4. 实验验证：将小车放置在实验平台上，将地面铺设成黑线和白线交替的模式，观察小车是否能够按照黑线行驶。
五、实验结果与分析1. 实验结果：经过调试，小车能够按照地面上的黑线行驶，实现循迹功能。
2. 实验分析：（1）红外循迹传感器模块在接收到的光强变化时，会产生高低电平信号，通过读取这些信号，可以判断地面颜色；（2）51单片机根据红外循迹传感器模块的信号，计算出小车与黑线的距离，从而控制步进电机驱动模块，使小车按照黑线行驶；（3）在实验过程中，发现红外循迹小车的循迹性能与地面材质、光线等因素有关，需要根据实际情况调整红外循迹传感器模块的安装角度和距离。
六、实验总结通过本次实验，我们了解了红外循迹传感器的工作原理和特点，掌握了红外循迹小车的搭建方法，并验证了红外循迹小车的性能。
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。
红外线智能避障小车报告
红外线智能避障小车作者：陈栋展，韦冰江，熊涛，于泳一、方案设计与论证：方案一：原理功能简要描述：运用逻辑电路来完成电路，通过对红外线探测到物体所发出回的信号用逻辑电路进行处理，控制电机，使小车能够转向，避开障碍物。
通过H桥驱动电路来控制电机的转向和前进可行性分析：通过数字逻辑门与H桥驱动电路来控制电机的转向和前进。
反映速度非常快，稳定性很高，成本相对较低，开发周期和所消耗精力都比较小。
但是由于这个方案一旦完成，便不容易更改，若更改的话，后期的投入相对会变大，灵活性较差，对于小车功能的拓展有很大的局限性。
而且不易实现功能稍微强大的拓展。
方案二：原理功能简要描述：运用89S51搭建控制电路，把红外信号接到单片机上，通过单片机对信号的检测和处理，控制外围电路使小车转向，来避开障碍物。
通过H桥驱动电路来控制电机的转向和前进。
可行性分析：通过微控制芯片51对数据进行处理，处理速度远远满足小车的运行和避障的需求。
稳定性较高。
成本相对较大，开发周期较长，消耗精力较多。
但是方案灵活性较强，即使成品完成，也可以通过编写不同的程序，增加模块来增加小车的功能。
综上所述，我们选择方案二，以便以后小车功能的拓展。
二、系统原理框图：三、主要电路设计：电源：电源采用24V直流稳压电源（战车争霸留下的，所以拿来直接用了）。
通过LM7812稳压，供给电动机驱动电压。
用LM7805给单片机供电，电源模块原理图如下：小电容消除快速的电源波形抖动，大电容消除慢速的。
检测模块：检测物体模块由三个E3F-DS30C4红外线传感器检测信号的。
分别检测小车的左边，右边以及，中间位置是否有物体。
并将输出结果接于51的定时器中断端口上去。
只打开外部中断INT0,当任意一个管脚检测到有物体可能妨碍小车运行的时候，通过74LS10三与非门电路检测做出反应。
输出低，运行外部中断INT0中的程序。
测速模块：根据通过在某一个车轮上打一个孔，E3F-DS30C4红外线传感器发射光能够穿过小孔，在小车运行时，没转一圈会产生一个低脉冲，用计数器中断接口检测并计数。
(新)红外避障小车课程设计报告
前言---------------------------------------------------随着生产自动化的发展需要，机器人已经越来越广泛地应用到生产自动化上，随着科学技术的发展，机器人的传感器种类也越来越多，其中红外传感器已经成为自动行走和驾驶的重要部件。
红外的典型应用领域为自主式智能导航系统，机器人要实现自动避障功能就必须要感知障碍物，感知障碍物相当给机器人一个视觉功能。
智能避障是基于红外传感系统，采用红外传感器实现前方障碍物检测，并判断障碍物远近。
由于时间和水平有限，我们暂选最基本的避障功能作为此次设计的目标。
本设计通过小车这个载体再结合由AT89S51为核心的控制板可以达到其基本功能，再辅加由漫反射式光电开关组成的避障电路、555组成的转速控制电路、电源电路、差分驱动电路就可以完善整个设计。
目录前言------------------------------------------------------------------------------1目录------------------------------------------------------------------------------2摘要------------------------------------------------------------------------------3功能概述------------------------------------------------------------------------3硬件设计------------------------------------------------------------------------3 避障电路------------------------------------------------------------------------4单片机电路---------------------------------------------------------------------7电机转速控制电路------------------------------------------------------------7电源电路------------------------------------------------------------------------8电机驱动电路---------------------------------------------------------------9主程序设计--------------------------------------------------------------------12小结-----------------------------------------------------------------------------23参考文献-----------------------------------------------------------------------231.【摘要】:本文提出一种智能避障小车的设计方法，利用红外技术检测障碍物信息，采用AT89S51单片机进行实时控制，实现智能避障，智能小车采用后轮驱动，两轮各用一个直流电机控制，避障用的传感器采用红外漫反射式传感器。
arduino红外避障小车课程设计报告
arduino红外避障小车课程设计报告一、设计简介红外避障小车是一款利用红外传感器避开障碍物的智能小车。
通过在车身前方安装红外传感器，当小车遇到障碍物时，传感器能够检测到障碍物并发送信号给控制器，控制器根据接收到的信号调整小车的运动状态，实现自动避障。
二、系统构成1.控制器：采用Arduino控制器，通过编程实现小车的运动控制和红外避障功能。
2.红外传感器：选用光电传感器，能够检测到前方障碍物并发送信号给控制器。
3.电机驱动器：采用L293D或L298N电机驱动器，驱动小车前进、后退、左转和右转。
4.电池：为整个系统提供电源。
三、硬件搭建1.将控制器、红外传感器、电机驱动器和电池按照电路图正确连接。
2.将红外传感器固定在小车前方适当位置，确保能够检测到前方障碍物。
3.将电池固定在小车底部，保证电源供应稳定。
四、软件编程1.导入Arduino开发环境，编写程序实现小车的运动控制和红外避障功能。
2.编写程序控制电机驱动器，实现小车的运动控制。
3.编写程序读取红外传感器的信号，根据传感器信号调整小车的运动状态。
4.调试程序，确保小车能够正常运行并实现红外避障功能。
五、测试与验证1.在不同环境下测试小车的避障功能，包括直线、曲线、障碍物大小和距离等。
2.观察小车的运动状态，检查是否存在异常情况。
3.测试小车的响应速度和稳定性，确保其性能达到预期要求。
4.在实际应用中进行测试，验证小车的实用性和可靠性。
六、总结与展望本设计实现了一款基于Arduino控制器的红外避障小车，通过编程实现了小车的运动控制和避障功能。
测试结果表明，小车的性能稳定可靠，具有较好的实用性和市场前景。
未来可以进一步完善小车的功能，如增加无线遥控、自动导航等，提高其智能化程度和应用范围。
红外小车实验报告
一、实验目的1. 理解红外传感器的工作原理和特性；2. 掌握红外传感器的应用方法；3. 设计并实现一个基于红外传感器的自动循迹小车；4. 通过实验，提高动手实践能力和创新思维能力。
二、实验原理红外传感器是一种通过检测红外线来实现检测和测量的传感器。
它具有响应速度快、灵敏度高、抗干扰能力强等特点。
红外传感器分为红外发射器和红外接收器两部分，通过红外发射器发射红外线，红外接收器接收反射回来的红外线，从而实现检测和测量的目的。
三、实验器材1. 红外发射器；2. 红外接收器；3. 单片机；4. 电机驱动模块；5. 舵机；6. 小车底盘；7. 连接线；8. 电源；9. 黑色纸带；10. 纸板。
四、实验步骤1. 红外传感器安装：将红外发射器和红外接收器安装在纸板上，使其与纸板平行，距离适当。
2. 单片机编程：编写单片机程序，实现红外传感器的信号处理、小车控制等功能。
3. 电机驱动模块连接：将电机驱动模块与单片机连接，实现电机的控制。
4. 舵机连接：将舵机与单片机连接，实现舵机的控制。
5. 小车底盘安装：将纸板固定在小车底盘上，确保红外传感器和小车底盘固定牢固。
6. 路线设计：在实验平台上铺设黑色纸带，作为小车的循迹路线。
7. 红外传感器调试：调整红外传感器与纸带之间的距离，使红外接收器能够接收到反射回来的红外线。
8. 小车调试：调整电机驱动模块和舵机的控制参数，使小车能够按照既定路线前进。
五、实验结果与分析1. 实验结果：通过调试，小车能够按照既定路线前进，实现了红外循迹功能。
2. 结果分析：（1）红外传感器性能：红外传感器具有响应速度快、灵敏度高、抗干扰能力强等特点，为小车的循迹提供了可靠保证。
（2）单片机程序：单片机程序实现了红外传感器的信号处理、小车控制等功能，为小车的循迹提供了核心控制。
（3）电机驱动模块：电机驱动模块实现了电机的控制，为小车的运动提供了动力。
（4）舵机：舵机控制小车转向，使小车能够按照既定路线前进。
(完整word版)智能循迹避障小车报告(word文档良心出品)
摘要：本智能识别小车以STC89C52单片机为控制芯片，以直流电机，光电传感器，超声波传感器，电源电路以及其他电路构成。
系统由STC89C52通过IO口，通过红外传感器检测黑线，利用单片机输出PWM脉冲控制直流电机的转速和转向，循迹由TCRT5000型光电对管完成。
一、系统设计1、小车循迹，避障原理这里的循进是指小车在白色地板上寻黑线行走，通常采取的方法是红外探测法。
红外探测法，即利用红外a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，当红外光遇到白色地板时，发生漫反射反射光被装在小车上的按收管按收；如果遇到黑线则红外光被吸收，小车上的接收管接收不到红外光，单片机就是否收到反射回来的红外光为依据来确定黑线的位置和小车的行走路线。
红外探测器探测距离有限一殷最大不应超过3cm。
而避障则是通过超声波模块不断向前方发射超声波信号，通过接收反射回来的超声波信号，从而实现的避障。
当前方有障碍物时，超声波会向单片机串口发送一串数字，这些数字就是当前小车距离障碍物得距离。
当串口接收到信号时，会引发串口中断，单片机通过读取距离值，并且对此数值进行分析是不是距离小车很近，是的话就进行转向；否则继续循迹。
当小车遇到第一个障碍后，就计数一次，这样当遇到第二个障碍物时，小车就可以以不同的形式躲避障碍物了。
2、选用方案（1）：采用成品的小车地盘，通过改装来完成任务；（2）：采用STC89C52单片机作为主控制器；（3）：采用7V电源经7805稳压芯片降压后为其他芯片及器件供电。
（4）：采用TCRT5000型红外传感器进行循迹；（5）：L298N作为直流电机的驱动芯片；（6）：通过对L298N使能端输入PWM来控制电机转速和转向；3、系统机构框图如下所示：超声波模块主控制芯片STC89C52红外传感器直流电机L298N稳压电源模块电压比较器二、硬件实现及单元电路设计与分析1、微控制模块设计与分析微控制器模块我们采用STC89C52。
红外循迹小车设计报告
红外循迹小车设计报告
1 项目背景与目标 3 软件系统设计 5 总结与展望
-
2 硬件系统设计
4
系统测试与优化
1 项目背景与目标
项目背景与目标
随着机器人技术的不断 发展，自主循迹小车已 成为研究热点之一
其中，利用红外传感器 进行路径识别的循迹小 车具有较高的准确性和 稳定性，因此具有广泛 的应用前景
系统测试与优化
系统优化
在系统测试过程中，我们也发现 了一些问题，如对复杂路径的识 别精度、对不同光照条件的适应 性等。针对这些问题，我们提出 了优化方案，包括改进传感器安 装位置和角度、调整PID控制参 数、增加环境光补偿等功能。优 化后的系统性能得到了进一步提 升
5
总结与展望
总结与展望
本设计成功实现了一款基于红外传感器 的循迹小车，能够准确糊控制理论，小车具备良好的鲁棒 性和适应性。测试结果表明，本设计的
硬件系统设计
电路设计
电路设计主要包括电机驱动电路 、红外传感器接口电路、控制器 电源电路等部分。其中，电机驱 动电路采用L298N芯片，实现电 机的正反转和调速控制；红外传 感器接口电路将传感器输出信号 转换为数字信号输入到控制器中 ；控制器电源电路将锂电池电压 转换为控制器和电机所需的电压
3 软件系统设计
的需求
-
XXX
感谢各位观看
xxxxxxxxx
演讲人：XXX 时间：20XX年XX月XX日
软件系统设计
系统流程
系统流程包括初始化、循迹和调整三个部分 。初始化部分主要完成硬件初始化、路径预 设等操作；循迹部分根据传感器检测结果和 预设路径信息，控制电机转动，实现小车自 动循迹；调整部分根据实际行驶轨迹进行参 数调整，以适应不同环境下的路径跟踪
红外避障小车课程设计报告
前言之迟辟智美创作---------------------------------------------------随着生产自动化的发展需要，机器人已经越来越广泛地应用到生产自动化上，随着科学技术的发展，机器人的传感器种类也越来越多，其中红外传感器已经成为自动行走和驾驶的重要部件.红外的典范应用领域为自主式智能导航系统，机器人要实现自动避障功能就必需要感知障碍物，感知障碍物相当给机器人一个视觉功能.智能避障是基于红外传感系统，采纳红外传感器实现前方障碍物检测，并判断障碍物远近.由于时间和水平有限，我们暂选最基本的避障功能作为此次设计的目标.本设计通过小车这个载体再结合由AT89S51为核心的控制板可以到达其基本功能，再辅加由漫反射式光电开关组成的避障电路、555组成的转速控制电路、电源电路、差分驱动电路就可以完善整个设计.目录前言 ------------------------------------------------------------------------------1目录 ------------------------------------------------------------------------------2摘要------------------------------------------------------------------------------3功能概述------------------------------------------------------------------------3硬件设计 ------------------------------------------------------------------------3避障电路 ------------------------------------------------------------------------4单片机电路---------------------------------------------------------------------7机电转速控制电路------------------------------------------------------------7电源电路------------------------------------------------------------------------8机电驱动电路---------------------------------------------------------------9主法式设计--------------------------------------------------------------------12小结-----------------------------------------------------------------------------23参考文献-----------------------------------------------------------------------231.【摘要】:本文提出一种智能避障小车的设计方法，利用红外技术检测障碍物信息，采纳AT89S51单片机进行实时控制，实现智能避障，智能小车采纳后轮驱动，两轮各用一个直流机电控制，避障用的传感器采纳红外漫反射式传感器.【关键词】:避障光电开关差分控制 LCD2. 功能概述智能小车采纳前轮驱动，前轮左右两边各用一个机电驱动，分别控制两个轮子的转动从而到达转向的目的，后轮是万向轮，起支撑的作用.将三个红外线光电传感器分别装在车体的左中右，当车的左边的传感器检测到障碍物时，主控芯片控制右轮机电停止左轮转动，车向右方转向，当车的右边传感器检测到障碍物时，主控芯片控制左轮机电停止转动，车向左方转向，以后面有障碍物时规定车右转.于此同时测定速度并显示，在避障小车前进的同时从LCD点阵液晶显示器上显示小车那时速度.在小车左转或右转时在显示器上显示出左或右.3．硬件设计如下图所示，是本次设计智能小车的电路框图.以AT89S51为电路的中央处置器，来处置传感器收集来的数据，处置完毕之后以便去控制机电驱动电路来驱念头电.电源部份是为整个电路模块提供电源，以便能正常工作.4. 避障电路（1）障碍物探测方案的选择方案一：脉冲调制的反射式红外线发射接受器.由于采纳该有交流分量的调制信号，则可年夜幅度减少外界干扰；另外红外线接受官的最年夜工作电流取决于平均电流.如果采纳占空比小的调制信号，再品均电流不变的情况下，顺势电流很年夜（50—100mA），则年夜年夜提高了信噪比.而且其反应灵敏，外围电路也很简单.它的优点是消除外界光线的干扰提高了灵敏度.方案二：采纳超声波传感器，如果传感器接收到反射的超声波，则通知单片机前方有障碍物，如则通知单片机可以向前行驶.市场上很多红外光电探头也都是基于这个原理.这样不单能准确完成丈量，而且能防止电路的复杂性由以上两种方案比力可知.方案二要比如案一优势年夜，市场上很多红外观点探头也都基于这个原理.其电路简单，工作可靠，性能比力稳定.从而防止了电路的复杂性，因此我先用方案二作为小车的监测系统.避障电路采纳漫反射式光电开关进行避障.光电开关是集发射头和接收头于一体的检测开关，其工作原理是根据发射头发出的光束，被障碍物反射，接收头据此做出判断是否有障碍物.当有光线反射回来时，输出低电平；当没有光线反射回来时，输出高电平.单片机根据接收头电平的高低做出相应控制，防止小车碰到障碍物，由于接收管输出TTL电平，有利于单片机对信号的处置.光电开关工作原理：光电开关是通过把光强度的变动转换成电信号的变动来实现控制的. 光电开关在一般情况下，有三部份构成，它们分为：发送器、接收器和检测电路.避障电路如下：避障电路功能表：注解（“0”暗示有障碍物；“1”暗示无障碍物）4. 单片机电路本设计的主控芯片选择AT89S51，负责检测传感器的状态并向机电驱动电路发出举措命令.复位电路采纳手动复位.单片机电路如下：5. 机电转速控制电路由555时基电路构成多谐振荡器提供一个 PWM信号，通过控制该信号的占空比来实现机电调速.阻容元件的取值初步定为图中所示.多谐振荡器如下：其中占空比：q=(R1+Rx1)/(R1+R2+Rx)周期：T=(R1+R2+Rx)Cln26. 电源电路本系统所有芯片都需要+5V的工作电压，而干电池只能提供的电压为1．5V的倍数的电压，而且随着使用时间的延长，其电压会逐渐下降，则需要LM7805稳压芯片.L7805能提供300至500mA的电流，足以满足芯片供电的要求.虽然微处置器和微控制器不需要支持电路，功耗也很低，但必需要加以考虑.电源电路拟定为：市场上用很多种类的小电压直流电念头，很方便的选择到.主要有普通电念头、和步进电念头.方案一：采纳步进机电，步进电念头的一个显著的特点就是具有快速启动和停止能力，能够到达我们所要求的标准.如果负荷不超越步进机电所能提供的静态转矩值，就能够立即是步进机电启动或反转.其转换灵敏度比力高.正转、反转控制灵活.可是步进机电的价格比力昂贵，对我们的现状相差太远.方案二：采纳普通的直流机电.直流机电具有优良的调速特性，调速平滑、方便.调整范围广；过载能力强，能接受频繁的冲击负载，可实现频繁的无极快速启动、制动和反转.能满足各种不容的特殊运行要求.由于普通直流机电价格适宜，更易于购买，而且电路相对简单，因此采纳直流机电作为动力源本设计采纳差分放年夜驱动使机电正反转从而做到前进，左转右转.采纳四个年夜功率晶体管组成H桥式电路，四个年夜功率晶体管分为两组，交替导通和截止，用单片机控制使之工作在开关状态，进而控制机电的运行.该控制电路由于四个年夜功率晶体管只工作在饱和与截止状态下，效率非常高，而且年夜功率晶体管开关的速度很快，稳定性也极强，是一种广泛采纳的电路.采纳与门对两机电进行选择控制，从而实现前进、左转、右转.驱动电路原路框图如下：电路图如下：注释：将圆盘12等分半径2CM，周长4*pi .用法式设定1S内收集到的脉冲数可以转化为速度.单元时间内前进距离为S ,则：速度V年夜小为S .驱动状态表：注解：（“0”代表低电平“1”代表高电平）8.主法式流程图源法式：ORG 0000HLJMP MAINORG 0030HMAIN: MOV P2,#0FFHMOV P1,#1FH ;前进MOV TMOD,#10HMOV R1,#0C8HSETB TR1TIME:MOV TH1,#0D8HMOV TL1,#0F0HJNB TF1,$DJNZ R1,TIMECLR TR1MOV R7, #00H ;脉冲个数MOV R1, #64HMOV TMOD, #10HSETB TR1LOOP6: MOV TH1, #08HMOV TL0, #0F0HNEXT: MOV C, 0JB TF1, LOOP7 ;判断TF1是否溢出JNC LOOP6 ;判断C是否为1INC R7 ;1S内呈现的脉冲个数JB TF1, LOOP7SJMP NEXTLOOP7: DJNZ R1, LOOP6CLR TR1CLR CMOV A,R7 ;脉冲个数乘以2ADDC A,R7MOV R7,AMOV A, #01H ;一个码格的弧长MOV B, R7MUL AB ;计算总弧长DA A ;十进制调整MOV R5, AMOV A, B ;B的值给AJNC LOOP8 ;判断十进制调整是CY有没有被置1INC ACLR CLOOP8: DA A ;十进制调整MOV R6, AJNC LOOP9INC 70H ;十进制调整如果CY被置1，70H赋值1 CLR CLOOP9: MOV A, R6 ;解释R6，R5分别暗示总长的高位和低位ANL A, #0F0H ;取R6的高四位，赋给71HSWAP AMOV 71H, AMOV A, R6ANL A, #0FH ;取R6的低四位，赋给72HMOV 72H, AMOV A, R5ANL A, #0F0H ;取R5的高四位，赋给73HSWAP AMOV 73H, AMOV A, R5ANL A, #0FH ;取R5的低四位，赋给74HMOV 73H, A/******显示前进******/ MOV SP, #50HACALL INITMOV A, 10000000B ACALL WC51RMOV A, "G"ACALL WC51DDRMOV A, "0"ACALL WC51DDRMOV A, " "ACALL WC51DDRMOV A, "A"ACALL WC51DDRMOV A, "H"ACALL WC51DDRMOV A, "E"ACALL WC51DDRMOV A, "A"ACALL WC51DDRMOV A, "D"ACALL WC51DDRMOV A, 11000101BACALL WC51RMOV A, 70HACALL WC51DDRMOV A, 71HACALL WC51DDRMOV A, 72HACALL WC51DDRMOV A, "."ACALL WC51DDRMOV A, 73HACALL WC51DDRMOV A, 74HACALL WC51DDRMOV P1,#0FH ;停车 LCALL LOOP2MOV P1,#32H ;右转 LCALL RIGHTLJMP LOOP4MOV P1,#0FH ;停车 LCALL LOOP2MOV P1,#31H ;左转 LCALL LEFTNEXT1:LJMP MAIN/*****停车按时*****/LOOP2:MOV TMOD,#10HMOV R0,#64HSETB TR1LOOP3:MOV TH1,#0D8HMOV TL1,#0F0HJNB TF1,$DJNZ R0,LOOP3CLR TR1RET/*****转向按时*****/LOOP4:MOV TMOD,#10HMOV R1,#0C8HSETB TR1LOOP5:MOV TH1,#0D8HMOV TL1,#0F0HJNB TF1,$DJNZ R1,LOOP5CLR TR1MOV P1,#1FH ;前进/*****显示左转*****/ LEFT: MOV SP, #50H ACALL INITMOV A, 10000000B ACALL WC51RMOV A, "L"ACALL WC51DDRMOV A, "E"ACALL WC51DDRMOV A, "F"ACALL WC51DDRMOV A, "T"ACALL WC51DDRRET/*****显示右转*****/ RIGHT: MOV SP, #50H ACALL INITMOV A, 10000000B ACALL WC51RMOV A, "R"ACALL WC51DDRMOV A, "I"ACALL WC51DDRMOV A, "G"ACALL WC51DDRMOV A, "H"ACALL WC51DDRMOV A, "T"ACALL WC51DDRRET/***********初始化子法式***********/INIT: MOV A, #00000001H ;清屏ACALL WC51RMOV A, #00111000B ;使用8位数据LCALL WC51RMOV A, #00000110B ;字符不动，光标自动右移一格 LCALL WC51R/*****检查忙子法式*****/F_BUSY:PUSH ACC ;呵护现场PUSH DPHPUSH DPLPUSH PSWWAIT: CLR RSSETB RWCLR ESETB EMOV A, P1CLR EJB ACC.7,WAIT ;忙，等候POP PSW ;不忙，恢复现场 POP DPLPOP DPHPOP ACCACALL DELAYRET/*****写入命令子法式*****/WC51R: ACALL F_BUSYCLR ECLR RSCLR RWSETB EMOV P1, ACCCLR EACALL DELAYRET/*****写入数据子法式*****/WC51DDR:ACALL F_BUSYCLR ESETB RSCLR RWSETB EMOV P1, ACCCLR EACALL DELAYRET/*****延时子法式*****/DELAY: MOV R6, #5D1: MOV R7, #248DJNZ R7, $DJNZ R6, D1RETEND9.小结本文提出了一种经济实用的智能小车设计方法，给出了从硬件电路设计到软件设计的一系列步伐.采纳了直流机电作为执行元件，E3F系列光电开关作为检测元件，AT89S51单片机作为主控芯片，完成了小车避障功能的实现.与此同时应用LCD显示状态，本设计不单对了解单片机的结构、电路设计及控制功能有一定的帮手，还有益于诱发学习单片机的兴趣.参考文献【1】李朝青．单片微机原理及接口技术（第三版）. [M]北京航空航天年夜学出书社【2】阎石. 数字电子技术基础（清华年夜学电子学教研组编第五版）高等教育出书社【3】康华光. 电子技术基础（第五版）高等教育出书社【4】《无线电》2009年第2期宋泽清关于灵活避障快速循迹【5】杨加国单片机原理与应用及C51法式设计清华年夜学出书社。
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红外的典型应用领域为自主式智能导航系统，机器人要实现自动避障功能就必须要感知障碍物，感知障碍物相当给机器人一个视觉功能。
智能避障是基于红外传感系统，采用红外传感器实现前方障碍物检测，并判断障碍物远近。
由于时间和水平有限，我们暂选最基本的避障功能作为此次设计的目标。
本设计通过小车这个载体再结合由AT89S51为核心的控制板可以达到其基本功能，再辅加由漫反射式光电开关组成的避障电路、555组成的转速控制电路、电源电路、差分驱动电路就可以完善整个设计。
目录前言------------------------------------------------------------------------------1目录------------------------------------------------------------------------------2摘要------------------------------------------------------------------------------3功能概述------------------------------------------------------------------------3硬件设计------------------------------------------------------------------------3 避障电路------------------------------------------------------------------------4单片机电路---------------------------------------------------------------------7电机转速控制电路------------------------------------------------------------7电源电路------------------------------------------------------------------------8电机驱动电路---------------------------------------------------------------9主程序设计--------------------------------------------------------------------12小结-----------------------------------------------------------------------------23参考文献-----------------------------------------------------------------------231.【摘要】:本文提出一种智能避障小车的设计方法，利用红外技术检测障碍物信息，采用AT89S51单片机进行实时控制，实现智能避障，智能小车采用后轮驱动，两轮各用一个直流电机控制，避障用的传感器采用红外漫反射式传感器。
【关键词】: 避障光电开关差分控制 LCD2. 功能概述智能小车采用前轮驱动，前轮左右两边各用一个电机驱动，分别控制两个轮子的转动从而达到转向的目的，后轮是万向轮，起支撑的作用。
将三个红外线光电传感器分别装在车体的左中右，当车的左边的传感器检测到障碍物时，主控芯片控制右轮电机停止左轮转动，车向右方转向，当车的右边传感器检测到障碍物时，主控芯片控制左轮电机停止转动，车向左方转向，当前面有障碍物时规定车右转。
于此同时测定速度并显示，在避障小车前进的同时从LCD点阵液晶显示器上显示小车当时速度。
在小车左转或右转时在显示器上显示出左或右。
3．硬件设计如下图所示，是本次设计智能小车的电路框图。
以AT89S51为电路的中央处理器，来处理传感器采集来的数据，处理完毕之后以便去控制电机驱动电路来驱动电机。
电源部分是为整个电路模块提供电源，以便能正常工作。
4. 避障电路（1）障碍物探测方案的选择方案一：脉冲调制的反射式红外线发射接受器。
由于采用该有交流分量的调制信号，则可大幅度减少外界干扰；另外红外线接受官的最大工作电流取决于平均电流。
如果采用占空比小的调制信号，再品均电流不变的情况下，顺势电流很大（50—100mA），则大大提高了信噪比。
并且其反应灵敏，外围电路也很简单。
它的优点是消除了外界光线的干扰提高了灵敏度。
方案二：采用超声波传感器，如果传感器接收到反射的超声波，则通知单片机前方有障碍物，如则通知单片机可以向前行驶。
市场上很多红外光电探头也都是基于这个原理。
这样不但能准确完成测量，而且能避免电路的复杂性由以上两种方案比较可知。
方案二要比方案一优势大，市场上很多红外观点探头也都基于这个原理。
其电路简单，工作可靠，性能比较稳定。
从而避免了电路的复杂性，因此我先用方案二作为小车的监测系统。
避障电路采用漫反射式光电开关进行避障。
光电开关是集发射头和接收头于一体的检测开关，其工作原理是根据发射头发出的光束，被障碍物反射，接收头据此做出判断是否有障碍物。
当有光线反射回来时，输出低电平；当没有光线反射回来时，输出高电平。
单片机根据接收头电平的高低做出相应控制，避免小车碰到障碍物，由于接收管输出TTL电平，有利于单片机对信号的处理。
光电开关工作原理：光电开关是通过把光强度的变化转换成电信号的变化来实现控制的。
光电开关在一般情况下，有三部分构成，它们分为：发送器、接收器和检测电路。
避障电路如下：避障电路功能表：注解（“0”表示有障碍物；“1”表示无障碍物）WORD格式可编辑4. 单片机电路本设计的主控芯片选择AT89S51，负责检测传感器的状态并向电机驱动电路发出动作命令。
复位电路采用手动复位。
单片机电路如下：5. 电机转速控制电路由555时基电路构成多谐振荡器提供一个 PWM信号，通过控制该信号的占空比来实现电机调速。
阻容元件的取值初步定为图中所示。
多谐振荡器如下：其中占空比：q=(R1+Rx1)/(R1+R2+Rx)周期：T=(R1+R2+Rx)Cln26. 电源电路本系统所有芯片都需要+5V的工作电压，而干电池只能提供的电压为1．5V的倍数的电压，并且随着使用时间的延长，其电压会逐渐下降，则需要LM7805稳压芯片。
L7805能提供300至500mA 的电流，足以满足芯片供电的要求。
虽然微处理器和微控制器不需要支持电路，功耗也很低，但必须要加以考虑。
电源电路拟定为：7.电机驱动电路市场上用很多种类的小电压直流电动机，很方便的选择到。
主要有普通电动机、和步进电动机。
方案一：采用步进电机，步进电动机的一个显著的特点就是具有快速启动和停止能力，能够达到我们所要求的标准。
如果负荷不超过步进电机所能提供的动态转矩值，就能够立即是步进电机启动或反转。
其转换灵敏度比较高。
正转、反转控制灵活。
但是步进电机的价格比较昂贵，对于我们的现状相差太远。
方案二：采用普通的直流电机。
直流电机具有优良的调速特性，调速平滑、方便。
调整范围广；过载能力强，能承受频繁的冲击负载，可实现频繁的无极快速启动、制动和反转。
能满足各种不容的特殊运行要求。
由于普通直流电机价格适宜，更易于购买，并且电路相对简单，因此采用直流电机作为动力源本设计采用差分放大驱动使电机正反转从而做到前进，左转右转。
采用四个大功率晶体管组成H桥式电路，四个大功率晶体管分为两组，交替导通和截止，用单片机控制使之工作在开关状态，进而控制电机的运行。
该控制电路由于四个大功率晶体管只工作在饱和与截止状态下，效率非常高，并且大功率晶体管开关的速度很快，稳定性也极强，是一种广泛采用的电路。
采用与门对两电机进行选择控制，从而实现前进、左转、右转。
驱动电路原路框图如下：电路图如下：半径2CM，周长4*pi .用程序设定1S内采集到的脉冲数可以转化为速度。
单位时间内前进距离为S ,则：速度V大小为S 。
驱动状态表：注解：（“0”代表低电平“1”代表高电平）8. 主程序流程图源程序：RS BIT P2.2 RW BIT P2.3 E BIT P2.4ORG 0000H LJMP MAINORG 0030HMAIN: MOV P2,#0FFHMOV P1,#1FH ;前进MOV TMOD,#10HMOV R1,#0C8HSETB TR1TIME:MOV TH1,#0D8HMOV TL1,#0F0HJNB TF1,$DJNZ R1,TIMECLR TR1MOV R7, #00H ;脉冲个数MOV R1, #64HMOV TMOD, #10HSETB TR1LOOP6: MOV TH1, #08HMOV TL0, #0F0HNEXT: MOV C, 0JB TF1, LOOP7 ;判断TF1是否溢出ORL C, P3.4JNC LOOP6 ;判断C是否为1INC R7 ;1S内出现的脉冲个数JB TF1, LOOP7SJMP NEXTLOOP7: DJNZ R1, LOOP6CLR TR1CLR CMOV A,R7 ;脉冲个数乘以2ADDC A,R7MOV R7,AMOV A, #01H ;一个码格的弧长MOV B, R7MUL AB ;计算总弧长DA A ;十进制调整MOV R5, AMOV A, B ;B的值给AJNC LOOP8 ;判断十进制调整是CY有没有被置1INC ACLR CLOOP8: DA A ;十进制调整MOV R6, AINC 70H ;十进制调整如果CY被置1，70H赋值1CLR CLOOP9: MOV A, R6 ;解释R6，R5分别表示总长的高位和低位ANL A, #0F0H ;取R6的高四位，赋给71HSW AP AMOV 71H, AMOV A, R6ANL A, #0FH ;取R6的低四位，赋给72HMOV 72H, AMOV A, R5ANL A, #0F0H ;取R5的高四位，赋给73HSW AP AMOV 73H, AMOV A, R5ANL A, #0FH ;取R5的低四位，赋给74HMOV 73H, A/******显示前进******/MOV SP, #50HACALL INITMOV A, 10000000BMOV A, "G" ACALL WC51DDRMOV A, "0" ACALL WC51DDRMOV A, " " ACALL WC51DDRMOV A, "A" ACALL WC51DDRMOV A, "H" ACALL WC51DDRMOV A, "E" ACALL WC51DDRMOV A, "A" ACALL WC51DDRMOV A, "D" ACALL WC51DDRMOV A, 11000101B ACALL WC51R MOV A, 70H ACALL WC51DDRMOV A, 71HACALL WC51DDRMOV A, 72HACALL WC51DDRMOV A, "."ACALL WC51DDRMOV A, 73HACALL WC51DDRMOV A, 74HACALL WC51DDRMOV C,P2.0JC LOOP1 ;判断P2.0MOV P1,#0FH ;停车LCALL LOOP2MOV P1,#32H ;右转LCALL RIGHTLJMP LOOP4LOOP1:MOV C,P2.1JC NEXT1 ;判断P2.1MOV P1,#0FH ;停车LCALL LOOP2MOV P1,#31H ;左转LCALL LEFTLJMP LOOP4 NEXT1:LJMP MAIN/*****停车定时*****/ LOOP2:MOV TMOD,#10H MOV R0,#64HSETB TR1LOOP3:MOV TH1,#0D8HMOV TL1,#0F0HJNB TF1,$DJNZ R0,LOOP3CLR TR1RET/*****转向定时*****/ LOOP4:MOV TMOD,#10H MOV R1,#0C8HSETB TR1LOOP5:MOV TH1,#0D8HMOV TL1,#0F0HJNB TF1,$DJNZ R1,LOOP5CLR TR1MOV P1,#1FH ;前进LJMP MAIN/*****显示左转*****/LEFT: MOV SP, #50HACALL INITMOV A, 10000000BACALL WC51RMOV A, "L"ACALL WC51DDRMOV A, "E"ACALL WC51DDRMOV A, "F"ACALL WC51DDRMOV A, "T"ACALL WC51DDRRET/*****显示右转*****/RIGHT: MOV SP, #50HACALL INITMOV A, 10000000BACALL WC51RMOV A, "R"ACALL WC51DDRMOV A, "I"ACALL WC51DDRMOV A, "G"ACALL WC51DDRMOV A, "H"ACALL WC51DDRMOV A, "T"ACALL WC51DDRRET/***********初始化子程序***********/INIT: MOV A, #00000001H ;清屏ACALL WC51RMOV A, #00111000B ;使用8位数据LCALL WC51RMOV A, #00000110B ;字符不动，光标自动右移一格LCALL WC51R/*****检查忙子程序*****/F_BUSY:PUSH ACC ;保护现场PUSH DPHPUSH DPLPUSH PSWW AIT: CLR RSSETB RWCLR ESETB EMOV A, P1CLR EJB ACC.7,W AIT ;忙，等待POP PSW ;不忙，恢复现场POP DPLPOP DPHPOP ACCACALL DELAYRET/*****写入命令子程序*****/WC51R: ACALL F_BUSYCLR ECLR RSCLR RWSETB EMOV P1, ACCACALL DELAYRET/*****写入数据子程序*****/WC51DDR:ACALL F_BUSYCLR ESETB RSCLR RWSETB EMOV P1, ACCCLR EACALL DELAYRET/*****延时子程序*****/DELAY: MOV R6, #5 D1: MOV R7, #248DJNZ R7, $DJNZ R6, D1END9. 小结本文提出了一种经济实用的智能小车设计方法，给出了从硬件电路设计到软件设计的一系列步骤。