红外避障小车实验
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。
智能寻迹小车实验报告
智能寻迹小车实验报告
实验目的：
设计一个智能寻迹小车，能够依据环境中的黑线自主行驶，并避开障碍物。
实验材料：
1. Arduino开发板
2. 电机驱动模块
3. 智能车底盘
4. 红外传感器
5. 电源线
6. 杜邦线
7. 电池
实验步骤：
1. 按照智能车底盘的说明书将车底盘组装起来。
2. 将Arduino开发板安装在车底盘上，并与电机驱动模块连接。
3. 连接红外传感器到Arduino开发板上，以便检测黑线。
4. 配置代码，使小车能够依据红外传感器检测到的黑线自主行驶。
可以使用PID控制算法来控制小车的速度和方向。
5. 测试小车的寻迹功能，可以在地面上绘制黑线，观察小车是否能够准确地跟随黑线行驶。
6. 根据需要，可以添加避障功能。
可以使用超声波传感器或红外避障传感器来检测障碍物，并调整小车的行驶路线。
实验结果：
经过实验，可以发现小车能够依据红外传感器检测到的黑线自主行驶，并能够避开障碍物。
小车的寻迹功能和避障功能能够实现预期的效果。
实验总结：
本次实验成功设计并实现了智能寻迹小车。
通过使用Arduino 开发板、电机驱动模块和红外传感器等材料，配合合适的代码配置，小车能够准确地跟随黑线行驶，并能够避开障碍物。
该实验展示了智能小车的基本原理和应用，为进一步研究和开发智能车提供了基础。
智能小车控制实验报告
一、实验目的本次实验旨在通过设计和搭建一个智能小车系统，学习并掌握智能小车的基本控制原理、硬件选型、编程方法以及调试技巧。
通过实验，加深对单片机、传感器、电机驱动等模块的理解，并提升实践操作能力。
二、实验原理智能小车控制系统主要由以下几个部分组成：1. 单片机控制单元：作为系统的核心，负责接收传感器信息、处理数据、控制电机运动等。
2. 传感器模块：用于感知周围环境，如红外传感器、超声波传感器、光电传感器等。
3. 电机驱动模块：将单片机的控制信号转换为电机驱动信号，控制电机运动。
4. 电源模块：为系统提供稳定的电源。
实验中，我们选用STM32微控制器作为控制单元，使用红外传感器作为障碍物检测传感器，电机驱动模块采用L298N芯片，电机选用直流电机。
三、实验器材1. STM32F103C8T6最小系统板2. 红外传感器3. L298N电机驱动模块4. 直流电机5. 电源模块6. 连接线、电阻、电容等7. 编程器、调试器四、实验步骤1. 硬件搭建：- 将红外传感器连接到STM32的GPIO引脚上。
- 将L298N电机驱动模块连接到STM32的PWM引脚上。
- 将直流电机连接到L298N的电机输出端。
- 连接电源模块，为系统供电。
2. 编程：- 使用Keil MDK软件编写STM32控制程序。
- 编写红外传感器读取程序，检测障碍物。
- 编写电机驱动程序，控制电机运动。
- 编写主程序，实现小车避障、巡线等功能。
3. 调试：- 使用调试器下载程序到STM32。
- 观察程序运行情况，检查传感器数据、电机运动等。
- 调整参数，优化程序性能。
五、实验结果与分析1. 避障功能：实验中，红外传感器能够准确检测到障碍物，系统根据检测到的障碍物距离和方向，控制小车进行避障。
2. 巡线功能：实验中，小车能够沿着设定的轨迹进行巡线，红外传感器检测到黑线时，小车保持匀速前进；检测到白线时，小车进行减速或停止。
3. 控制性能：实验中，小车在避障和巡线过程中，表现出良好的控制性能，能够稳定地行驶。
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。
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。
避障小车制作讲解
智能避障小车实验报告与总结学院：机电工程学院专业年级：09级电气工程及其自动化队员姓名：智能避障小车实验报告与总结摘要：本设计制作的是单片机控制的自动避障小汽车，以单片机为小汽车的“大脑”，红外线探头为小汽车的“眼睛”，电机为小汽车的“双足”。
“大脑”控制“眼睛”去看前方是否有障碍物，当“眼睛”看到障碍后，由大脑来控制“双足”的行动方向。
从而实现小汽车的自动避障。
关键词：单片机红外线传感器避障小车一、设计任务与要求小车从无障碍地区启动前进，感应前进路线上的障碍物后，根据障碍物的位置选择下一步行进方向。
二、方案设计与论证本设计制作的是单片机控制的自动避障小汽车，以单片机为小汽车的“大脑”，红外线探头为小汽车的“眼睛”，电机为小汽车的“双足”。
“大脑”控制“眼睛”去看前方是否有障碍物，当“眼睛”看到障碍后，由大脑来控制“双足”的行动方向。
从而实现小汽车的自动避障。
电路原理简单，结构明了。
如图为整个系统的框图。
根据设计要求，我们的自动避障小车主要由六个模块构成：车体框架、主控模块、探测模块、电机驱动模块组成。
各模块分述如下：1、小车车体在设计车体框架时，我们有两套起始方案，自己制作和直接购买车身。
方案二：自己设计制作车架自己制作小车底盘，用两个直流减速电机作为主动轮，利用两电机的转速差完成直行、左转、右转、左后转、右后转、倒车等动作。
减速电机扭矩大，转速较慢，易于控制和调速，符合避障小车的要求。
而且自己制作小车框架，可以根据电路板及传感器安装需求设计空间，使得车体美观紧凑。
但这种方法费时费力且成本较高。
方案二：购买半成品小车底盘改装，此种方案方便简洁而且价格低廉，小车各个机械部分安装完整，只需稍加改装就可以使用。
而且我们主要是目的是小车控制系统的设计，因此我们采取该方案。
2、主控板小车的主控系统，即小车的大脑，我们采用了STC89C52单片机制作的最小系统。
3、避障模块避障方案选择，方案一：采用超声波避障。
智能避障小车试验报告与总结
智能避障小车试验报告与总结专业班级：12自动化-3******学号：**********随着科学技术的发展，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发达，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结构化环境简单的目标。
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。
STC12C5A60S2/AD/PWM系列单片机是宏晶科技生产的单时钟/机器周期(1T)的单片机，是高速/低功耗/超强抗干扰的新一代8051单片机，指令代码完全兼容传统8051,但速度快8-12倍。
内部集成MAX810专用复位电路,2路PWM,8路速10位A/D转换(250K/S),针对电机控制，强干扰场合。
我们采用的就是STC12C5A60S2这种单片机。
避障系统可以采用反射式光电开关或者超声波传感器对前方的障碍物进行检测，前者结构简单，应用方便灵活，但不能获知障碍物与小车间的具体距离；后者结构复杂，但可以测得障碍物与小车间的直线距离。
本系统采用反射式光电开关E3F-DS10C4来检测障碍物。
E3F-DS10C4是漫反射式光电开关，NPN三线输出方式，三线分别为电源线、输出线、地线。
它的灵敏度也可以调节，检测距离比较远，可以达到20cm。
红外发射管，发射50hz调制的38k信号。
当遇到障碍物时，发生漫反射，红外接收头接收到这一信号时，输出端输出50hz的信号。
判断这一信号，即可判断，遇到了障碍物。
避障传感器基本原理，利用物体的反射性质。
在一定范围内，如果没有障碍物，发射出去红外线，因为传播距离越远而逐渐减弱，最后消失，或者反射回来的光很弱时，输出端呈低电平光电开关的检测不受外界干扰。
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。
智能小车红外避障实验
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避障模块调试
由W1（W2）电位器，L4(L5)信号指示灯左(右)光电传感器组成。 当L4信号灯没有接收到红外信号时不亮（输出高电平1），当接到红外反馈 信号后，指示灯亮起（输出低电平0）。 W1左光电信号强度调节----顺时针调节电位器是增加检测距离，反时针调节 电位器时减少检测距离。 W2右光电信号强度调节----顺时针调节电位器是增加检测距离，反时针调节 电位器时减少检测距离（同W1一样）。
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PWM调速在红外避障中的使用
电机不能时刻保持在全速运转的过程当中，必需要可控 制速度才能完成一些特定功能。比如本实验“智能小车避 障实验”，若小车速度过快，传感器来不及反应做出方向 的调整，小车会很容易由于避障时转弯半径过大而碰撞到 障碍物。 所以我们需要调节合适的小车运行速度，以及合适的小 车红外感应距离，来完成避障实验。
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智能小车避障 原理图
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循迹和避障的比较
相同点：
1：原理图相同，均采用红外发送接收对管来完成。
2：硬件调节方式相同，都通过滑动电阻调节灵敏度。 3：均为有信号时输出低，指示灯亮起。
不同点：
1：探测方向不同，前者对地面探测，后者对行进方向正前方探测。 2：循迹需要靠没有信号（灯灭）时来判断黑线位置，避障需要靠有信 号（灯亮）时来判断障碍物位置。
调试注意事项
调试时不要对着强光，建议在室内调试，环境光线对检测距离有比较大的影 响，这是红外线本身原因，同板子功能无关
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提示说明
有可能会出现传感器感应不到障碍物的情况 是因为传感 器的灵敏度调得太高了。应该调低灵敏度，这样才能检测到 障碍物。因为灵敏度太高，微弱反射的红外光都能被传感器 识别，导致检测失败，应该把传感器上的可调电阻参考上面 调节说明调试。
论文-红外避障小车
第一章绪论1.1 引言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。
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。
由于在科学探索和紧急抢险中经常会遇到对与一些危险或人类不能直接到达的地域的探测，这些就需要用机器人来完成。
随着科技的发展，对于未知空间和人类所不能直接到达的地域的探索逐步成为热门，这就使机器人的自动避障有了重大的意义。
而在机器人在复杂地形中行进时自动避障是一项必不可少也是最基本的功能，因此，自动避障系统的研发就应运而生。
自动避障小车可以作为地域探索机器人和紧急抢险机器人的运动系统，让机器人在行进中自动避过障碍物，所以我们的自动避障小车就是基于这一目标而设计的的，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，本次的设计中采用的技术主要有通过编程来控制小车的速度、传感器的有效应用、新型芯片的采用等等。
智能作为现代的新发明，是以后的发展方向，他可以按照预先设定的模式在一个环境里自动的运作，不需要人为的管理，可应用于科学勘探等等的用途。
所以我们的机器人不仅仅可以实现自动避障功能，还可以扩到展循迹等功能，感知导引线和障碍物等多个方面。
1.2 设计任务1.2.1 设计思想本系统要求自行设计制作一个智能小车，该小车在前进的过程中能够检测到前方障碍并自动避开，达到避障的效果。
我的设计思想是采用C8051F310单片机为控制核心，利用位置传感器检测道路上的障碍，通过采集数据并处理后由单片机产生PWM波驱动直流电机对车进行转向和行动控制，控制电动小汽车的自动避障，快慢速行驶，以及自动停车。
1.2.2 功能概述根据题目中的设计要求，本系统主要由微控制器模块、避障模块、直流电机及其驱动模块电源模块等构成。
本系统的方框图如图1-2-2所示：图1-1 系统方框图微控制器模块：通过采用C8051F310作为微控制器接受传感器部分收集到的外部信息进行处理，并将结果输出到电机驱动模块控制电机运行。
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。
循迹、避障、寻光小车实验报告
简易智能小车摘要：本系统基于自动控制原理，以MSP430为控制核心，用红外传感器、光敏三极管、霍尔传感器、接近开关之间相互配合，实现了小车的智能化，小车完成了自动寻迹、避障、寻光入库、计时、铁片检测、行程测量的功能。
本系统采用液晶LCD12864显示数据，良好的人机交流界面，显示小车行程的时间、铁片中心线离起始线的距离和铁片的个数。
整个系统控制灵活，反应灵敏。
关键词：MSP430 传感器 LCD12864目录一、方案论证与比较 (3)1、题目任务要求及相关指标的分析 (3)2、方案的比较与选择 (3)（1）控制单元的选择 (3)（2）直流电机驱动电路的选择 (3)（3）轨迹探测模块选择 (3)（4）金属片的探测 (3)（5）路程测量方案的选择 (4)（6）避障方案的选择 (4)（7）小车寻光方案的选择 (4)（8）电源的选择 (4)（9）刹车机构功能方案比较 (5)二、系统总体设计方案及实现方框图 (5)1、系统总体设计方案 (5)2、系统实现框图 (5)三、理论分析与计算 (5)1、铁片中心线距离的测量 (5)2、小车行程时间的测量 (5)四、主要功能电路设计 (6)1、小车循迹模块 (6)2、小车检测铁片模块 (6)3、小车测距模块 (6)4、小车避障模块 (6)5、小车寻光模块 (6)6、直流电机驱动模块 (7)五、系统软件的设计 (8)六、测试量数据与分析 (8)1、测量数据 (8)2、数据分析 (8)参考文献 (8)一、方案论证与比较1.题目任务要求及相关指标的分析题目要求小车按照规定的跑道行驶，同时检测在跑道下的铁片，在检测到最后一块铁片时小车会有连续的声光显示；后又可以准确的避开障碍，而且不与障碍物接触；最后，在光源的引导下，进入车库。
智能小车有显示功能，可以显示检测到铁片的数量，金属片距起点的距离，行驶的总时间。
整个行驶过程中的总时间不大于90秒，小车在行驶90秒后会自动停车。
2. 方案的比较与选择（1）控制单元的选择方案一：利用单片机与FPGA配合使用。
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。
红外避障小车原理介绍及制作
红外避障小车原理介绍及制作引言：红外避障小车是一种能够通过红外线传感器检测前方障碍物并自动转向避免碰撞的智能小车。
本文将介绍红外避障小车的原理及其制作方法。
1. 红外避障小车的原理红外避障小车通过使用红外线传感器识别前方的障碍物。
红外线传感器是一种能够发送和接收红外线信号的装置。
当红外线传感器接收到反射回来的红外线信号时，就会触发避障小车的转向动作。
2. 制作所需材料2.1 电机和轮子：用于小车的驱动和移动；2.2 Arduino控制板：用于编程和控制小车；2.3 红外线传感器：用于检测前方障碍物，并控制小车的方向；2.4 电池盒和电池：用于为小车供电；2.5 连线和焊接工具：用于连接各个组件；2.6 其他辅助材料：如螺丝、螺母等。
3. 制作步骤3.1 连接电机和轮子：首先，将电机通过导线连接到Arduino控制板上。
然后将轮子固定在电机上，确保能够顺利驱动小车移动。
3.2 安装红外线传感器：将红外线传感器连接到Arduino控制板上，确保能够准确接收红外线信号。
3.3 编写程序：使用Arduino的开发环境，编写程序以控制红外避障小车的运动。
程序的逻辑可以设计为：当红外线传感器接收到反射信号时，小车停止前进并进行转向操作，以避免碰撞。
3.4 连接电池盒：将电池盒通过导线连接到Arduino控制板上，以提供小车所需的电力。
3.5 测试运行：将程序上传到Arduino控制板上，并将电池插入电池盒中。
然后测试红外避障小车的运行情况，观察是否能够准确识别障碍物并进行避免碰撞的动作。
4. 使用注意事项4.1 红外线传感器的安装位置需要保持稳定，并且不受外界其他光源的干扰，以确保能够准确接收反射信号。
4.2 程序设计中需要考虑到红外避障小车在遇到障碍物时的反应速度及动作的平稳性，以提高小车的避障性能。
4.3 定期检查电池的电量是否充足，并及时更换电池，以保证小车的正常运行。
5. 经济和实用性分析红外避障小车的制作成本相对较低，所需材料和设备均易获取，并且拥有广泛的应用场景。
智能红外避障小车实习报告
实习报告：智能红外避障小车一、实习背景及目的随着科技的不断发展，人工智能和机器人技术日益成熟，智能车辆已成为研究的热点。
本次实习旨在设计并实现一款基于单片机的智能红外避障小车，掌握单片机原理、传感器应用、电路设计等技能，提高自己的实际操作能力和创新能力。
二、实习内容与过程1. 需求分析本次实习的智能红外避障小车需要具备以下功能：（1）自动避障：当遇到障碍物时，小车能够自动停下或改变方向。
（2）循迹功能：小车能够在黑色轨迹上自主行驶。
（3）红外遥控：通过红外遥控器控制小车的启动、停止和方向。
2. 硬件设计（1）核心控制器：采用STM32F103单片机作为核心控制器，负责处理传感器信号和控制小车运行。
（2）传感器：使用红外传感器检测前方障碍物和循迹，红外发射管和接收管组成红外遥控系统。
（3）电机驱动：采用L298N电机驱动模块驱动两个直流电机，实现小车的运动。
（4）电源：使用9V电源为整个系统供电。
3. 软件设计软件设计主要包括以下几个部分：（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）红外遥控功能实现：通过红外接收器接收遥控器信号，并控制小车的启动、停止和方向。
4. 实习结果与分析经过一段时间的实习，最终完成了智能红外避障小车的设计与实现。
通过测试，小车能够实现自动避障、循迹功能和红外遥控功能。
在实习过程中，深入了解了单片机原理、传感器应用、电路设计等知识，提高了自己的实际操作能力和创新能力。
同时，也发现了一些问题，如红外避障灵敏度不够、遥控器信号干扰等，需要在今后的工作中继续优化。
三、实习总结通过本次实习，我对智能车辆的设计与实现有了更深入的了解，掌握了单片机原理、传感器应用、电路设计等技能，为自己今后的科研和工作打下了坚实的基础。
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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。
如果前方遇到障碍物，左右两个红外判断，左侧有障碍物，则小车做右转运动。
直至左红外感应不到障碍物，这时小车恢复直走。
如果左方，右方均有障碍物，则小车先后退，默认向右转，直至前左方，右方任一方向没有障碍，则此时小车开始直走。
2、设计程序
根据程序流程图，应用程序软件进行小车避障程序设计，通过不同的if，while语句的判断进行小车转弯的程序设计（在进行程序设计时要注意判断条件的设定），设计完成后，下载到控制器，进行小车避障的检测，并发现问题进行相应的改进。
七、实验小结
（1）通过本次红外避障小车实验，使我了解了机器人小车执行各种功能的原理和利用的器件。
了解了小车最基本的前进后退转弯的工作原理，了解了小车如何寻线行驶，了解小车如何避障和寻找目标。
（2）让我亲身感受到传感器在机器人工作中的运用，可以说，机器人每做一个任务都离不开传感器，从避障，找目标物等等任务中完全体现出来。
（3）体验到实际操作与理论的差别，例如，理论上只要调好程序，就可以完全做到精确地寻线行驶，但是实际中会出现外部因素的改变，周围物体对小车判断的各种影响
红外避障小车，经过多次反复的验证，再经过多次的整体软硬件结合的调试，不断地对程序进行优化，小车完成了各项功能。
管脚的设定尤为重要。