基于单片机的智能循迹小车
基于STM32的智能循迹小车的设计
基于STM32的智能循迹小车的设计智能循迹小车是一种具有自主导航能力的智能移动机器人，能够根据预设的轨迹路径进行自主轨迹行驶。
该设计基于STM32单片机，采用感光电阻传感器进行循迹控制，结合电机驱动模块实现小车的前进、后退、转向等功能。
一、硬件设计1.MCU选型：选择STM32系列单片机作为主控芯片，具有高性能、低功耗、丰富接口等特点。
2.传感器配置：使用感光电阻传感器进行循迹检测，通过读取传感器的电阻值判断小车当前位置，根据不同电阻值控制小车行驶方向。
3.电机驱动模块：采用直流电机驱动模块控制小车的前进、后退、转向等动作。
4.电源管理：使用锂电池供电，通过电源管理模块对电源进行管理，保证系统正常工作。
二、软件设计1.系统初始化：对STM32单片机进行初始化，配置时钟、引脚等相关参数。
2.传感器读取：通过ADC模块读取感光电阻传感器的电阻值，判断小车当前位置。
3.循迹控制：根据传感器读取的电阻值判断小车相对于轨迹的位置，根据不同的位置控制小车的行驶方向，使其始终保持在轨迹上行驶。
4.电机控制：根据循迹控制的结果，通过电机驱动模块控制小车的前进、后退和转向动作。
5.通信功能：可通过串口通信模块与上位机进行通信，实现与外部设备的数据传输和控制。
三、工作流程1.初始化系统：对STM32单片机进行初始化配置。
2.读取传感器：通过ADC模块读取感光电阻传感器的电阻值。
3.循迹控制：根据读取的电阻值判断小车相对于轨迹的位置，控制小车行驶方向。
4.电机控制：根据循迹控制的结果，通过电机驱动模块控制小车的前进、后退和转向动作。
5.通信功能：可通过串口通信模块与上位机进行通信。
6.循环运行：不断重复上述步骤，实现小车的自主循迹行驶。
四、应用领域智能循迹小车的设计可以广泛应用于各个领域。
例如，在物流行业中，智能循迹小车可以实现自动化的物品搬运和运输；在工业领域，智能循迹小车可以替代人工，进行自动化生产和组装；在家庭生活中，智能循迹小车可以作为智能家居的一部分，实现家庭清洁和智能控制等功能。
探究基于单片机的智能循迹小车设计
DESIGN·TECHNICS设计·技术文 陈宁宁 王长远探究基于单片机的智能循迹小车设计智能循迹小车设计的基础是单片机，同时借助传感器识别赛道信息和检测智能车的速度、加速度，从而使小车循迹稳定行驶。
当下，行业非常关注对基于单片机的智能循迹小车的研究。
据此背景，笔者主要探究基于单片机的智能循迹小车的设计。
一、设计方案（一）控制电路板在智能循迹小车中，控制电路板是数据处理最主要的区间，其作用是控制小车的行动。
为此，控制电路板设计以AT89S52单片机为主体，并与传感器、控制电机相连。
其中，传感器的作用是接收外界信号，控制电机的作用是驱动小车。
（二）控制电机智能循迹小车的电机负责为小车提供动力，其设计思路是：由伺服舵机驱动小车前进、后退、停止和掉头等。
（三）传感器智能循迹小车的传感器具体负责识别路况。
设计选择在小车的四角安装四个QTI 红外传感器。
那么，在小车行驶中，由传感器识别小车行驶轨道上的障碍物、黑白线，并以电信号的形式传向单片机，然后由单片机解读信号和引导小车保持正常的行驶状态。
（四）其他部件在智能循迹小车中，其驱动装置、动力装置和其他硬件设备全部装在底盘上。
二、硬件设计（一）伺服电机设计伺服电机是一种补助马达间接变速装置，主要负责在伺服系统中控制机械元件的运转。
智能循迹小车的伺服电机共有三条输入线，即红色电源线、黑色地线和白色信号控制线各1条。
伺服电机主要负责按指令来控制小车的移动位置、行驶速度，而其信号控制周期为脉宽调制到20ms 时的信号。
另外，伺服电机内设有能够产生基准信号（周期20ms、宽度1.5m）的基准线路，共1条，同时内设有1个比较器，用以比较基准信号与外加信号，从而通过判断方向和大小来释放电机转动信号。
（二）循迹传感器循迹传感器设计的主要内容包括选择传感器、小车循迹设计。
其中，选择传感器的关键是解决传感器的接线问题。
QTI 红外传感器由发光二极管、光敏三极管各1个耦合而成，其是一种与光敏电阻相似的电阻，主要负责控制信号等电平。
基于STM32的智能循迹避障小车
基于STM32的智能循迹避障小车【摘要】本文介绍了一款基于STM32的智能循迹避障小车。
在引言中，我们简要介绍了背景信息，并阐明了研究的意义和现状。
在我们详细讨论了STM32控制系统设计、循迹算法实现、避障算法设计、硬件设计和软件设计。
在结论中，我们分析了实验结果，讨论了该小车的优缺点，并展望了未来的发展方向。
通过本文的研究，我们验证了该智能小车在循迹和避障方面的性能，为智能移动机器人领域的研究提供了新的思路和方法。
【关键词】关键词：STM32、智能小车、循迹避障、控制系统、算法设计、硬件设计、实验结果、优缺点、未来展望1. 引言1.1 背景介绍智能循迹避障小车是一种基于STM32单片机的智能机器人，在现代社会中起着越来越重要的作用。
随着科技的发展，人们对智能机器人的需求也日益增长。
智能循迹避障小车不仅可以帮助人们完成一些重复性、繁琐的任务，还可以在一些特殊环境下代替人类进行工作，提高效率和安全性。
循迹功能使智能小车能够按照特定的路径行驶，可以应用于自动导航、自动驾驶等领域。
而避障功能则使智能小车具有避开障碍物的能力，适用于环境复杂、存在风险的场所。
通过将这两个功能结合起来，智能循迹避障小车可以更好地适应各种复杂环境，完成更多的任务。
本文旨在探讨基于STM32的智能循迹避障小车的设计与实现，通过研究其控制系统设计、循迹算法实现、避障算法设计、硬件设计和软件设计等方面，为智能机器人领域的发展做出一定的贡献。
1.2 研究意义智能循迹避障小车的研究旨在利用先进的STM32控制系统设计和算法实现，实现小车的智能循迹和避障功能，从而提高小车的自主导航能力和适应性。
研究意义主要包括以下几个方面：1. 提升科技水平：通过研究智能循迹避障小车，促进了在嵌入式系统领域的发展，推动了智能控制和算法设计的进步，增强了人工智能在实际应用中的影响力。
2. 提高生产效率：智能循迹避障小车可以应用于仓储物流、工业自动化等领域，可以替代人工完成重复、枯燥的任务，提高了生产效率和效益。
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_张岩
基于单片机的智能循迹小车设计＊张 岩 裴晓敏 付韶彬（辽宁石油化工大学信息与控制工程学院 抚顺 １１３００１）摘 要：设计了一款速度快、运行稳定、循迹精度高的智能小车，首先利用５路光电对管采集路面信息；３路光电开关采集前方障碍物信息；然后，将获得的信息转化为能够被单片机识别的数字信号；最后，采用单片机为主控制芯片，根据路面信息，对直流电机进行脉宽调速，控制小车的行进、转弯和停止。
由于５路光电对管分布在小车底盘的不同角度，提高了小车对不同弯度路径的判断能力，根据路径弯度调整ＰＷＭ波形的占空比以达到控制小车转弯速度的目的，使小车准确沿既定路线自动行驶。
实验证明采用该方法设计的智能小车在保证运行速度的前提下，可以提高循迹精度、减少漂移次数。
关键词：单片机；循迹；脉宽调速中图分类号：ＴＰ２４２ ＴＮ２９ 文献标识码：Ａ 国家标准学科分类代码：５１０．１０Ｄｅｓｉｇｎ ｏｆ ｔｈｅ ｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔ ｔｒａｃｅ－ｋｅｅｐｉｎｇ ｃａｒ ｂａｓｅｄ ｏｎ ｓｉｎｇｌｅｃｈｉｐ ｍｉｃｒｏｃｏｍｐｕｔｅｒＺｈａｎｇ Ｙａｎ Ｐｅｉ Ｘｉａｏｍｉｎ Ｆｕ Ｓｈａｏｂｉｎ（Ｓｃｈｏｏｌ ｏｆ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ ａｎｄ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｌｉａｏｎｉｎｇ Ｓｈｉｈｕａ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｆｕｓｈｕｎ １１３００１，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ａｎ ｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔ ｔｒａｃｅ－ｋｅｅｐｉｎｇ ｃａｒ ｈａｓ ｂｅｅｎ ｄｅｓｉｇｎｅｄ，ｗｈｉｃｈ ｉｓ ｆａｓｔ，ｓｔａｂｌｅ，ｍｏｒｅ ａｃｃｕｒａｃｙ ａｔ ｔｒａｃｉｎｇ．Ｆｉｒｓｔｌｙ，ｒｏａｄ ｉｎｆｏｒｍａ－ｔｉｏｎ ｉｓ ｃｏｌｌｅｃｔｅｄ ｂｙ ｆｉｖｅ ｐｈｏｔｏｅｌｅｃｔｒｉｃ ｐａｉｒ ｔｕｂｅｓ，ａｎｄ ｏｂｓｔａｃｌｅ ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ ｉｓ ｃｏｌｌｅｃｔｅｄ ｂｙ ｔｈｒｅｅ ｐｈｏｔｏｅｌｅｃｔｒｉｃ ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ．Ｔｈｅｎ，ｃｏｎｖｅｒｔｔｈｅ ｃｏｌｌｅｃｔｅｄ ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ ｉｎｔｏ ｄｉｇｉｔａｌ ｓｉｇｎａｌｓ ｗｈｉｃｈ ｃａｎ ｂｅ ｉｄｅｎｔｉｆｉｅｄ ｂｙ ｓｉｎｇｌｅ ｃｈｉｐ；Ｆｉｎａｌｌｙ，ｓｉｎｇｌｅ ｃｈｉｐ ｍｉｃｒｏｃｏｍｐｕｔｅｒ ｗｏｒｋｓ ａｓ ｔｈｅｃｏｎｔｒｏｌ ｃｅｎｔｅｒ，ａｃｃｏｒｄｉｎｇ ｔｏ ｔｈｅ ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅ ｒｏａｄ，ｃｏｎｔｒｏｌｓ ＤＣ ｍｏｔｏｒ ｔｈｒｏｕｇｈ ＰＷＭ（ｐｕｌｓｅ ｗｉｄｔｈ ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）ａｎｄ ａｃｈｉｅｖｅｆｕｎｃｔｉｏｎｓ ｏｆ ｃａｒ ｇｏｉｎｇ ｆｏｒｗａｒｄ，ｂａｃｋｗａｒｄ，ｔｕｒｎｉｎｇ ｌｅｆｔ，ｔｕｒｎｉｎｇ ｒｉｇｈｔ ａｎｄ ｓｔｏｐ，ａｎｄ ｋｅｅｐ ｔｈｅ ｃａｒ ｍｏｖｉｎｇ ｏｎ ｔｒａｃｅ，ａｕｔｏｍａｔｉｃａｌｌｙ．Ｂｅ－ｃａｕｓｅ ｐｈｏｔｏｅｌｅｃｔｒｉｃ ｐａｉｒ ｔｕｂｅｓ ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ ａｔ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ａｎｇｌｅｓ ｏｆ ｔｈｅ ｃａｒ ｃｈａｓｓｉｓ，ｉｔ ｃａｎ ｉｍｐｒｏｖｅｓ ｊｕｄｇｉｎｇ ａｂｉｌｉｔｙ ｆｏｒ ｒｏａｄ ｗｉｔｈ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔａｎｇｌｅｓ．Ａｄｊｕｓｔｉｎｇ ｄｕｔｙ ｒａｔｉｏ ｃａｎ ｃｏｎｔｒｏｌ ｓｐｅｅｄ ｆｏｒ ｃａｒ ａｔ ｔｕｒｎｉｎｇ ａｃｃｏｒｄｉｎｇ ｔｏ ｐａｔｈ’ｓ ｃｕｒｖａｔｕｒｅ．Ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔｓ ｏｆ ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔ ｓｈｏｗｓ ｔｈａｔｔｈｅ ｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔ ｃａｒ ｄｅｓｉｇｎｅｄ ｂｙ ｔｈｉｓ ｍｅｔｈｏｄ ｃａｎ ｋｅｅｐ ｒｕｎｎｉｎｇ ｓｐｅｅｄ，ｍｅａｎ ｗｈｉｌｅ，ｔｒａｃｉｎｇ ａｃｃｕｒａｃｙ ｉｓ ｓｏｍｅｗｈａｔ ｉｎｃｒｅａｓｅｄ，ｄｒｉｆｔ ｔｉｍｅｄｅｃｒｅａｓｅｄ ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｌｙ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｓｉｎｇｌｅ ｃｈｉｐ ｍｉｃｒｏｃｏｍｐｕｔｅｒ；ｔｒａｃｅ－ｋｅｅｐｉｎｇ；ＰＷＭ 收稿日期：２０１３－１１＊基金项目：２０１２国家级大学生创业训练（２０１２１０１４８０２８）项目１ 引 言循迹小车制作是目前电子竞赛中的一个热门课题［１－２］。
基于单片机的智能小车避障循迹系统设计
基于单片机的智能小车避障循迹系统设计
随着技术的不断发展，智能小车成为人们生活中不可或缺的一部分。
本文主要介绍一款基于单片机的智能小车避障循迹系统设计。
一、系统的硬件设计
本智能小车的硬件设计包括控制模块、电源模块、驱动模块和传感器模块。
其中，控制模块采用C51单片机，电源模块采
用锂电池，驱动模块通过直流电机实现小车的前进、后退、左右转弯等各项动作，而传感器模块则包括超声波传感器、巡线传感器和红外线传感器。
二、系统的软件设计
本智能小车的软件设计包括控制程序和驱动程序。
控制程序主要实现通过巡线传感器和超声波传感器来检测路面情况，从而确定小车行驶方向和速度，同时通过红外线传感器来检测障碍物，从而进行避障。
驱动程序主要用于实现小车的前进、后退、左右转等动作。
三、系统的操作流程
小车启动时，控制程序首先检测巡线传感器和超声波传感器所处位置，从而确定小车行驶方向和速度。
接着，红外线传感器开始检测障碍物，并且在检测到障碍物时，自动转弯避免碰撞。
当小车行驶过程中检测到黑色线条时，巡线传感器将自动控制
小车前进或后退，从而使小车保持在线条上行驶。
四、系统的优点和应用
基于C51单片机的智能小车避障循迹系统具有高度自动化、低成本、易于维护等优点。
该系统可广泛应用于自动化物流、智能家居、机器人等领域。
总之，随着科技的不断发展，传感器技术和单片机技术等已经得到了广泛的应用和推广。
未来，智能小车必将在各个领域发挥更大的作用，创造更多的价值。
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。
基于单片机循迹小车的设计
基于单片机循迹小车的设计
一、硬件结构设计
（1）外观设计
该循迹小车采用4轮驱动底盘，使小车有较强的稳定性，小车安装有
一个带调光功能的LED头灯，可以缩短小车行驶的距离，以及一个用于采
集道路信息的循迹模块。
四个车轮上安装有电机，以及一个用于驱动小车
的电源，主控器采用的是51单片机。
（2）基础硬件设计
1）电源：采用12V锂电池，通过一个5V调整稳压电路改变输出电压，并调整电流大小以供电源的可靠性；
2）车轮电机：采用马达，可提供足够的动力，能够拉动小车行驶，
同时通过电路来控制马达的速度；
3）主控器：采用51单片机，作为小车的主控单元，可实现小车的运
动控制、数据采集等功能；
4）循迹模块：采用模拟循迹模块，用于采集道路信息，根据采集的
信息以及灰度传感器的反馈信息，调整小车的运动方向；
5）头灯：采用LED头灯，可实现可调光的功能，使得车子在夜晚的
黑暗环境中也能保持安全的运行；
6）电路板：依据小车的硬件结构设计出合理的路径，实现电路图和
实际的车路径的一一匹配，以此实现对小车运行的控制。
二、软件程序设计
（1）程序流程设计。
(完整版)基于单片机智能循迹小车毕业设计
沈阳理工大学课程名称：基于单片机智能循迹小车姓名：魏玉柱指导教师：程磊催宁海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STC89C52单片机作为小车的控制核心；采用TCRT5000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。
关键词：STC89C52 智能循迹小车TCRT5000传感器电机驱动目录1引言 (4)2 需求分析 (4)2.2 循迹小车的发展历程回顾 (5)2.3智能循迹小车的应用 (5)2.4 智能循迹小车研究中的关键技术 (8)3系统设计 (9)4详细设计 (8)4.1 硬件设计 (8)4.1.1电路原理图 (9)4.1.2 器件选择 (10)4.1.2.1 智能循迹小车的主控芯片的选择 (10)4.1.2.2 智能循迹小车电源模块的选择 (10)4.1.2.3 智能循迹小车电机驱动电路的选择 (11)4.1.2.4 智能小车循迹模块的选择 (11)4.1.3 模块设计 (12)4.1.3.1电机驱动模块电路 (12)4.1.3.2光电传感器模块 (12)4.2 软件设计 (14)4.2.1程序流程图 (14)4.2.2实现主要代码 (14)5 实验结果 (16)5.1设计实现 (16)5.2出现的问题和解决的方法 (17)6 结束语 (18)7.参考文献 (19)1引言随着控制技术及计算机技术的发展，寻迹小车系统将在未来工业生产和日常生活中扮演重要的角色。
单片机的智能循迹小车
调试方法
A
总之，基于 51单片机的 智能循迹小 车是一种简 单实用的智 能控制系统
B
通过合理的 硬件设计和 软件编程， 可以实现小 车的自动循
迹功能
C
在调试过程中， 需要逐步排查 问题，不断优 化程序，以提 高系统的性能
和稳定性
感/谢/聆/听
以及调试方法
1
原理
原理
1Байду номын сангаас
基于51单片机的智能循迹小车通过传感器检测小车与路径之间的距 离，将检测到的信号转换为电平信号，然后通过单片机进行处理
单片机根据接收到的信号控制电机驱动模块，从而控制小车的运动 方向和速度
2
3
通过不断调整小车的运动方向和速度，使得小车能够沿着指定的路 径进行运动
2
硬件组成
51单片机的智能 循迹小车
-
01
原理
02 硬件组成
03 软件设计 04 调试方法
51单片机的智能循迹小车
1
智能循迹小车是一种自动 控制系统，能够沿着指定
的路径进行运动
2
基于51单片机的智能循迹 小车是一种使用51单片机 作为主控制器的智能循迹
小车
3
下面将详细介绍基于51单 片机的智能循迹小车的原 理、硬件组成、软件设计
4
调试方法
调试方法
基于51单片机的智能循迹小车的调试方法主要包括以下几个步骤
硬件调试：检查硬件连接是否正确，确保电源、传感器、电机驱动模块等设备 能够正常工作
软件调试：通过调试器或仿真器对程序进行调试，检查程序是否存在语法错误 或逻辑错误
实际环境测试：将调试好的程序下载到单片机中，然后在实际环境中进行测试 。观察小车的运动情况，如果存在偏差或问题，需要对程序进行调整和优化
基于单片机控制的循迹小车设计设计
摘要本循迹小车采用现在较为流行的8位单片机作为系统大脑，以STC89C52单片机为控制核心。
用其控制行进中的小车，以实现其既定的性能指标。
充分分析我们的系统，其关键在于实现小车的自动控制，而在这一点上，单片机就显现出来它的优势控制简单、方便、快捷。
40脚的DIP封装使它拥有32个完全IO(GPIO-通用输入输出)端口，通过这些端口加以信号输入电路，将各传感器的信号传至单片机分析处理，从而控制L293D电机驱动，控制小车。
利用红外对管检测黑线，通过循迹模块里的红外对管是否寻到黑线产生的电平信号返回到单片机红外对管来实现循迹功能。
单片机根据程序设计的要求做出相应的判断送给电机驱动模块。
让小车来实现前进，左转，右转，停车等基本功能。
集成红外线传感器即光电开关进行避障。
整个系统的电路结构简单，可靠性能高。
根据小车各部分功能，分析硬件电路，并调试电路。
将调试成功的各个模块逐个地融合成整体，再进行软件编程调试，直至完成。
关键词：循迹小车STC89C52单片机红外对管 L293D电机驱动AbstractThis tracking car adopts the now popular 8-bit single chip microcomputer as the system of the brain, with the STC89C52 single-chip microcomputer as the core. To control the traveling car with it, in order to realize the given performance index. Full analysis of our system, the key is to achieve the automatic control cars, but at this point, single-chip microcomputer control will show its advantage is simple, convenient and fast. 40 feet DIP package makes it has 32 completely IO (GPIO - general input/output port, signal input circuit, through these ports will transmit the signals to single chip microcomputer analysis of each sensor to control L293D motor drive and control the car. The use of infrared for detecting tube black line, through infrared tracking module for tube whether find level signal produced by the black thread returns to the SCM infrared tube to realize tracking function. SCM according to the requirement of the program design make the corresponding judgment for motor driver module. Let the car to achieve forward, turn left, turn right, the basic function such as parking. Integrated infrared sensor photoelectric switch for obstacle avoidance. The circuit of the whole system structure is simple, reliable performance is high. According to the function of car parts, analyze the hardware circuit, and debug the circuit. Debugging success of each module individually merged into a whole, and then software programming and debugging, until completion.KEY WORDS: STC89C52 dc motor infrared sensors the pipe tracing cars L293D motor drive目录第一章绪论 (1)第二章方案设计与论证 (2)第一节主控系统 (2)第二节电机驱动模块 (3)第三节循迹模块 (5)第四节避障模块 (6)第五节机械系统和电源模块 (6)第六节电源模块 (6)第三章硬件设计 (8)第一节总体设计 (8)第二节信号检测模块 (11)第四章软件设计 (13)第一节小车运行主程序流程图 (13)第二节电机驱动程序 (14)第三节循迹模块 (15)第五章制作安装与调试 (18)结论 (19)致谢 (20)参考文献 (21)第一章绪论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。
毕业设计(论文)-基于单片机的智能循迹小车设计
摘要80C51单片机是一款八位单片机，他的易用性和多功能性受到了广大使用者的好评。
这里介绍的是如何用80C51单片机来实现长春工业大学的毕业设计，该设计是结合科研项目而确定的设计类课题。
本系统以设计题目的要求为目的，采用80C51单片机为控制核心，利用超声波传感器检测道路上的障碍，控制电动小汽车的自动避障，快慢速行驶，以及自动停车，并可以自动记录时间、里程和速度，自动寻迹和寻光功能。
整个系统的电路结构简单，可靠性能高。
实验测试结果满足要求，本文着重介绍了该系统的硬件设计方法及测试结果分析。
采用的技术主要有：（1）通过编程来控制小车的速度；（2）传感器的有效应用；（3）新型显示芯片的采用。
关键词：80C51单片机；光电检测器；PWM调速；电动小车。
ABSTRACT80C51 is a 8 bit single chip computer. Its easily using and multi-function suffer large users. This article introduces the CCUT graduation design with the 80C51 single chip computer. This design combines with scientific research object. This system regards the request of the topic, adopting 80C51 for controlling core, super sonic sensor for test the hinder. It can run in a high and a low speed or stop automatically. It also can record the time, distance and the speed or searching light and mark automatically the electric circuit construction of whole system is simple, the function is dependable. Experiment test result satisfy the request, this text emphasizes introduced the hardware system designs and the result analyze.The adoption of technique as:(1) Reduce the speed by program the engine；(2) Efficient application of the sensor;(3) The adoption of the new display chip.Key words:80C51 single chip computer; light electricitydetector;PWM speed adjusting;Electricity motive small car.目录1 绪论 (4)1.1本课题研究的背景和意义 (4)1.2智能循迹小车设计原理 (5)2 方案设计与论证 (5)2.1直流调速系统 (5)2.2检测系统 (6)3 智能寻迹小车模块设计 (10)3.1总体方案 (10)3.2传感检测单元 (11)3.2.1小车循迹原理 (11)3.2.2传感器的选择及检测电路设计 (11)3.2.3传感器的安装 (12)3.3软件控制单元 (13)3.3.1单片机选型及程序流程 (13)3.3.2车速的控制 (13)3.3.3电机驱动单元 (14)3.3.4蜂鸣器电路设计 (15)3.3.5稳压电源设计 (15)4 系统功能测试 (15)4.1测试仪器及设备 (16)4.2功能测试 (16)5 结束语 (17)致谢 (18)参考文献 (19)附录 (20)1相关芯片介绍 (20)1.1单片机概述 (20)1.2LM339芯片介绍 (24)1.3L298N芯片介绍 (27)1.47805芯片介绍 (28)2小车控制程序源代码（C） (30)1 绪论1.1 本课题研究的背景和意义随着汽车工业的迅速发展，关于汽车的研究也就越来越受人关注。
基于单片机的智能小车避障循迹系统设计
基于单片机的智能小车避障循迹系统设计一、本文概述随着科技的不断进步和智能化趋势的深入发展，单片机技术在现代电子系统中扮演着日益重要的角色。
特别是在智能机器人、自动化设备等领域，基于单片机的智能系统设计成为研究的热点。
其中，智能小车作为一种典型的移动机器人平台，具有广泛的应用前景。
智能小车能够在复杂环境中自主导航、避障和完成任务，这对于提高生产效率、降低人力成本以及实现智能化管理具有重要意义。
本文旨在设计一种基于单片机的智能小车避障循迹系统。
该系统利用单片机作为核心控制器，结合传感器技术、电机驱动技术和控制算法，实现小车的自主循迹和避障功能。
通过对小车硬件和软件的设计与优化，使其在复杂环境中能够稳定、高效地运行，并具备一定的智能化水平。
本文首先介绍了智能小车的研究背景和意义，阐述了基于单片机的智能小车避障循迹系统的研究现状和发展趋势。
然后，详细描述了系统的总体设计方案，包括硬件平台的搭建和软件程序的设计。
在硬件设计方面，重点介绍了单片机的选型、传感器的选择与配置、电机驱动电路的设计等关键部分。
在软件设计方面，详细阐述了避障算法和循迹算法的实现过程，以及程序的编写和调试方法。
本文还通过实验验证了所设计系统的可行性和有效性。
通过实验数据的分析和对比，证明了该系统在避障和循迹方面具有较高的准确性和稳定性。
本文也探讨了系统存在的不足之处和未来的改进方向，为相关领域的研究提供了一定的参考和借鉴。
本文设计的基于单片机的智能小车避障循迹系统具有较高的实用价值和广泛的应用前景。
通过不断优化和完善系统的设计，有望为智能机器人和自动化设备的发展做出积极的贡献。
二、系统硬件设计在智能小车避障循迹系统设计中，硬件设计是整个系统的基石。
我们选用了性价比较高、易于编程控制的单片机作为核心控制器，围绕它设计了整个硬件系统。
核心控制器：选用了一款高性能、低功耗的单片机作为核心控制器，负责处理传感器数据、执行避障和循迹算法，以及控制小车的运动。
基于单片机的智能循迹小车(文献综述) (5)
智能小车设计摘要：智能车技术以汽车电子为背景，涵盖了控制、模式识别、传感、电子、电气、计算机和机械等多个学科，这对进一步提高学生的综合素质，培养创新意识，培养学生从事科学、技术研究能力有着重要意义。
智能小车系统以飞思卡尔16位单片机作为系统处理器，采用基于光电传感器的信号采样模块获取赛道黑线信息，通过算法控制策略和PWM控制技术对智能小车的转向和速度进行控制。
使小车能够自主识别黑色引导线并根据黑色引导线实现快速稳定的寻线行驶。
系统介绍了硬件和软件两个方面。
在硬件方面，设计了具有电源管理、路径识别、车速检测、舵机控制和直流驱动电机控制的相关电路；在软件方面，根据PID控制或模糊控制并使用CodeWarrior软件编程和BDM调试实现小车行驶控制。
关键词：智能车；单片机；光电传感器；路径识别；1. 前言飞思卡尔智能车具体包括一种基于光电传感器的智能寻迹小车的设计和实现。
智能小车硬件系统由XS12微控制器、电源管理模块、路径识别电路、车速检测模块、舵机控制单元和直流驱动电机控制单元组成。
本系统以飞思卡尔16位微处理器MC9S12XS128为控制核心，并采用CodeWarrior软件编程和BDM作为调试工具。
运用红外发射接收原理进行道路信息采集，经单片机AD转换后通过相关算法及控制策略和PWM控制技术对智能小车的转向和速度进行控制，使小车能够自主识别黑色引导线并根据黑色引导线实现快速稳定的寻线行驶。
2.小车机械结构调整与优化车身机构调整包括：底盘调整、前轮的调整、后轮距及后轮差速的调整、齿轮传动机构调整。
3.硬件设计方案3.1电源模块设计由于电路中的不同电路模块所需要的工作电压和电流容量不相同，因此电源模块应该包含多个稳压电路，将充电电池电压转换成各个模块所需要的电压。
常用的电源有串联型线性稳压电源和开关型稳压电源两大类。
前者具有纹波小、电路结构简单的优点，但是效率较低，功耗大；后者功耗小，效率高，但电路却比较复杂，电路的纹波大。
基于单片机控制的循迹小车设计
基于单片机控制的循迹小车设计循迹小车是一种基于单片机控制的智能机器人，能够根据预设的轨迹路径进行移动。
它通过搭载在车身上的传感器感知地面颜色变化，从而实现自主循迹行驶。
循迹小车在教育、娱乐、科研等领域都有广泛的应用。
循迹小车的设计主要分为硬件设计和软件设计两个部分。
硬件设计方面，循迹小车需要搭载一台单片机作为控制核心。
常用的单片机有STC89C52、51、PIC16F877A等，我选用了51系列的单片机作为控制核心。
此外，还需要一个电机驱动模块，用于控制小车的左右轮电机。
电机驱动模块可以选择L298N等型号。
同时，为了感知地面的颜色变化，循迹小车还需要搭载红外线传感器模块或光敏传感器模块。
这些硬件模块需要通过引脚进行连接，并使用杜邦线将它们与单片机相连。
软件设计方面，循迹小车需要编写相应的程序代码。
首先，需要进行传感器模块的初始化，设置相应的引脚模式。
然后，通过一定的算法来判断传感器模块所感知到的颜色变化。
根据传感器模块的返回值，可以判断当前小车所处位置以及前进方向。
根据不同的情况，可以通过电机驱动模块控制小车的左右轮电机，从而实现小车的前进、后退、左转、右转等动作。
在循迹小车的设计中，还可以加入一些其他的功能模块。
例如，可以在小车上加入超声波传感器模块，用于感知前方的障碍物并进行避障。
还可以加入蓝牙模块，实现与手机或其他设备之间的通信。
通过蓝牙模块，可以通过手机APP控制小车的移动方向和速度，实现远程遥控功能。
循迹小车的设计不仅提高了学生对电子技术的理解和应用能力，同时也带来了乐趣和创新的空间。
学生可以在基础的循迹小车基础上，不断进行创新和改进。
例如，可以通过加入陀螺仪模块，实现小车的平衡能力，从而实现自动倒车等更复杂的动作。
还可以加入颜色传感器模块，实现对不同颜色的识别，从而实现按颜色循迹的功能。
总之，基于单片机控制的循迹小车设计是一项具有教育意义和实用价值的项目。
通过这个项目，学生可以锻炼自己的动手能力和创新思维，同时也可以提高对电子技术的理解和运用能力。
基于STM32的智能循迹避障小车
基于STM32的智能循迹避障小车史上最流行的智能循迹避障小车1. 产品概述基于STM32的智能循迹避障小车采用STM32系列单片机作为控制核心，结合红外循迹模块和超声波避障模块，实现了对小车的精准控制和智能避障功能。
用户可以通过遥控器或者手机APP控制小车的移动方向，同时小车能够自主进行循迹和避障，具有较高的智能化水平和丰富的互动性。
2. 技术特点（1）基于STM32单片机STM32单片机是ST公司推出的一款高性能、低功耗的微控制器，具有强大的计算和控制能力。
通过STM32单片机，可以实现对小车的多种功能控制，如速度控制、方向控制、循迹控制和避障控制等，大大提升了小车的智能化水平。
（2）红外循迹模块红外循迹模块是小车的核心模块之一，它通过接收地面上的红外线信号，实现对小车行进路径的感知和掌控。
当小车偏离预设的轨迹时，红外循迹模块会向STM32单片机发送信号，从而实现小车的自动调整和校准。
（3）超声波避障模块超声波避障模块是小车的另一核心模块，它通过发射超声波脉冲并接收回波，实现对小车前方障碍物的探测和距离测量。
一旦探测到障碍物，超声波避障模块会及时向STM32单片机发送信号，触发小车的避障程序，从而保证小车在行进过程中能够避开障碍物，并确保行进的安全性。
（4）遥控器和手机APP控制3. 应用场景基于STM32的智能循迹避障小车可以广泛应用于各种领域，如教育、科研、娱乐和工业等。
在教育领域，它可以作为学生学习编程和控制技术的教学工具；在科研领域，它可以作为智能化设备，用于开展机器人领域的研究和实验；在娱乐领域，它可以作为智能玩具，提供给孩子们进行智能玩耍和游戏；在工业领域，它可以作为智能运输车辆，用于物流和仓储等领域的应用。
4. 发展趋势随着人工智能、物联网和自动驾驶技术的不断发展，基于STM32的智能循迹避障小车必将迎来更加广阔的发展前景。
未来，智能循迹避障小车将更加智能化和智能化，能够实现更加复杂的任务和功能，如语音识别、图像识别、路径规划和自主导航等，为人们的生活和工作带来更大的便利和帮助。
基于单片机的智能循迹小车的设计
2018.15设计与研发基于单片机的智能循迹小车的设计叶健攝(河源市京东方精电有限公司，广东河源，517 0 00 )摘要：本文通过对循迹智能小车的组成结构，智能系统中的软、硬件设计进行分析研宄，为智能循迹小车的改进设计提 供一些建议。
关键词：单片机；智能循迹小车；小车设计Design of intelligent tracking car based on single chip microcomputerYe Jiantao(Heyuan Beijing Oriental Precision Electric Co ., Ltd . , Heyuan Guangdong , 517000)Abstract: This paper analyzes the design of the software and hardware in the intelligent system, andprovides some suggestions for the improvement of the intelligent tracking car.Keywords: single chip microcomputer; intelligent tracking car; car design1智能循迹小车的设计和结构组成2智能循迹小车硬件设计智能循迹小车是通过软件系统对周围环境进行识别，通 过计算判断得出结果，来控制硬件系统的工作，进而实现循 迹小车的智能化。
智能循迹小车的车体结构主要是由识别路 况的传感器、控制小车行动的控制电路板、为小车提供动力 的电机以及其他构成部件(主要装置在底盘)组成(图1)。
图1智能循迹小车智能循迹小车的设计方案为：①控制电路板是控制智能 循迹小车行动的中央枢纽，是数据处理的核心区域，因此选 用单片机作为控制电路板的主体，并与接收外界信号的传感 器和实现小车驱动的控制电机相连接；②控制电机借助伺服 舵机来驱动小车完成掉头、后退、前行、停止等一系列基本动 作；③智能循迹小车的传感器选用的是QTI 红外传感器，数 量为四个,分别安装在小车的四个角上，在小车行驶过程中， 传感器对行进轨道上的黑白线及障碍物进行识别，并转换成 电信号传递给单片机，单片机通过对信号的解读来指导小车 的行驶状态；④智能循迹小车的动力部分、驱动部分以及其 他硬件设备都安装在小车底盘上。
基于STM32的智能循迹避障小车
基于STM32的智能循迹避障小车1. 引言1.1 背景介绍智能循迹避障小车是一种集成了先进技术的智能机器人，它能够通过预先设定好的路径进行自动行驶，并且具备避障功能，能够根据环境的变化来及时调整行进方向，实现自主避让障碍物的能力。
这种智能小车在工业生产、仓储物流、智能家居等领域都有着广泛的应用前景。
在传统的循迹小车中，通常需要依靠外部传感器或者导航系统来确定行进路径，而智能循迹避障小车基于STM32单片机的设计更加智能化和灵活，可以通过搭载的传感器实时感知周围环境，从而做出即时的决策和调整。
通过对STM32单片机的深入研究和应用，我们可以更好地了解其在智能小车设计中的作用和优势，为后续的硬件设计、软件开发和系统测试奠定基础。
本文将重点介绍基于STM32的智能循迹避障小车的设计与实现，探讨其在智能机器人领域中的潜在应用和发展前景。
1.2 研究意义研究智能循迹避障小车的意义在于通过结合STM32等先进技术，实现小车的智能化和自主化，提高其在复杂环境下的适应性和灵活性。
通过对硬件设计、软件设计等方面的优化和改进，可以使智能循迹避障小车具有更加稳定和可靠的行驶性能，从而更好地满足人们对于智能机器人的需求。
研究智能循迹避障小车还可以推动机器人领域的发展和创新，促进人工智能与工业自动化的融合，为智能制造和智能交通等领域的发展提供技术支持和解决方案。
研究智能循迹避障小车具有重要的社会意义和科学意义，具有广泛的应用前景和市场潜力。
2. 正文2.1 硬件设计硬件设计部分是智能循迹避障小车项目中至关重要的组成部分。
在硬件设计过程中，需要考虑到小车的结构设计、传感器的选择、电机驱动模块、电源系统等方面。
小车的结构设计需要考虑到整体重量、车轮的直径和间距、底盘高度等因素。
一个稳定坚固的底盘结构可以保证小车在运动中不容易翻倒，提高了整体的稳定性。
传感器的选择也是一个关键的步骤。
在智能循迹避障小车中，常用的传感器有红外线传感器、超声波传感器和摄像头。
基于STM32单片机的智能巡线小车的设计
基于STM32单片机的智能巡线小车的设计概述本文档介绍了一种基于STM32单片机的智能巡线小车的设计方案。
该方案旨在实现小车在固定轨道上自动巡线的功能，通过使用STM32单片机和传感器模块，实现对线路的检测和控制，进而实现小车的自主导航。
硬件设计智能巡线小车的硬件设计主要包括以下几个方面：1. STM32单片机：选择适合的STM32单片机作为主控芯片，具有足够的计算能力和IO口数量，用于控制小车的各种功能。
2. 电机驱动模块：使用电机驱动模块控制小车的电机，实现小车的前进、后退、转向等动作。
3. 巡线传感器模块：使用巡线传感器模块实时检测线路的位置，并将检测结果传输给STM32单片机。
4. 电源模块：使用适配器或者电池等电源模块为小车提供稳定的电源。
软件设计智能巡线小车的软件设计主要包括以下几个方面：1. 接口程序设计：编写STM32单片机的接口程序，用于与巡线传感器模块和电机驱动模块进行通信，实现数据的读取和控制信号的发送。
2. 算法设计：设计线路检测算法，通过巡线传感器模块检测到的数据进行分析和处理，确定小车应该采取的动作，如前进、后退、转向等。
3. 控制程序设计：编写控制程序，根据算法的结果控制电机驱动模块，实现小车的自主导航功能。
4. 用户界面设计：设计一个基本的用户界面，用于显示小车的状态信息和操作界面。
实施步骤基于STM32单片机的智能巡线小车的实施步骤如下：1. 进行硬件搭建：按照设计要求，将STM32单片机、电机驱动模块、巡线传感器模块和电源模块等连接起来，并进行必要的电路连接和固定。
2. 开发接口程序：编写STM32单片机的接口程序，实现与巡线传感器模块和电机驱动模块的通信。
3. 设计算法和控制程序：根据巡线传感器模块的输出数据，设计线路检测算法，确定小车的动作，编写相应的控制程序。
4. 实现用户界面：开发一个简单的用户界面，显示小车的状态信息和操作界面。
5. 调试和测试：对小车进行调试和测试，确保线路检测和控制功能的正常运行。
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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。
(2)辅助驾驶系统，利用智能感知系统的信息进行决策规划，给驾驶员提出驾驶建议或部分地代替驾驶员进行车辆控制操作。
主要包括:巡航控制、车辆跟踪系统、准确泊车系统及精确机动系统。
(3)车辆自动驾驶系统，这是智能车辆技术的最高层次，它由车载计算机全部自动地实现车辆操作功能。
目前，主要发展用于拥挤交通时低速自动驾驶系统、近距离车辆排队驾驶系统等。
这种智能小车的主要应用领域包括以下几个方面:(1)军事侦察与环境探测现代战争对军事侦察提出了更高的要求，世界各国普遍重视对军事侦察的建设，采取各种有效措施预防敌方的突然袭击，并广泛应用先进科学技术，不断研制多用途的侦察器材和探测设备，在车上装备摄像机、安全激光测距仪、夜视装置和卫星全球定位仪等设备，通过光缆操纵，完成侦察和监视敌情、情报收集、目标搜索和自主巡逻等任务，进一步扩大侦察的范围，提高侦察的时效性和准确性。
(2)探测危险与排除险情在战场上或工程中，常常会遇到各种各样的意外。
这时，智能化探测小车就会发挥很好的作用。
战场上，可以使用智能车辆扫除路边炸弹、寻找和销毁地雷。
民用方面，可以探测化学泄漏物质，可以进行地铁灭火，以及在强烈地震发生后到废墟中寻找被埋人员等。
(3)安全检测受损评估在工程建设领域，可对高速公路自动巡迹，进行道路质量检测和破坏分析检测;对水库堤坝、海岸护岸堤、江河大坝进行质量和安全性检测。
在制造领域，可用于工业管道中机械损伤，裂纹等缺陷的探寻，对输油和输气管线的泄漏和破损点的查找和定位等。
(4)智能家居在家庭中，可以用智能小车进行家具、远程控制家中的家用电器，控制室温等等。
对这种小车的研究，将为未来环境探测术上的有力支持。
1.2课题研究的目的和意义目前，国内外的许多大学及研究机构都在积极投入人力、财力研制开发针对特殊条件下的安全监测系统。
其中包括研究使用远程、无人的方法来进行实现，如机器人、远程监控等。
无线传输的发展使得测量变得相对简单而且使得处理数据的速度变得很快甚至可以达到实时处理”。
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部分：传感器检测部分、执行部分、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。
通过构建智能小车系统，培养设计并实现自动控制系统的能力。
在实践过程中，熟悉以单片机为核心控制芯片，设计小车的检测、驱动和显示等外围电路，采用智能控制算法实现小车的智能循迹。
灵活应用机电等相关学科的理论知识，联系实际电路设计的具体实现方法，达到理论与实践的统一。
在此过程中，加深对控制理论的理解和认识。
1.3 本设计的内容及意义1.3.1 设计的内容（1）路面检测模块（2）电源模块为5V；（3）直流电机的驱动模块电路，及相应的驱动程序；（4）控速模块（5）循线功能电路及程序；（6）复位电路模块1.3.2 本设计的意义随着汽车工业的迅速发展，关于汽车的研究也就越来越受人关注。
全国电子大赛和省内电子大赛几乎每次都有智能小车这方面的题目，全国各高校也都很重视该题目的研究。
可见其研究意义很大。
本设计就是在这样的背景下提出的，本题目是结合科研项目而确定的设计类课题。
本设计就采用了比较先进的C51为控制核心， C51采用CHOMS工艺，功耗很低。
该设计具有实际意义，可以应用于考古、机器人、医疗器械等许多方面。
尤其是在足球机器人研究方面具有很好的发展前景；在考古方面也应用到了超声波传感器进行检测。
所以本设计与实际相结合，现实意义很强。
智能小车国内外研究现状:世界各国在智能微型车领域进行了很多研究，己经应用于各个领域，在探测和军事领域使用特别多。
近年来，我国也开展了很多研究工作，以满足不同用途的需要。
世界各国开发、研制星球探测车系统己经有了多年的历史。
美国和前苏联是从20世纪60年代末期开始进行月球表面探测任务的。
美国曾在1966^-1968年间，向月球成功发射了两次无人巡游探测器。
1997年，由美国JPL(全称JetPropulsion Laboratory，美国太空总署喷气推进实验室)研制的Sojourner号探测车登上了火星。
它验证了小型火星车的性能，并完成了一系列技术试验。
2004年1月，美国的“勇气号”和“机遇号”火星探测车再度登陆火星。
前苏联在1959^-1976年间，总共成功发射了两个月球探测车。
单片机的应用领域越来越广泛，无论是在生活，生产上，单片机无处不在。
ATMEL 公司的AT89S51单片机可以广泛应用于计算机外部设备、工业实时控制、仪器仪表、通讯设备、家用电器等各个领域。
AT89S51可以说是单片机领域的主流产品，其应用如此广泛，所以有必要去学习和应用该单片机，以满足实际产品开发的需要，也是适应社会智能化、自动化的趋势。
通过构建智能小车系统，培养设计并实现自动控制系统的能力。
在实践过程中，熟悉以单片机为核心控制芯片，设计小车的检测、驱动和显示等外围电路，采用智能控制算法实现小车的智能循迹。
灵活应用机电等相关学科的理论知识，联系实际电路设计的具体实现方法，达到理论与实践的统一。
在此过程中，加深对控制理论的理解和认识。
1.4 论文各部分的主要内容第一章对智能循迹小车的现状、研究意义和设计要求进行简单阐述。
第二章介绍了该智能循迹小车系设计方案比较和选择，分析了各模块的功能。
第三章阐述了智能小车系统的硬件电路的设计，其中包括单片机最小系统模块电路、电机驱动模块电路、以及附带的信号提示电路等。
第四章首先介绍了该系统程序调试过程中所用到的程序调试软件及其调试环境。
最后总结部分说明了本论的主要内容，举出了在系统测试过程中所发现的问题，并提出了可能的解决方案。
第2章智能循迹小车系统2.1 系统设计任务与设计要求2.1.1系统设计任务1.熟悉51单片机集成开发环境，运用C语言编写工程文件；2.熟练应用所选用单片机的内部结构、资源，以及软硬件调试设备的基本方法；3.自行构建基于单片机的最小系统，完成相关硬件电路的设计实现；4.了解电机、路面检测的原理和实现方法。
2.1.2系统设计要求1.完成单片机最小系统设计；2.完成外围应用电路（包括系统供电单元、运动控制单元、循迹检测单元）的设计和实现；3.完成软件对硬件检测和调试工作；4.查阅国内外的研究动态和发展前沿信息，阅读相关外文文献。
2.2 系统方案论证2.2.1 控制器方案论证按照题目要求，控制器主要用于控制电机，通过相关传感器对路面的轨迹信息进行处理，并将处理信号传输给控制器，然后控制器做出相应的处理，实现电机的前进和后退，保证在允许范围类实现跷跷板的平衡。
方案一：可以采用ARM为系统的控制器，优点是该系统功能强大，片上外设集成度搞密度高，提高了稳定性，系统的处理速度也很高，适合作为大规模实时系统的控制核心。
方案二：采用AT89S52作为系统控制的方案。
AT89S52单片机算术运算功能强，软件编程灵活、自由度大，功耗低、体积小、技术成熟，成本也比ARM低。
考虑到性价比问题，本设计选择用AT89S52单片机做控制器。
2.2.2 供电单元方案论证方案一：采用单电源供电，通过单电源同时对单片机和直流电机进行供电，此方案的优点是，减少机身的重量，操作简单，其缺点是，这样会使单片机的波动变大，影响单片机的性能，稳定性比较弱。
方案二：采用双电源供电，通过两个独立的电源分别对单片机和直流电机进行供电，此方案的优点是，减少波动，稳定性比较好，可以让小车更好的运作起来，唯一的缺点就是会增加小车的重量。
综合以上的优缺点，本设计决定采用第二种方案。
2.2.3 运动单元方案论证方案一：采用直流电机，配合LM293驱动芯片组合。
优点在于硬件电路的设计简单。
当外加额定直流电压时，转速几乎相等。
这类电机用于录音机、录相机、唱机或激光唱机等固定转速的机器或设备中。
也用于变速范围很宽的驱动装置。
容易受到外部因素干扰，影响稳定的转速和转矩输出。
电路如图2-1：图2-1 直流电机+LM293组合电路原理方案二：采用步进电机，配合LM298驱动芯片组合。
步进电机可以实现精确的转脚输出，只要施加合适的脉冲序列，电机可以按照人们的预定的速度或方向进行连续的转动，便于控速，但是软件程序的编写较直流电机稍显复杂。
但是LM298芯片的硬件电路比较复杂。
如图2-2：图2-2步进电机+LM298组合电路原理方案三：采用直流电机配合由双极性管组成的H桥电路。
用单片机控制晶体管使之工作在占空比可调的开关状态，精确调整电机转速。