智能巡线小车设计报告分解
智能循迹小车___设计报告
智能循迹小车___设计报告设计报告：智能循迹小车一、设计背景智能循迹小车是一种能够通过感知地面上的线条进行导航的小型机器人。
循迹小车可以应用于许多领域，如仓库管理、物流配送、家庭服务等。
本设计旨在开发一款功能强大、性能稳定的智能循迹小车，以满足不同领域的需求。
二、设计目标1.实现循迹功能：小车能够准确地识别地面上的线条，并按照线条进行导航。
2.提供远程控制功能：用户可以通过无线遥控器对小车进行控制，包括前进、后退、转向等操作。
3.具备避障功能：小车能够识别和避开遇到的障碍物，确保行驶安全。
4.具备环境感知功能：小车能够感知周围环境，包括温度、湿度、光照等参数，并将数据传输给用户端。
5.高稳定性和可靠性：设计小车的硬件和软件应具备较高的稳定性和可靠性，以保证长时间的工作和使用。
三、设计方案1.硬件设计：(1) 采用Arduino控制器作为主控制单元，与传感器、驱动器等硬件模块进行连接和交互。
(2)使用红外传感器作为循迹传感器，通过检测地面上的线条来实现循迹功能。
(3)使用超声波传感器来检测小车前方的障碍物，以实现避障功能。
(4)添加温湿度传感器和光照传感器，以提供环境感知功能。
(5)将无线模块与控制器连接，以实现远程控制功能。
2.软件设计：(1) 使用Arduino编程语言进行程序设计，编写循迹、避障和远程控制的算法。
(2)设计用户界面，通过无线模块将控制信号发送给小车，实现远程控制。
(3)编写数据传输和处理的程序，将环境感知数据发送到用户端进行显示和分析。
四、实施计划1.硬件搭建：按照设计方案中的硬件模块需求，选购所需元件并进行搭建。
2.软件开发：根据设计方案中的软件设计需求，编写相应的程序并进行测试。
3.功能调试：对小车的循迹、避障、远程控制和环境感知功能进行调试和优化。
4.性能测试：使用不同场景和材料的线条进行测试，验证小车的循迹性能。
5.用户界面开发：设计用户端的界面，并完成与小车的远程控制功能的对接。
智能巡线小车设计报告分解
智能巡线小车设计报告分解设计背景：随着科技的发展和智能化技术的逐渐成熟，智能巡线小车在日常生活中的应用越来越广泛。
智能巡线小车可以通过线路检测和跟踪，自主地进行路径规划和运动控制，具有很强的适应性和灵活性。
因此，为了满足实际需求，本设计实现了一款智能巡线小车。
设计目标：本设计的目标是设计一款具有自动巡线功能的小型车辆。
该小车能够通过感应器检测地面上的线路，并根据线路的走向进行自主行驶，同时具有避障功能。
设计思路：1.硬件设计：（1）车体设计：选择合适的车体结构和材料，确保小车的稳定性和耐用性。
（2）传感器：使用红外传感器和摄像头等传感器，对地面上的线路进行检测，并能够识别并跟踪线路。
（3）电池和电源：选择适合的电池和电源，以提供足够的电能供应小车运行。
2.软件设计：（1）线路检测与跟踪算法：通过传感器检测并识别线路，使用图像处理技术对线路进行跟踪，并实现路径规划。
（2）运动控制算法：根据检测到的线路走向，控制小车的轮子进行相应的转向，以达到自主巡线的效果。
（3）避障算法：利用传感器检测小车前方障碍物，并根据检测结果进行转向或停止等控制策略，以避免碰撞。
设计实施步骤：1.搭建硬件平台：选择合适的车体结构和材料，安装传感器和电池等硬件设备。
2.编写线路检测与跟踪算法：使用图像处理技术，实现识别和跟踪线路的算法，并设计路径规划算法。
3.编写运动控制算法：根据线路检测结果，实现小车的运动控制算法，控制轮子的转向。
4.设计避障算法：利用传感器检测障碍物，编写相应的避障算法，实现自动避障功能。
5.调试与优化：在实际测试中，对小车进行调试，并根据测试结果对算法进行优化。
设计预期结果：通过硬件和软件的配合，预期实现一款具有自动巡线和避障功能的智能小车。
小车能够自主进行线路检测和跟踪，根据检测结果进行路径规划和运动控制，同时能够避开前方的障碍物。
总结：本设计报告介绍了一款智能巡线小车的设计思路和实施步骤。
通过合理搭建硬件平台，编写相应的软件算法，预期实现一款功能齐全的智能巡线小车。
智能循迹小车课程设计报告
智能循迹小车课程设计报告一、课程设计目标：本次智能循迹小车课程设计的目标是让学生了解智能硬件的基础知识，掌握基本电子元器件的原理及使用方法，学习控制系统的组成和运行原理，并通过实践操作设计出一款功能齐全的智能循迹小车。
二、课程设计内容及步骤：1. 调研与分析——首先要对市面上现有的智能循迹小车进行调研与分析，了解各种类型的循迹小车的特点和优缺点，为后续的设计提供参考。
2. 硬件选型——根据课程设计目标和实际需要，选择合适的主控芯片、电子元器件和传感器等硬件。
3. 原理图设计——根据硬件选型，设计出对应的原理图，并在硬件上进行布局与焊接。
4. 程序设计——先在电路板上测试硬件是否正常，随后进行程序设计，根据传感器的反馈控制小车的运动，让小车能够沿着黑线自动循迹行驶，同时加入避障功能和自动寻迹功能。
5. 调试与优化——完成程序设计后，要对小车进行全面验收测试，发现问题及时解决并优化相关程序。
三、设计思路：本次课程设计基于树莓派电路板，利用循迹模块实现小车的自动循迹和自动寻迹。
同时将超声波模块结合避障算法实现小车的自动避障。
小车的外壳采用3D打印技术制作，操作简单实用。
四、课程设计效果：通过本课程设计，学生们从理论到实践，了解了智能硬件的基础知识，掌握了基本电子元器件的原理及使用方法，学习了控制系统的组成和运行原理。
同时，实践操作过程中，学生们培养了动手能力和实际操作的技能。
通过制作一台智能循迹小车，学生们对智能硬件的认识更加深入，并获得了较高的设计满足感。
五、课程设计展望：智能循迹小车是智能硬件应用领域的一项重要发明，具有广泛的应用前景。
未来，可以将循迹小车应用于快递、物流等行业，实现自动化送货、配送。
同时可以将遥控技术与循迹技术相结合，设计出更加高效、实用的智能循迹小车，推动智能化生产和工作环境。
巡线小车 实验报告
巡线小车实验报告巡线小车实验报告引言：巡线小车是一种能够自主巡线的机器人，它能够通过感知地面上的线条，进行自主导航和行动。
本实验旨在探索巡线小车的工作原理和应用场景，并通过实际操控巡线小车，验证其性能和功能。
一、巡线小车的原理巡线小车的核心原理是利用光电传感器感知地面上的线条，并通过控制电机的转速和方向，实现自主巡线。
在巡线小车的底部，安装有一组光电传感器，它们能够感知地面上的亮度变化。
当小车行驶在线条上时，光电传感器会感知到线条的亮度高于周围环境，从而根据传感器的输出信号来控制电机的运动。
二、巡线小车的搭建和调试为了搭建巡线小车，我们首先需要准备一台底盘，然后在底盘上安装电机和光电传感器。
接下来，我们需要使用电路板将电机和光电传感器与主控制器连接起来。
在连接完成后，我们需要编写控制程序，并将其烧录到主控制器中。
在调试过程中，我们需要根据实际情况调整光电传感器的灵敏度和阈值，以确保巡线小车能够准确地感知线条。
此外，我们还需要调整电机的转速和方向，以确保巡线小车能够沿着线条正确行驶。
通过不断的调试和优化，我们最终成功搭建了一台能够自主巡线的小车。
三、巡线小车的应用场景巡线小车具有广泛的应用场景。
首先，它可以应用于工业生产线上的物料搬运，通过巡线小车的自主导航能力，可以实现物料的自动搬运和分拣，提高生产效率。
其次，巡线小车还可以应用于仓库管理和物流配送。
它能够根据线条进行导航，自动将货物从仓库中取出，并将其送到指定的位置，大大降低了人力成本和运营风险。
此外，巡线小车还可以应用于智能家居领域。
通过在家中铺设线条，巡线小车可以自主巡逻，检测家居环境是否安全，并及时报警。
同时，巡线小车还可以帮助家庭成员寻找遗失的物品，提高生活的便利性。
结论：通过本次实验，我们深入了解了巡线小车的工作原理和应用场景。
巡线小车作为一种具有自主导航能力的机器人，具有广泛的应用前景。
未来，随着技术的不断进步和创新，巡线小车将在各个领域发挥更加重要的作用，为人们的生活带来更多的便利和效益。
自动循迹智能小车设计报告
一、设计目标通过设计进一步掌握５１单片机的应用，特别是在控制系统中的应用。
进一步学习５１单片机在系统中的控制功能，能够合理设计单片机的外围电路，并使之与单片机构成整个系统。
二、总体方案设计该智能车采用红外传感器对赛道进行道路检测，单片机根据采集到的信号的不同状态判断小车当前状态，通过电机驱动芯片L298N发出控制命令，控制电机的工作状态以实现对小车姿态的控制，绕跑到行驶一周。
三、软硬件设计硬件电路的设计1、最小系统：小车采用atmel公司的AT89C52单片机作为控制芯片，图1是其最小系统电路。
主要包括：时钟电路、电源电路、复位电路。
其中各个部分的功能如下：（1）、电源电路：给单片机提供5V电源。
（2）、复位电路：在电压达到正常值时给单片机一个复位信号。
图1 单片机最小系统原理图2、电源电路设计：模型车通过自身系统，采集赛道信息，获取自身速度信息，加以处理，由芯片给出指令控制其前进转向等动作，各部分都需要由电路支持，电源管理尤为重要。
在本设计中，51单片机使用5V电源，电机及舵机使用5V电源。
考虑到电源为电池组，额定电压为4.5V，实际充满电后电压则为4-4.5V，所以单片机及传感器模块采用最小系统模块稳压后的5V电源供电，舵机及电机直接由电池供电。
3、传感器电路：光电寻线方案一般由多对红外收发管组成，通过检测接收到的反射光强，判断黑白线。
原理图由红外对管和电压比较器两部分组成，红外对管输出的模拟电压通过电压比较器转换成数字电平输出到单片机。
图2 赛道检测原理图：4、电机驱动电路：电机驱动芯片L298N是SGS公司的产品，内部包含4通道逻辑驱动电路。
是一种二相和四相电机的专用驱动器，即内含二个H桥的高电压大电流双全桥式驱动器，接收标准TTL逻辑电平信号，可驱动46V、2A以下的电机。
其引脚排列如图1中U4所示，1脚和15脚可单独引出连接电流采样电阻器，形成电流传感信号。
L298可驱动2个电机，OUT1、OUT2和OUT3、OUT4之间分别接2个电动机。
智能循迹小车设计报告
电子作品设计报告项目名称：智能循迹小车摘要：本组的智能循迹小车是采用自主设计的车体，以两个直流电机来驱动小车，各个模块自行设计。
通过反射式红外光电传感器TCRT5000来采集跑道信息，传送至主控芯片STC12C5A60S2单片机，进行数据处理后，送进驱动芯片L298N 以完成相应的操作,实现小车的自主循迹功能。
关键词：STC12C5A60S2 L298N 反射式红外光电传感器TCRT5000 自动循迹引言：随着电子科技的迅猛发展，人们对技术也提出了更高的要求。
汽车的智能化在提高汽车的行驶安全性，操作性等方面都有巨大的优势，在一些特殊的场合下也能满足一些特殊的需要。
智能小车系统涉及到自动控制，车辆工程，计算机等多个领域，是未来汽车智能化是一个不可避免的大趋势。
本文设计的智能小车以STC12C5A60S2单片机为控制核心，用反射式红外光电传感器TCRT5000作为检测元件实现小车的自主循迹前行功能。
一、系统设计本组智能小车的硬件主要有以STC12C5A60S2 作为微处理器，小车主要由自动循迹模块，电机驱动模块，前轮转向模块，电源模块，比较器模块组成。
电机驱动部分我们采用12V直流电源直接供电，其他部分由3个5V稳压模块供电。
小车硬件系统结构示意图如下：1.1设计要求：（1）实现小车沿规定轨迹前进；（2）电路板自行设计，车体不可采用飞思卡尔车模；1.2车体方案论证与选择：根据比赛设计要求，我们的车模不可使用飞思卡尔或玩具车的整体车模，我们采用自主设计车体。
一方面是符合比赛设计要求，另一方面是我们的车体要求不是很难，可以通过自己设计出来，节省大量资金，并且灵活性强。
二、硬件设计及说明2.1原理图设计2.1.1 稳压电源：电源电路为系统提供了基准电源，是整个系统工作稳定性关键所在，所以我们选用了1个LM2940-5.0和2个LM7805来稳定电压输出（5V），使用了电解电容来作为滤波电容。
其原理图如下：2.1.2 基本系统：基本系统控制电路采用单片机STC12C5A60S2作为微处理器，负责整个电路的资源分配以及对各路信号的采集、分析和处理。
智能巡线小车设计报告分解
智能巡线小车设计报告分解一、引言智能巡线小车是一种能够自主巡线并进行相关操作的智能设备。
其主要应用于工业生产线上，可以帮助实现自动化控制和监测，提高生产效率和质量。
本设计报告将详细介绍智能巡线小车的设计原理、系统结构、硬件设计以及软件设计等方面。
二、设计原理三、系统结构1.视觉感知子系统：该子系统主要负责获取周围环境图像并进行处理。
通过摄像头采集图像，并利用图像处理算法进行边缘检测和特征提取，以确定巡线的路径。
2.控制决策子系统：该子系统主要根据视觉感知子系统提供的线路信息，对小车的巡线轨迹进行规划和控制决策。
可以利用PID控制算法进行轨迹跟踪控制，以保持小车在线路上的稳定行驶。
3.执行控制子系统：该子系统主要负责执行控制指令，并控制小车的动作。
主要包括电机驱动系统、转向器和传感器等组件。
4.动力系统：该系统主要提供小车的动力支持。
可以采用电池或者直流电源等形式供电，以保证小车的正常运行。
四、硬件设计1.电路设计：电路设计主要包括摄像头电路、信号采集电路、控制算法电路、电机驱动电路等。
其中，摄像头电路负责将图像信号转化为数字信号；信号采集电路负责采集小车传感器的数据；控制算法电路主要用于计算小车的控制指令；电机驱动电路负责驱动小车的电机进行运动。
2.结构设计：结构设计主要指小车的机械结构设计。
要根据小车的功能和使用环境，设计出合理的结构来满足其巡线和动作需求。
五、软件设计1.图像处理算法设计：图像处理算法设计主要包括边缘检测算法、特征提取算法等。
要根据巡线的需求，对摄像头采集到的图像进行相应处理，提取出线路信息。
2.控制算法设计：控制算法设计主要包括轨迹规划算法、PID控制算法等。
要根据小车的运动需求，设计相应的控制算法，保持小车在线路上的稳定行驶。
3.用户界面设计：用户界面设计主要包括操作界面的设计和数据显示界面的设计。
要设计一个直观、友好的用户界面，方便操作和监测小车的状态。
六、总结通过对智能巡线小车的设计原理、系统结构、硬件设计和软件设计的介绍，可以看出，智能巡线小车是一种集成了多种技术的智能设备。
智能循迹小车实验报告
智能循迹小车实验报告一、实验目的本次实验旨在设计并实现一款能够自主循迹的智能小车，通过传感器检测路径信息，控制小车的运动方向，使其能够沿着预定的轨迹行驶。
通过本次实验，深入了解自动控制、传感器技术和单片机编程等方面的知识，提高实际动手能力和问题解决能力。
二、实验原理1、传感器检测本实验采用红外传感器来检测小车下方的黑线轨迹。
红外传感器由红外发射管和接收管组成，当发射管发出的红外线照射到黑色轨迹时，反射光较弱，接收管接收到的信号较弱；当照射到白色区域时，反射光较强，接收管接收到的信号较强。
通过比较接收管的信号强度，即可判断小车是否偏离轨迹。
2、控制算法根据传感器检测到的轨迹信息，采用 PID 控制算法（比例积分微分控制算法）来计算小车的转向控制量。
PID 算法通过对误差（即小车偏离轨迹的程度）进行比例、积分和微分运算，得到一个合适的控制输出，使小车能够快速、准确地回到轨迹上。
3、电机驱动小车的动力由直流电机提供，通过电机驱动芯片（如 L298N）来控制电机的正反转和转速。
根据控制算法计算出的转向控制量，调整左右电机的转速，实现小车的转向和前进。
三、实验器材1、硬件部分单片机开发板（如 STM32 系列）红外传感器模块直流电机及驱动模块电源模块小车底盘及车轮杜邦线、面包板等2、软件部分Keil 等单片机编程软件串口调试助手四、实验步骤1、硬件搭建将红外传感器模块安装在小车底盘下方，使其能够检测到黑线轨迹。
将直流电机与驱动模块连接，并安装在小车底盘上。
将单片机开发板、传感器模块、驱动模块和电源模块通过杜邦线连接起来，搭建好实验电路。
2、软件编程使用单片机编程软件，编写传感器检测程序、控制算法程序和电机驱动程序。
通过串口调试助手，将编写好的程序下载到单片机开发板中。
3、调试与优化启动小车，观察其在轨迹上的行驶情况。
根据小车的实际行驶情况，调整 PID 控制算法的参数，优化小车的循迹性能。
不断测试和改进，直到小车能够稳定、准确地沿着轨迹行驶。
智能巡线小车设计报告
智能巡线小车设计报告一、引言智能巡线小车是一种能够自主识别线路并沿线行驶的机器人小车。
它利用多种传感器和控制系统，能够实时感知环境，并做出相应的行驶决策。
本设计报告将详细介绍智能巡线小车的设计思路、硬件组成和软件实现。
二、设计思路智能巡线小车的设计思路主要包括以下几个方面：1. 线路识别：通过摄像头获取图像信息，利用图像处理算法识别出线路的位置和方向。
2. 行驶控制：根据线路识别结果，通过控制系统调整小车的速度和方向，保持小车在线路上行驶。
3. 环境感知：通过其他传感器如红外传感器、超声波传感器等，实时感知周围环境的障碍物，并对小车的行驶做出相应的调整。
4. 远程控制：提供远程控制的功能，通过无线通信模块与小车建立通信连接，实现对小车的遥控操作。
三、硬件组成智能巡线小车的硬件组成主要包括以下几个组件：1. 主控制器：使用单片机或者嵌入式开发板作为主控制器，负责接收各种传感器数据、处理运算并实现相应的控制算法。
2. 摄像头：用于获取环境图像，采集线路的位置和方向信息。
3. 电机驱动模块：控制小车的电机转动，实现小车的前进、后退、转弯等功能。
4. 传感器模块：包括红外传感器、超声波传感器等，用于感知周围环境的障碍物。
5. 无线通信模块：通过无线通信模块与遥控器或者其他设备建立连接，实现远程控制功能。
四、软件实现智能巡线小车的软件实现主要包括以下几个模块：1. 图像处理算法：利用图像处理算法对摄像头采集的图像进行处理，提取线路的位置和方向信息。
2. 行驶控制算法：根据线路识别结果，调整电机驱动模块控制小车的速度和方向，让小车保持在线路上行驶。
3. 环境感知算法：利用传感器模块采集的数据，判断周围环境是否有障碍物，并根据情况调整小车的行驶路线。
4. 远程控制算法：在无线通信模块的支持下，实现与遥控器或者其他设备之间的通信，接收远程控制指令，实现远程遥控小车的功能。
五、实施计划本项目的实施计划如下：1. 准备阶段：收集相关资料，设计硬件电路图和软件流程图，并购买所需的元器件。
智能循迹小车设计报告(总17页)
智能循迹小车设计报告(总17页)一、设计目的本项目旨在设计一款运用机器视觉技术的智能循迹小车，能够自主寻找指定路径并行驶，可用于实现自动化物流等应用场景。
二、设计方案2.1 系统概述本系统基于STM32F103C8T6单片机和PiCamera进行设计。
STM32F103C8T6单片机负责循迹小车的控制和编码器的反馈信息处理，PiCamera则用于实现图像识别和路径规划，两者之间通过串口进行通讯。
2.2 硬件设计2.2.1 循迹模块循迹模块采用红外传感器对黑线进行探测，通过检测黑线与白底的反差判断小车的行驶方向。
本设计采用5个红外传感器，每个传感器分别对应小车行驶时的不同位置，通过对这5个传感器的读取，可以获取小车所在的实际位置和前进方向。
电机驱动模块采用L298N电机驱动模块，通过PWM信号来控制电机的转速和方向。
左右两侧的电机分别接到L298N模块的IN1~IN4引脚，电机转向由模块内部的电路通过PWM 信号控制。
2.2.4 Raspberry PiRaspberry Pi用于图像处理和路径规划。
本设计使用PiCamera进行图像采集，在RPi 上运行OpenCV进行图像处理，识别道路上的黑线，并通过路径规划算法计算出循迹小车当前应该行驶的方向，然后将该方向通过串口传输给STM32单片机进行控制。
本设计的系统结构分为三个层次：传感器驱动层、控制层、应用层。
其中，传感器驱动层实现对循迹小车上的传感器的读取和解析，生成对应的控制指令；控制层对控制指令进行解析和执行，控制小车的运动；应用层实现图像处理和路径规划，将路径信息传输给控制层进行控制。
在应用层，本设计采用基于灰度阈值的图像处理算法，通过寻找图像中的黑色线条，将黑色线条和白色背景分离出来，以便进行路径规划。
路径规划采用最短路径算法，计算出循迹小车当前应该行驶的方向，然后将该方向发送给控制层进行控制。
2.4 可行性分析本设计的硬件设计采用常见的模块化设计，采用Arduino Mega作为基础模块，通过模块之间的串口通信实现对整个系统的控制，扩展性和可维护性良好。
智能小车循迹报告
电工电子实习报告学院：专业班级：学生姓名：指导教师：完成时间：成绩：智能循迹小车设计报告一. 设计要求（1）．通过理论学习掌握基本的焊接知识以及电子产品的生产流程。
（2）．熟悉掌握手工焊接的方法与技巧。
（3）．完成循迹智能小车的安装与调试二. 设计的作用、目的1.利用所学过的基础知识，通过本次电子实习培养独立解决实际问题的能力；2．巩固本课程所学的理论知识和实验技能；3．掌握常用电子电路的一般设计方法，提高设计能力和实验、动手能力，为今后从事电子电路的设计、研制电子产品打下基础。
三.设计的具体实现1. 系统概述智能机器人小车的设计中我们使用的是一体反射式红外对管，所谓一体就是发射管和接受管固定在一起，反射式的工作原理就是接收管接收到的信号是发射管发出的红外光经过反射物的反射后得到的，所以使用红外对管进行循迹时必须是白色地板红外寻迹是利用红外光电对管对路面信号进行检测，经过比较器处理之后，送给软件控制模块进行实时控制，输出相应的信号给驱动芯片驱动电机转动，从而控制整个小车的运动。
（为简化操作，本次实习只安装了两侧的探头）1）行驶直线的控制：利用红外传感器的左右最外端的探头检测黑线，如果全白则说明在道中间，没有偏离轨道，走直线；一旦右侧探头检测到黑线，说明小车外侧探头已跑出轨道，让车左拐；同理一旦左侧检测到黑线，说明左侧探头已经出线，执行右拐命令。
2）拐直角弯的控制：当车前探头检测到黑线，执行直走，让车中心探头去检测，一旦探头检测到黑线开始左拐，直到车位探头检测到跳出左拐命令，继续开始执行循迹，通过设置车中间探头与车尾探头的间距，便可以实现拐弯的角度，进而顺利入弯。
小车的硬件主要包括4大模块：即电源模块、电机驱动模块、红外循迹模块、简易控制模块。
系统工作框图如下：2.单元电路设计与分析1)电源模块电源模块电路板LM2596 开关电压调节器是降压型电源管理单片集成电路，能够输出3A 的驱动电流，同时具有很好的线性和负载调节特性。
智能循迹小车实验报告分解
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 STC89C52单片机 L298N 红外光对管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。
2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。
3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。
使用红外光电对管，其结构简明，实现方便，成本低廉，没有复杂的图像处理工作，因此反应灵敏，响应时间少。
智能小车设计报告
智能小车设计报告一、项目背景随着科技的不断发展，智能化已经成为了当今社会的主流趋势。
在交通运输领域，智能小车已经开始逐渐发展起来。
智能小车能够通过自动驾驶、自主导航等技术帮助人们更加便捷地出行，同时也能够减少人为操作的误差，降低事故风险。
因此，我们决定对智能小车进行设计和研发。
二、项目目标我们的智能小车设计目标如下：1.实现自主导航功能2.具备自动驾驶功能3.能够在复杂环境中稳定运行4.保障乘客的安全三、项目设计1.外观设计我们的智能小车采用了流线型设计，使得整车具有较好的空气动力学性能。
车辆的前部装有摄像头、激光雷达等传感器，用于检测道路的情况，以及周围的环境信息。
另外，车身的侧部也配备了传感器，用于检测附近的车辆和障碍物。
2.导航系统设计我们的导航系统采用了先进的激光雷达技术，通过激光雷达扫描道路，构建精确的地图，然后通过定位系统实现导航。
在导航过程中，我们还采用了预测算法，根据历史数据和当前车况，预判未来路况，从而提前调整行车方向和速度，以确保车辆的稳定性和安全性。
3.自动驾驶系统设计我们的自动驾驶系统采用了卷积神经网络和深度强化学习算法，用于实现车辆的智能驾驶。
该系统能够在不同的复杂场景中自主决策，实现车辆的自动加速、减速、换道等动作，保障车辆的安全。
四、测试和优化我们的智能小车经过多轮测试，在不同的道路和环境中进行了全面测试。
在测试过程中，我们发现了一些问题，包括道路识别错误、行驶过程中偏移等问题。
针对这些问题，我们进行了改进和优化，并最终将车辆的性能做到了最优化。
五、总结通过本次的设计和测试，我们成功地实现了智能小车的自主导航和自动驾驶功能。
我们的智能小车能够在复杂环境中稳定运行，为人们出行提供了更加便捷的选择，并保障了乘客的安全。
未来，我们将继续进行技术研发和产品改进，不断提升智能小车的性能和可靠性。
机器人创新实验智能巡线小车报告
机器人创新实验智能巡线小车报告一、引言智能巡线小车是一种基于机器视觉和控制系统的机器人，能够在预定的路径上进行准确的行驶。
本报告旨在总结机器人创新实验中智能巡线小车的设计过程、关键技术和性能评估，以及未来的改进方向。
二、设计过程1.硬件设计智能巡线小车的硬件设计包括底盘、传感器和控制模块。
底盘采用高强度材料制作，轮子安装在底盘上，并由直流电机驱动。
传感器主要包括摄像头和红外线传感器，摄像头用于采集路径图像，红外线传感器用于检测小车是否偏离轨道。
控制模块由单片机和驱动电路组成，用于接收传感器数据并控制电机运动。
2.软件设计智能巡线小车的软件设计主要包括路径识别和控制算法。
路径识别算法通过对摄像头采集到的图像进行处理，提取出图像中的路径信息。
控制算法根据传感器数据判断小车是否偏离轨道，并相应调整电机速度和转向角度，使小车保持在预定的路径上。
三、关键技术1.图像处理图像处理是智能巡线小车的核心技术之一、通过对摄像头采集的图像进行二值化、滤波和边缘检测等操作，可以提取出路径信息，并进行路径的识别和跟踪。
2.控制算法控制算法是智能巡线小车的另一项关键技术。
通过对传感器数据进行实时分析和判断，可以实现小车对路径的跟踪和调整。
常用的控制算法包括PID控制和模糊控制等。
四、性能评估为评估智能巡线小车的性能，可以从准确性、稳定性和速度等方面进行考察。
在实际测试中，可以将小车放置在不同形状和颜色的路径上，观察小车能否准确识别路径并保持在上面。
同时，可以通过测量小车的行驶速度和转向精度来评估小车的稳定性和速度。
五、改进方向尽管智能巡线小车在设计上已经取得了一定的成绩，但还存在一些改进的方向。
首先，可以加强图像处理算法，提高路径识别的准确性和鲁棒性。
其次，可以进一步优化控制算法，提高小车对路径的精准度和响应速度。
此外，可以将智能巡线小车与其他机器人技术相结合，如避障、自主导航等，实现更复杂的任务。
六、结论智能巡线小车是一种基于机器视觉和控制系统的机器人，能够在预定的路径上进行准确的行驶。
智能巡线小车设计报告
我们采用27GMB-1525Y 直流减速电机，这种电机内部有两线霍尔编码器，4倍频减速箱减速，轮子每圈有几百脉冲。
图12电机实物图
电机上编码器的作用及其工作原理：
编码器一般用在普通电机的轴端采集旋转了多少角度，伺服和步进电机都有自带的信号反馈一般不需要加装编码器，通过转子在编码器内部扫过了多少个暗刻线来输出多少个脉冲信号，精度选择就是编码器有多少分辨率，越高的角度记录越精确，有AB输出的也有A+B+A-B-输出的，把这两根信号线接在PLC输入端的高速计数输入端子上，一般都是PLC输入的前几个点上，程序控制也是要查找手册用高速计数器接收信号，通过计算得出你想要的电机旋转圈数然后来控制电机的启停达到电机在线性或是转盘角度上的精确定位。
2.红外检测模块：光电传感器ST188
3.电机及驱动模块:电机驱动芯片L298N、四个直流电机
4.电源模块：双路开关电源
2.系统电路设计及指标计算
2.1光电管探测模块
2.1.1红外传感器ST188简介
图2ST188实物图图3ST188实物图
2.1.2具体电路
通过ST188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，再输入到单片机中，用以判定是否检测到黑线。
方案二：用光栅进行计算
在小车的轮子上加上光栅，外围加上光电管进行检测。用这种方法进行检测精确度高，误差较小，安装方便。但是在小车转弯处精确度不高，会造成一定的误差。
方案三：使用带有编码器直流电机
用这种方法就是简单，直接计算出，而且精度高。缺点在于这种电机非常贵，自己需求大。
但根据我们的实际状况，我们决定采用第三种方案。
图7L298N实物图 图8L298N引脚图
循迹小车报告精选全文完整版
可编辑修改精选全文完整版创新制作循迹小车制作报告班级：学号：姓名：一、设计方案路面检测模块电路检测路面信息，区分黑色与白面，并形成相对应的高电平与低电平提供给单片机；单片机对路面循迹模块提供的高低电平进行分析，并形成相应的对策（直行、左转、右转和停止等），并将其转化成对应的电压输出给电机驱动模块；电机驱动模块根据单片机提供的电压信号驱动对应的电机，得到与对策相同的执行动作；电源模块电路为三个模块提供所需要的电。
电路框图如下图所示：电路框图二、路面检测模块工作原理一对光电开光的发射管不停的发射红外光，经过路面发射回来的被接受管接收到。
因为白色路面和黑线对光的反射不同，所以正对白色路面的光电对管的接收管接收到更多的红外光，而正对黑线的光电对管的接收管收到较少的红外光。
经过光电开关的接收电路将接收到红外光的多少转化为正相关的电流大小，并进一步转化成接收电路的输出电压（A点电压）的较小值和较大值。
输出电压的较小值和较大值进一步与一个居中的基准电压分别进行比较，对应比较器的输出端（C点）分别为高电平还是低电平，并进一步输出给单片机，同时对应指示发光管的不亮与亮。
路面循迹模块电路如下图所示：D1路面循迹模块电路三、单片机最小系统单片机最小系统包括了时钟电路和复位电路。
时钟电路为单片机工作提供基本时钟，复位电路用于将单片机内部各电路的状态恢复到初始值。
单片机是一个复杂的同步时序电路，为了保证同步工作方式的实现，电路应在唯一的时钟信号下严格地按时序进行工作。
时钟电路用于产生单片机工作所需要的时钟信号。
时钟信号的产生是在MCS-51系列单片机内部有一个高增益反相放大器，其输入端引脚为XTAL1，其输出端引脚为XTAL2。
只要在XTAL1和XTAL2之间跨接晶体振荡器和微调电容，就可以构成一个稳定的自己振荡器。
复位电路由一个按键、电解电容和电阻组成，它是使CPU 和系统中的其他功能部件都恢复到一个确定的初始状态，并从这个状态开始工作。
智能循迹小车___设计报告
本技术报告主要分为三个部分。第一部分是对整个系统实现方 法的一个概要说明，主要内容是对整个技术原理的概述；第二部分 是对硬件电路设计的说明，主要介绍系统传感器的设计及其他硬件 电路的设计原理等；第三部分是对系统软件设计部分的说明，主要 内容是智能模型车设计中主要用到的控制理论、算法说明及代码设 计介绍等。
本课题是基于 STC89C52 单片机的智能小车的设计与实现，小车 完成的主要功能是能够自主识别黑色引导线并根据黑线走向实现快 速稳定的寻线行驶。小车系统以 STC89C52 单片机为系统控制处理
器； 采用红外传感获取赛道的信息，来对小车的方向和速度进行控制。 此外，对整个控制软件进行设计和程序的编制以及程序的调试，并 最终完成软件和硬件的融合，实现小车的预期功能。
摘要：
对全部高中资料试卷电气设备，在安装过程中以及安装结束后进行高中资料试卷调整试验；通电检查所有设备高中资料电试力卷保相护互装作置用调与试相技互术关，系电，力根通保据过护生管高产线中工敷资艺设料高技试中术卷资，配料不置试仅技卷可术要以是求解指，决机对吊组电顶在气层进设配行备置继进不电行规保空范护载高与中带资负料荷试下卷高问总中题体资，配料而置试且时卷可，调保需控障要试各在验类最；管大对路限设习度备题内进到来行位确调。保整在机使管组其路高在敷中正设资常过料工程试况中卷下，安与要全过加，度强并工看且作护尽下关可都于能可管地以路缩正高小常中故工资障作料高；试中对卷资于连料继接试电管卷保口破护处坏进理范行高围整中，核资或对料者定试对值卷某，弯些审扁异核度常与固高校定中对盒资图位料纸置试，.卷保编工护写况层复进防杂行腐设自跨备动接与处地装理线置，弯高尤曲中其半资要径料避标试免高卷错等调误，试高要方中求案资技，料术编试交写5、卷底重电保。要气护管设设装线备备置敷4高、调动设中电试作技资气高，术料课中并3中试、件资且包卷管中料拒含试路调试绝线验敷试卷动槽方设技作、案技术，管以术来架及避等系免多统不项启必方动要式方高，案中为；资解对料决整试高套卷中启突语动然文过停电程机气中。课高因件中此中资，管料电壁试力薄卷高、电中接气资口设料不备试严进卷等行保问调护题试装，工置合作调理并试利且技用进术管行，线过要敷关求设运电技行力术高保。中护线资装缆料置敷试做设卷到原技准则术确：指灵在导活分。。线对对盒于于处调差，试动当过保不程护同中装电高置压中高回资中路料资交试料叉卷试时技卷，术调应问试采题技用，术金作是属为指隔调发板试电进人机行员一隔，变开需压处要器理在组；事在同前发一掌生线握内槽图部内 纸故，资障强料时电、，回设需路备要须制进同造行时厂外切家部断出电习具源题高高电中中源资资，料料线试试缆卷卷敷试切设验除完报从毕告而，与采要相用进关高行技中检术资查资料和料试检，卷测并主处且要理了保。解护现装场置设。备高中资料试卷布置情况与有关高中资料试卷电气系统接线等情况，然后根据规范与规程规定，制定设备调试高中资料试卷方案。
智能循迹小车报告.doc
智能循迹小车报告.doc一、前言智能循迹小车是一款基于机器人技术的智能装备，主要实现对机器人的智能控制和追踪操作，适用于各种场景中的巡航及运输。
智能循迹小车在各类工业现场、家庭生活中得到广泛应用。
本报告将对智能循迹小车的相关技术、应用及未来发展进行分析与总结。
二、技术原理智能循迹小车的核心技术是基于计算机视觉和机器人导航领域中的视觉跟踪技术，实现对目标的追踪和路径规划。
该技术主要包括如下步骤：1. 传感器采集数据：智能循迹小车配备了多种传感器，如激光雷达、摄像头、红外线传感器等，用于采集目标物体的信息；2. 数据处理：接收传感器采集的数据后，智能循迹小车通过算法处理，将数据转化成可供计算机识别的数字信号；3. 目标检测：将数字信号传入计算机，通过人工智能、机器学习等技术实现对目标的识别、分类和跟踪；4. 路径规划：根据目标的位置和运动轨迹，智能循迹小车通过算法实现路径规划和自主导航，避开障碍物，寻找最短路径；5. 控制执行：根据路径规划生成的控制信号，智能循迹小车对轮子和电机执行精确的控制，实现移动和自动导航。
三、应用现状智能循迹小车在生产、物流、安防、家庭生活等众多领域得到广泛应用，以下列举几种应用场景。
1. 工业自动化：在工业生产自动化方面，智能循迹小车可以用于运输原材料和成品、仓库货物的自动化管理、装配线物料转移等。
机器人可以根据目标位置和运动方向，自动运行到指定位置，精准地完成操作任务。
2. 物流配送：智能循迹小车可以用于大型物流中心的快递配送、医院内的物资搬运等场景。
机器人通过自主路径规划和导航，可以自动避开障碍物，并将货物准确地送到目的地，提高了生产效率和准确性。
3. 家庭服务：智能循迹小车还可应用于家庭服务领域，如智能扫地机器人、智能花盆机器人等。
机器人自动巡航，清洁地面，喷水浇花，实现人机交互。
4. 安防监控：在安防监控领域，智能循迹小车可以应用于产品物流追踪、边境巡逻等领域。
机器人对区域进行自动巡航，通过多种传感器检测目标，将异常情况反馈给监控中心，实现精确的实时监控。
(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。
智能巡线小车设计报告分解
第三届电子设计与测试竞赛方案设计报告学院：信息工程学院组长姓名：戴紫旭学号：班级：电气1402班联系电话：指导老师：张静选题名称：智能巡线小车（C题）设计报告——智能巡线小车（C题）（林晓强桑朝春）1.系统方案论证1.1小车巡线原理这里的巡线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，可以根据接收到的反射光的强弱来判断“道路”。
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。
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。
1.2方案论证与选择1.2.1 巡线模块设计与比较采用一体反射式红外对管，所谓一体就是发射管和接受管固定在一起，反射式的工作原理就是接收管接收到的信号是发射管发出的红外光经过反射物的反射后得到的，所以使用红外对管进行循迹时必须是白色地板加黑色引导条。
这次设计中由于是近距离探测，故采用红外对管来完成数据采集。
由于红外光波比可见光长，因此受可见光的影响较小。
同时红外线系统还具有以下优点：尺寸小、质量轻，便于安装。
反射式光电检测器就是其中的一种器件，它具有体积小、灵敏度高、线性好等特点，外围电路简单，安装起来方便，电源要求不高。
用它作为近距离传感器是最理想的，电路设计简单、性能稳定可靠。
1.2.2 供电方案设计与比较方案一：采用两个电源供电，将电动机驱动电源以及其周边电路与单片机电源分别供电，由于单片机的电压较低，而电机需要的电压较高，容易使单片机电压过高而损坏，使用两个电池供电，可以提高系统稳定性，但是多一组电池，增加了小车的质量，同时也增加了小车的惯性，降低了灵敏度。
方案二：采用单一电源供电。
电源直接给单片机供电，通过单片机的IO口连接到电动机上，这样输出的电压稳定，同时也减轻了小车的质量，使小车更加灵活。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
智能巡线小车设计报告分解Company number：【WTUT-WT88Y-W8BBGB-BWYTT-19998】第三届电子设计与测试竞赛方案设计报告学院：信息工程学院组长姓名：戴紫旭学号：班级：电气1402班联系电话：指导老师：张静选题名称：智能巡线小车（C题）设计报告——智能巡线小车（C题）（林晓强桑朝春）1.系统方案论证1.1小车巡线原理这里的巡线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，可以根据接收到的反射光的强弱来判断“道路”。
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。
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。
1.2方案论证与选择巡线模块设计与比较采用一体反射式红外对管，所谓一体就是发射管和接受管固定在一起，反射式的工作原理就是接收管接收到的信号是发射管发出的红外光经过反射物的反射后得到的，所以使用红外对管进行循迹时必须是白色地板加黑色引导条。
这次设计中由于是近距离探测，故采用红外对管来完成数据采集。
由于红外光波比可见光长，因此受可见光的影响较小。
同时红外线系统还具有以下优点：尺寸小、质量轻，便于安装。
反射式光电检测器就是其中的一种器件，它具有体积小、灵敏度高、线性好等特点，外围电路简单，安装起来方便，电源要求不高。
用它作为近距离传感器是最理想的，电路设计简单、性能稳定可靠。
供电方案设计与比较方案一：采用两个电源供电，将电动机驱动电源以及其周边电路与单片机电源分别供电，由于单片机的电压较低，而电机需要的电压较高，容易使单片机电压过高而损坏，使用两个电池供电，可以提高系统稳定性，但是多一组电池，增加了小车的质量，同时也增加了小车的惯性，降低了灵敏度。
方案二：采用单一电源供电。
电源直接给单片机供电，通过单片机的IO口连接到电动机上，这样输出的电压稳定，同时也减轻了小车的质量，使小车更加灵活。
但是加高的电压提高了损坏单片机的风险。
从安全性考虑，我们选择方案一。
电机驱动模块设计与比较方案一：33886驱动采用飞思卡尔公司的直流电机驱动芯片MC33886。
其驱动能力强，有过流保护功能，状态监测功能，通过PWM调节可实现正反转。
1)单独使用一片33886优点：应用电路简单，实现方便。
缺点：芯片驱动电流小，内阻大，可能存在发热严重的问题，不好加散热片。
2)采用两片或者四片MC33886并联优点：可以增大驱动能力，减少单片机发热量。
缺点：存在均流不佳的问题，有碍提高整个装置的输出，甚至造成器件和装置的损害。
方案二：L298N驱动L298N是ST生产的芯片，主要特点：工作电压高，最高工作电压可达到46V，并且可以驱动两个电机，可以直接通过电源来调节电压；可以直接用单片机的I/O口提供信号，而且电路简单，使用比较方便。
经经验比较，L298N驱动模块运行可靠，取得效果较好，而且电路的电气性能和散热性能较好，此设计选用L298N驱动模块。
智能小车测距模块设计与比较方案一：用霍尔元件检测小磁片利用霍尔元件检测装在小车轮子上的小磁铁（放置的小磁铁个数可更改）给单片机发送中断脉冲，每受到一次或者几个脉冲后，小车轮子周长加一次，即最后的总数就为距离，霍尔元件具有体积小，频率相应宽度大，动态性好，对外围电路要求简单等优点。
但是他的转换率比较低，受外界影响，尤其是温度。
方案二：用光栅进行计算在小车的轮子上加上光栅，外围加上光电管进行检测。
用这种方法进行检测精确度高，误差较小，安装方便。
但是在小车转弯处精确度不高，会造成一定的误差。
方案三：使用带有编码器直流电机用这种方法就是简单，直接计算出，而且精度高。
缺点在于这种电机非常贵，自己需求大。
但根据我们的实际状况，我们决定采用第三种方案。
刹车机构功能设计与比较方案一：自然减速式当系统发出停止信号时停止给驱动电机供电，小车在无动力状态因阻力而自然变为静止。
由于惯性，小车全速行驶时需秒后才能停止，因车轮滑行造成的误差较大。
无法实现精确制动的目标。
方案二：反转式当小车需要停车时给驱动电机以反转信号，利用轮胎与跑道的摩擦力抵消惯性效应。
由于车速是渐减的，反向驱动信号长度也要渐减，否则小车可能反向行驶。
使用此方案后全速刹车反应时间减少为。
由于需要对小车进行刹车，从而更加准确的计算路程，故本系统中采用方案二。
1.3控制系统总体设计自动循迹小车控制系统由主控制电路模块、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图1所示。
图1 控制系统的结构框图1.主控制电路模块：用EK-TM4C123GXL单片机、复位电路，时钟电路2.红外检测模块：光电传感器ST1883.电机及驱动模块:电机驱动芯片L298N、四个直流电机4.电源模块：双路开关电源2.系统电路设计及指标计算2.1光电管探测模块2.1.1红外传感器ST188简介含一个反射模块（发光二极管）和一个接收模块（光敏三极管）。
通过发射红外信号，看接收信号变化判断检测物体状态的变化。
A、K之间接发光二极管，C、E之间接光敏三极管（二者在电路中均正接，但要串联一定阻值的电阻）。
图2 ST188实物图图3 ST188实物图2.1.2具体电路通过ST188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，再输入到单片机中，用以判定是否检测到黑线。
图4 ST188电路图2.1.3传感器安装在小车具体的巡线行走过程中，为了能精确测定黑线位置并确定小车行走的方向，需要同时在底盘装设4个红外探测头，进行两级方向纠正控制，提高其巡线的可靠性。
这4个红外探头的具体位置如图6所示。
图5 传感器安装图图中巡线传感器全部在一条直线上。
其中X1与Y1为第一级方向控制传感器，X2与Y2为第二级方向控制传感器，并且黑线同一边的两个传感器之间的宽度不得大于黑线的宽度。
小车前进时，始终保持(如图3-4中所示的行走轨迹黑线)在X1和Y1这两个第一级传感器之间，当小车偏离黑线时，第一级传感器就能检测到黑线，把检测的信号送给小车的处理、控制系统，控制系统发出信号对小车轨迹予以纠正。
若小车回到了轨道上，即4个探测器都只检测到白纸，则小车会继续行走；若小车由于惯性过大依旧偏离轨道，越出了第一级两个探测器的探测范围，这时第二级探测器动作，再次对小车的运动进行纠正，使之回到正确轨道上去。
可以看出，第二级方向探测器实际是第一级的后备保护，从而提高了小车巡线的可靠性。
2.2单片机控制板模块对于我们的智能小车，我们使用EK-TM4C123GXL最小系统图6 EK-TM4C123GXL最小系统控制板实物图经过我们对EK-TM4C123GXL最小系统的资料的研读，我们知道系统板上的电源模块，复位电路，晶振电路已经具备。
然后我们对最小系统板上的可用I/O口进行了统计，统计结果如下：PA2--PA7PB0--PB7PC4—PC7PD0--PD3PE0—PE5PF0—PF5电机及驱动模块L298N驱动模块L298N是ST公司生产的一种高电压、大电流电机驱动芯片。
该芯片采用15脚封装。
主要特点是：工作电压高，最高工作电压可达46V；输出电流大，瞬间峰值可达3A，持续工作电流2A；内含两个H桥的高电压大电流全桥式驱动器，可以用来驱动直流电动机和步进电机，继电器线圈等感性负载；采用标准逻辑电平信号控制；具有两个使能控制端，在不受输入信号影响的情况下允许或禁止器件工作有一个逻辑电源输入端，使内部逻辑电路部分在低电压下工作；并且可以外接检测电阻，将变化量反馈给控制电路。
使用L298N驱动电机，该芯片可以驱动两个二相电机，也可以驱动一个四相电机，可以直接通过电源来调节输出电压。
L298N的主要引脚功能如下：+5V：芯片电压5VVCC：电机电压，最大可接50VGND：共地接法Output1—Output2：输出端，接电机1Output3—Output4：输出端，接电机2EN1、EN2：高电平有效，EN1、EN2分别为 IN1和IN2、IN3和IN4的使能端Input1～Input4：输入端，输入端电平和输出端电平是对应的图7 L298N实物图图8 L298N引脚图图9 L298N驱动原理图电机控制过程IN1，IN2，IN3，IN4接收脉冲信号L298N的1脚和15脚发射极分别单独引出以便接入电流采样电阻，形成电流传感信号。
OUT1，OUT2 和 OUT3，OUT4之间可分别接电动机的一相。
5，7，10，12脚接输入控制电平，控制电机的正反转。
ENA，ENB控制使能端，控制电机的停转。
IN1 IN2 ENA 电机状态X X 0 停止0 0 1 顺时针0 1 1 逆时针0 0 0 停止1 1 0 停止控制电机的运行速度只要控制系统发出时钟脉冲的频率或换相的周期，即在升速过程中，使脉冲的输出频率逐渐增加；在减速过程中，使脉冲的输出频率逐渐减少。
注释：对应附录中的Ｉ／Ｏ连接表：６――z（y）1IN1５――z（y）1IN2４――z（y）2IN1３――z（y）2IN2２――z（y）1pwmIN１――z（y）2pwmIN 2.3LCD显示模块我们采用1602液晶显示对我们所测得的比赛时间和路程，1602控制相对简单，成本也相对较低，因此我们选用1602作为显示模块。
简介：工业字符型液晶，能够同时显示16x02即32个字符。
（16列2行）1602液晶也叫1602字符型液晶，它是一种专门用来显示字母、数字、符号等的点阵型液晶模块。
它由若干个5X7或者5X11等点阵字符位组成，每个点阵字符位都可以显示一个字符，每位之间有一个点距的间隔，每行之间也有间隔，起到了字符间距和行间距的作用，正因为如此所以它不能很好地显示图形（用自定义CGRAM，显示效果也不好）。
1602LCD是指显示的内容为16X2,即可以显示两行，每行16个字符液晶模块（显示字符和数字）。
市面上字符液晶大多数是基于HD44780液晶芯片的，控制原理是完全相同的，因此基于HD44780写的控制程序可以很方便地应用于市面上大部分的字符型液晶。
图10 lcd1602实物图图11 lcd1602引脚图2.4距离计算模块我们采用27GMB-1525Y 直流减速电机，这种电机内部有两线霍尔编码器，4倍频减速箱减速，轮子每圈有几百脉冲。
图12 电机实物图电机上编码器的作用及其工作原理：编码器一般用在普通电机的轴端采集旋转了多少角度，伺服和步进电机都有自带的信号反馈一般不需要加装编码器，通过转子在编码器内部扫过了多少个暗刻线来输出多少个脉冲信号，精度选择就是编码器有多少分辨率，越高的角度记录越精确，有AB输出的也有A+B+A-B-输出的，把这两根信号线接在PLC 输入端的高速计数输入端子上，一般都是PLC输入的前几个点上，程序控制也是要查找手册用高速计数器接收信号，通过计算得出你想要的电机旋转圈数然后来控制电机的启停达到电机在线性或是转盘角度上的精确定位。