自动循迹小车_报告

‘杰威电子’杯电气学院第二届电子设计大赛

设计报告

参赛题目：智能循迹小车

学院班级：

学生姓名：

学生专业：

日期： 2013.3.29 ‘杰威电子’杯第二届院电子设计大赛组委会印制

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摘要： (2)

1任务和要求 (3)

1.1任务和要求 (3)

2.系统设计方案 (3)

2.1循迹原理 (3)

2.2控制系统总体设计 (3)

3.系统方案 (4)

3.1 循迹模块 (4)

3.1.1四路红外线多用探测系统 (5)

3.1.2比较器LM339简介 (5)

3.1.3具体电路 (6)

3.1.4传感器安装 (6)

3.2控制器模块 (7)

3.3电源模块 (7)

3.4电机及驱动模块 (8)

3.4.1电机 (9)

3.4.2驱动 (9)

3.5自动循迹小车总体设计 (10)

3.5.1总体电路图 (10)

3.5.2系统总体说明 (12)

4.软件设计 (12)

4.1 PWM控制 (12)

4.2 总体软件流程图 (13)

4.3小车循迹流程图 (13)

4.4中断程序流程图 (14)

4.5单片机测序 (15)

5．参考资料 (18)

自动循迹小车

摘要：

本设计是一种基于单片机控制的简易自动循迹小车系统，包括小车系统构成软硬件设计方法。小车以STC89C52 为控制核心,利用四路红外线多用探测系统对路面黑色轨迹进行检测,并将路面检测信号反馈给单片机。单片机对采集到的信号予以分析判断,及时控制驱动电机以调整小车转向,从而使小车能够沿着黑色轨迹自动行驶,实现小车自动循迹的目的。

关键词：单片机STC89C52 四路红外线多用探测系统直流电机自动循迹小车

Abstract :

This design is a Simple Design of a smart auto-tracking vehicle which based on MSC control.The construction of the car ,and methods of hardware and software design are included. The car use STC89C52 as heart of centrol in this system. Then using PWM waves Produced by MCU to control car speed. By using infraraed sensor to detect the information of black track. The smart vehicle acquires the information and sends t hem to the MSC.Then the MSC analyzes the signals and controls the movements of t he motors. Which make the smart vehicle move along the given black line antomaticly.

Keywords :infrared sensor ；MSC ；auto-tracking

1.任务及要求

1.1任务

1、基本要求

（1）小车从起点标志线出发，沿黑线行进，能在终点标志

线停止并有明确的声光提示。

（2）小车在行进过程中，能记录行进所用的时间并显示出

来。

2、发挥部分：

（1）在小车行进过程中对小车进行测速；

（2）在小车停止后显示小车的平均速度；

（3）其他发挥部分。

综述：设计一个基于直流电机的自动寻迹小车，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。系统方案方框图如图1-1所示。

图1-1 系统方案方框图

2.系统设计方案

2.1小车循迹模块

我们选择四路红外线多用探测系统。此系统是为智能小车等自动化机械装置

提供一种多用途的红外线探测系统的解决方案。使用

红外线发射和接收管等分立元器件组成探头，并使用

LM339 电压比较器做为核心器件构成中控电路。此系

统具有的多种探测功能能极大的满足客各种自动化、

智能化的小型系统的应用

2.2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,循迹模块、电机及驱动模块等部分组成,控制系统的结构框图如图2-1 所示。

1、 主控制电路模块：用STC89C52单片机、复位电路，时钟电路

2、 循迹模块：循迹传感器,比较器LM339.

3、 电机及驱动模块:电机驱动芯片L298N 、两个直流电机

4、 电源模块：稳压电源

3.系统方案和设计

3.1 循迹模块

循迹模块我们选择四路红外线多用探测系统。如右图所示。

测试:

测试探头:移开探头前面的所有物体,且探头不要指向阳光的

方向。将探头板接上电源后用万用表测最输出端电

压。此时的电压应当在 1 伏特左右。用白纸挡在探头前。用

万用表测输出端电压应当接近电源电压。

测试中探板:将测试好的探头按板上所标示的接入输入端子,移开探头前面的所有物体,且探头不要指向阳光的

方向,将中探板接上电源后用万用表测输出端子,此时输出端输出的电压应当接近电源电压,用白纸挡在探头前,万 稳压电

源模块 主控芯片 STC89C52 L298 直流电机

循迹传感器 电压比较器

图2-1系统的结构框图