光电传感器循迹小车

基于光电传感器自动循迹小车设计

基于光电传感器自动循迹小车设计The Standardization Office was revised on the afternoon of December 13, 2020摘要制作自动寻迹小车所涉及的专业知识包括控制、模式识别、传感技术、汽车电子、电气、计算机、机械等诸多学科。

为了使小车能够快速稳定的行驶，设计制作了小车控制系统。

在整个小车控制系统中，如何准确地识别路径及实时地对智能车的速度和方向进行控制是整个控制系统的关键。

由于此小车能够自动寻迹,加速,减速.故又被称作为智能车.本智能车控制系统设计以MC9S12XS128微控制器为核心，通过两排光电传感器检测小车的位置和运动方向来获取轨道信息，根据轨道信息判断出相应的轨道类型，并分配不同的速度给硬件电路加以控制，完成了在变负荷条件下对速度的快速稳定调节。

红外对射传感器用于检测智能车的速度，以脉宽调制控制方式（PWM）控制电机和舵机以达到控制智能车的行驶速度和偏转方向。

软件是在CodeWarrior 的环境下用C语言编写的，用PID控制算法调节驱动电机的转速和舵机的方向，完成对模型车运动速度和运动方向的闭环控制。

智能车能够准确迅速地识别特定的轨道，并沿着引导线以较高的速度稳定行驶。

整个智能车系统涉及车模机械结构的改装、传感器电路设计及控制算法等多个方面。

经过多次反复的测试，最终确定了现有的智能车模型和各项控制参数。

关键词：MC9S12XS128；PID；PWM；光电传感器；智能车ABSTRACTMaking automatic tracing car involved the professional knowledge including control, pattern recognition, sensing technology, automobile electronics, electrical, computer, machinery and so on many subjects. According to the technical requirements of the contest, we design the intelligent vehicle control system. In the entire control system of the smart car, how to accurately identify the road and real-time control the speed and direction of the Smart Car is the key to the whole control system.Because this car can automatic tracing, accelerate, slowing down. So it is also known as intelligent car this intelligent vehicle control system design take theMC9S12XS128 micro controller as a core, examines car's position and the heading through two row of photoelectric sensors gains the racecourse information, judges the corresponding racecourse type according to the racecourse information, and assigned the different speed to control for the hardware circuit, has completed in changes under the load condition to the speed fast stable adjustment. The infrared correlation sensor uses in examining the intelligent vehicle's speed, (PWM) controls the electrical machinery and the servo by the pulse-duration modulation control mode achieves the control intelligence vehicle's moving velocity and the deflection direction.The software is under the CodeWarrior environment with the C language compilation, actuates electrical machinery's rotational speed and servo's direction with the PID control algorithm adjustment, completes to the model vehicle velocity of movement and the heading closed-loop control. The intelligent vehicle can distinguish the specific racecourse rapidly accurately, and along inlet line by the high speed control travel.The entire intelligent vehicle system involves the vehicle mold mechanism the re-equipping, the sensor circuit design and the control algorithm and so on many aspects. After the repeated test, has determined the existing intelligent vehicle model and each controlled variable finally many times.Keywords：MC9S12XS128; PID；PWM；photoelectric sensor; smart car目录第一章绪论..................... 错误!未定义书签。

光电智能循迹小车制作

、ST188光电传感器：
特点：
1.采用高发射功率红外发光二极管和高灵敏度光电晶体管组成。 2.检测距离可调范围大，4-13mm 可用。 3.采用非接触检测方式。（AK发射，CE接收）
、LM393:
特点： 1.含有两路电压比较器。 2.消耗电流小， ICC=0.8mA；输入失调电压小， VIO=±2mV； 3.输出与TTL，DTL，MOS，CMOS 等兼容；
功能：放大输入信号驱动电机。
组装：（I/O连接时参考程序I/O定义）
二、软件
1.用keil3对单片机进行程序编写。 2.用AVR fighter 进行程序烧写。
keil主页面：
AVR figLeabharlann ter主页面：最后：在跑道上进行调试。
谢谢！
、103电位器：
特点： 1.10k电阻可调。 2.使用简单。（就是一个10k的可调电阻）
传感器模块电路图：
电路图：一路传感器（一共5路）
主控模块：
单片机最小系统基本结构组成：单片机底座数据下载底座自锁开关排阻 LED 晶振电路复位电路
驱动模块：
1.直流电机 2.L298N电机驱动模块（4路输入4路输出）
光电智能循迹小车制作
12级自动化2班河南理工大学万方科技学院焦腾飞（学号：1216306xxx）杨文涛（学号：1216306xxx）
作品简介：
智能小车以51系列单片机为核心控制，应用L298N驱动直流电机，采用ST188红外光电传感器对小车进行循迹控制。小车通过红外传感器获取地面黑线信息，将采集到的信号送给单片机，通过单片机分析，控制小车两侧直流电机，利用小车左右两侧电机的转速差进行转向（转大弯、转小弯）或直走，进而实现小车黑线路线路前进。

循迹小车的实验报告

循迹小车的实验报告循迹小车的实验报告引言：循迹小车是一种基于光电传感器的智能机器人，能够通过感知地面上的黑线，实现自主导航。

本次实验旨在探索循迹小车的工作原理及其应用，并对其性能进行评估。

一、实验背景循迹小车作为一种智能机器人，广泛应用于工业自动化、仓储物流、智能家居等领域。

其基本原理是通过光电传感器感知地面上的黑线，根据传感器信号控制电机的转动，从而实现沿着黑线行进。

二、实验过程1. 实验器材准备本次实验所需器材有循迹小车、黑线地毯、计算机等。

通过连接计算机和循迹小车，可以实现对小车的控制和数据传输。

2. 实验步骤（1）将黑线地毯铺设在实验场地上，并保证地毯表面光滑清洁。

（2）将循迹小车放置在地毯上，确保其底部的光电传感器与黑线接触。

（3）通过计算机控制循迹小车的启动，观察小车是否能够准确跟踪黑线行进。

（4）记录小车在不同条件下的行进速度、转弯半径等数据，并进行分析。

三、实验结果1. 循迹性能评估通过实验观察和数据记录，我们发现循迹小车在较为平整、光线充足的黑线地毯上表现较好，能够准确跟踪黑线行进。

然而，在黑线不明显、光线较暗的情况下，小车的循迹性能会有所下降。

2. 行进速度与转弯半径根据实验数据分析，循迹小车的行进速度受到多种因素的影响，包括地面摩擦力、电机功率等。

在实验中，我们发现增加电机功率可以提高小车的行进速度，但同时也会增大转弯半径。

3. 应用前景循迹小车作为一种智能机器人，具有广泛的应用前景。

在工业自动化领域，循迹小车可以用于物料搬运、装配线操作等任务；在仓储物流领域，循迹小车可以实现货物的自动分拣、运输等功能；在智能家居领域，循迹小车可以作为家庭服务机器人，提供家居清洁、送餐等服务。

四、实验总结通过本次实验，我们深入了解了循迹小车的工作原理和应用前景。

循迹小车的循迹性能受到地面条件和光线影响，需要进一步优化。

在实际应用中，循迹小车可以广泛应用于工业自动化、仓储物流和智能家居等领域，为人们的生活和工作带来便利。

循迹小车传感器选择

用户评价与反馈
传感器稳定性：推荐品牌和型号在多次使用中表现稳定，故障率低精度与准确性：满足循迹小车的定位和导航需求，误差小
兼容性与拓展性：易于与不同品牌和型号的循迹小车进行集成，方便后续升级和拓展
用户口碑与市场表现：受到用户好评，市场占有率较高
适用场景与推荐
适用场景：循迹小车在各种地形和环境下的行驶需求推荐品牌：霍尼韦尔、飞思卡尔、西门子等知名品牌推荐型号：根据性能、价格、稳定性等综合因素进行选择注意事项：选择传感器时需要考虑与小车的兼容性和性价比
磁感应传感器
工作原理：通过磁场感应检测金属物体的存在和位置优点：对铁磁性物体敏感，响应速度快，成本低应用场景：用于循迹小车的路径识别和障碍物检测注意事项：对非铁磁性物体不敏感，可能会受到周围磁场的干扰
传感器选择依据
检测距离与精度
检测距离：传感器能够检测到的距离范围，需要考虑小车行驶的环境和需求。
数据传输：传感器数据需要实时传输，确保数据的有效性和实时性。
数据接口：选择合适的传感器需要考虑到数据接口类型，如串口、USB等。
数据安全：在数据传输过程中，需要考虑数据加密和安全传输等问题，确保数据不被窃取或篡改。
安全问题
传感器使用前应检查是否正常工作，避免使用损坏的传感器
使用传感器时应遵守操作规程，避免超范围使用
能。
成本与维护
成本：选择传感器时需要考虑成本，包括传感器的价格、安装费用等维护：选择传感器时需要考虑维护成本，包括传感器的寿命、维修费用等
安装与调试
安装位置：根据小车结构和走线需求，选择合适的安装位置调试步骤：通过调整参数和校准，确保传感器正常工作注意事项：避免传感器受到干扰和损坏，确保测量精度和稳定性维护与保养：定期检查和清洁传感器，保持其性能和使用寿命

循迹小车实验报告

循迹小车实验报告循迹小车实验报告引言：循迹小车是一种基于光电传感器的智能机器人，能够根据环境中的光线变化来调整行进方向。

本实验旨在通过搭建一个循迹小车模型，探索其原理和应用。

一、实验材料和方法本次实验所需材料包括Arduino开发板、直流电机、光电传感器、电池组等。

首先，我们将Arduino开发板与直流电机、光电传感器等器件进行连接，确保电路正常。

然后，将循迹小车放置在一个光线变化较大的环境中，例如黑白相间的地面。

最后，通过编写程序，使循迹小车能够根据光电传感器的信号来判断行进方向，并实现自动循迹。

二、实验过程和结果在实验过程中，我们首先对光电传感器进行了校准，以确保其能够准确地感知光线的变化。

然后，我们编写了一段简单的程序，使循迹小车能够根据光电传感器的信号来判断行进方向。

当光线较亮时，循迹小车向左转；当光线较暗时，循迹小车向右转。

通过不断调试程序，我们成功实现了循迹小车的自动循迹功能。

在实验过程中，我们还发现了一些有趣的现象。

例如，当循迹小车行进到黑白相间的地面上时，光电传感器能够准确地感知到黑白色块的变化，并根据信号进行相应的调整。

这说明循迹小车的循迹原理基于光线的反射和吸收，具有一定的环境适应性。

三、实验结果分析通过本次实验，我们深入了解了循迹小车的原理和应用。

循迹小车通过光电传感器感知环境中的光线变化，从而判断行进方向，实现自动循迹。

这种智能机器人在工业生产、仓储物流等领域具有广泛的应用前景。

然而，循迹小车也存在一些局限性。

首先，其循迹能力受到环境光线的影响较大，当环境光线较弱或过强时，循迹小车的准确性会受到一定的影响。

其次，循迹小车只能在特定的地面上进行循迹，对于其他类型的地面可能无法正常运行。

因此，在实际应用中，需要根据具体情况进行合理选择和调整。

四、实验总结通过本次实验，我们对循迹小车的原理和应用有了更深入的了解。

循迹小车作为一种基于光电传感器的智能机器人，具有自动循迹的功能，可以在工业生产、仓储物流等领域发挥重要作用。

寻迹避障小车原理

循迹避障小车原理一）小车功能实现利用光电传感（红外对射管，红外发射与接收二极管组成）检测黑白线，实现小车能跟着白线（或黑线）行走，同时也可避开障碍物，即小车寻迹过程中，若遇障碍物可自行绕开，绕开后继续寻迹。

二）电路分析1.光电传感循迹光电传感器原理，利用黑白线对红外线不同的反射能力。

然后通过光敏二极管或光敏三极管，接收反射回的不同光强信号，把不同光强转换为电流信号，最后通过电阻，转换为单片机可识别的高低电平。

光电传感器实现循迹的基本电路如下图所示、循迹传感器基本电路电路解释：TC端是传感器工作控制端，为高电平时，发光二极管不工作，传感器休眠，为低电平时，传感器启动。

Signal端为检测信号输出，当遇到黑线，黑线吸收大量的红外线，反射的红外线很弱，光敏三极管不导通，signal 输出高电平，当遇到白线，与黑线相反，反射的红外线很强，使光敏三极管导通，signal输出低电平。

寻迹部分调整左右传感器之间的距离，两探头距离约等于白线宽度最合适，一般白线宽度选择范围为3 – 5 厘米比较合适。

注意：该传感器的灵敏度是可调的，偶尔传感器遇到白线却不能送出相应的信号，通过调节传感器上的可调电阻，适当的增大或减小灵敏度。

另外，循迹传感器的安放也算是比较有讲究的，有两种方法，一种是两个都是放置在白线内侧但紧贴白线边缘，第二种是都放置在白线的外侧，同样紧贴白线边缘。

我们通常采用第二种方法。

编写程序使小车遇白线时，小车跟着白线走。

当小车先前前进时，如果向左偏离了白线。

那么右边传感器会产生一个低电平，单片机判断这个信号，然后向右拐。

回到白线后。

两传感器输出信号为高电平。

小车前进。

如果小车向右偏离白线，左边传感器产生一个低电平，单片机判断这个信号，然后向左拐。

如此如此，小车必不偏离白线。

若小车的两对光电传感器同时输出的信号为高电平（黑底）或低电平（白底），即单片机判断的都为高电平或低电平，小车向前直走，在此过程中（直走）小车若遇白线，小车又重复上面动作跟着白线走。

循迹小车原理

循迹小车原理
循迹小车是一种智能机器人，通过感应地面上的黑线来实现自主导航。

它具有一组红外线传感器，安装在车体底部。

这些传感器能够感知地面上的线路情况，判断车子应该如何行驶。

循迹小车的工作原理是基于光电传感技术。

当小车上的传感器感受到黑线时，光电传感器就会产生信号。

这些信号通过控制系统进行处理，确定小车的行驶方向。

如果传感器感受到较亮的地面，即没有黑线的区域，控制系统会判断小车偏离了轨迹，并做出相应的调整。

为了确保精确的导航，循迹小车的传感器通常安装在车体的前部和底部，使其能够更好地感知地面上的线路。

此外，传感器之间的距离也很重要，它们应该能够覆盖整个车体宽度，以确保车子能够准确地行驶在黑线上。

循迹小车的控制系统通过对传感器信号的分析来判断车子的行驶方向。

当传感器感知到线路时，控制系统会发出信号，控制电机转动，使车子朝着正确的方向行驶。

如果传感器感知不到线路，或者线路出现了间断，控制系统会做出相应的调整，使车子重新找到正确的线路。

循迹小车是一种简单而有效的机器人，它在许多领域都有广泛的应用。

例如，它可以用于仓库自动化，实现货物的自动运输；也可以用于工业生产线，实现物品的自动装配。

总的来说，循迹小车通过光电传感技术，能够自主导航，实现精确的线路行驶。

寻迹避障小车基本知识

循迹避障小车原理一）小车功能实现利用光电传感（红外对射管，红外发射与接收二极管组成）检测黑白线，实现小车能跟着白线（或黑线）行走，同时也可避开障碍物，即小车寻迹过程中，若遇障碍物可自行绕开，绕开后继续寻迹。

二）电路分析1.光电传感循迹光电传感器原理，利用黑白线对红外线不同的反射能力。

然后通过光敏二极管或光敏三极管，接收反射回的不同光强信号，把不同光强转换为电流信号，最后通过电阻，转换为单片机可识别的高低电平。

光电传感器实现循迹的基本电路如下图所示、循迹传感器基本电路电路解释：TC端是传感器工作控制端，为高电平时，发光二极管不工作，传感器休眠，为低电平时，传感器启动。

Signal端为检测信号输出，当遇到黑线，黑线吸收大量的红外线，反射的红外线很弱，光敏三极管不导通，signal 输出高电平，当遇到白线，与黑线相反，反射的红外线很强，使光敏三极管导通，signal输出低电平。

寻迹部分调整左右传感器之间的距离，两探头距离约等于白线宽度最合适，一般白线宽度选择范围为3 –5 厘米比较合适。

注意：该传感器的灵敏度是可调的，偶尔传感器遇到白线却不能送出相应的信号，通过调节传感器上的可调电阻，适当的增大或减小灵敏度。

另外，循迹传感器的安放也算是比较有讲究的，有两种方法，一种是两个都是放置在白线内侧但紧贴白线边缘，第二种是都放置在白线的外侧，同样紧贴白线边缘。

我们通常采用第二种方法。

编写程序使小车遇白线时，小车跟着白线走。

当小车先前前进时，如果向左偏离了白线。

那么右边传感器会产生一个低电平，单片机判断这个信号，然后向右拐。

回到白线后。

两传感器输出信号为高电平。

小车前进。

如果小车向右偏离白线，左边传感器产生一个低电平，单片机判断这个信号，然后向左拐。

如此如此，小车必不偏离白线。

若小车的两对光电传感器同时输出的信号为高电平（黑底）或低电平（白底），即单片机判断的都为高电平或低电平，小车向前直走，在此过程中（直走）小车若遇白线，小车又重复上面动作跟着白线走。

光电寻迹小车实验报告

一、实验目的1. 了解光电传感器的基本原理和应用。

2. 掌握光电寻迹小车的制作方法。

3. 培养学生的动手能力和创新意识。

二、实验原理光电寻迹小车是一种利用光电传感器检测地面颜色差异，实现小车沿特定路径行驶的智能小车。

实验中，我们采用红外反射式光电传感器，当传感器检测到白色地面时，输出高电平信号；当检测到黑色线路时，输出低电平信号。

通过单片机对传感器信号进行处理，控制小车前进、转弯、停止等动作。

三、实验器材1. 小车底盘2. 红外反射式光电传感器3. AT89S52单片机4. 电机驱动模块5. 直流电机6. 电源模块7. 连接线8. 黑色纸带四、实验步骤1. 搭建电路（1）将红外反射式光电传感器连接到AT89S52单片机的P1.0端口。

（2）将电机驱动模块连接到AT89S52单片机的P2端口。

（3）将直流电机连接到电机驱动模块。

（4）将电源模块连接到小车底盘。

（1）编写程序，实现以下功能：- 初始化单片机端口；- 读取光电传感器信号；- 根据光电传感器信号控制小车行驶；- 设置小车前进、转弯、停止的速度和方向；（2）将程序烧录到AT89S52单片机。

3. 调试（1）将黑色纸带铺设在地面上，作为小车的行驶路径。

（2）接通电源，观察小车是否能够按照既定路径行驶。

（3）根据实际情况调整程序参数，确保小车稳定行驶。

五、实验结果与分析1. 实验结果经过调试，小车能够按照既定路径稳定行驶，实现了光电寻迹功能。

2. 实验分析（1）红外反射式光电传感器能够有效检测地面颜色差异，实现小车寻迹。

（2）单片机对传感器信号进行处理，控制小车行驶，实现了智能控制。

（3）实验过程中，通过调整程序参数，优化了小车行驶性能。

六、实验总结1. 本实验成功制作了一台光电寻迹小车，实现了小车沿黑色纸带行驶的功能。

2. 通过实验，掌握了光电传感器的基本原理和应用，提高了学生的动手能力和创新意识。

3. 在实验过程中，遇到了一些问题，如小车行驶不稳定、转弯不顺畅等。

循迹小车的工作原理

循迹小车的工作原理
1 跟踪小车的概念
跟踪小车是指一种能够自主遵循一种特定路西或路径的移动机器。

它有一个传感器或多个传感器和电机，用于监测周围的环境，并根据
信号做出相应的行动，比如改变它的位置或移动方向。

2 工作原理
跟踪小车的工作原理主要是利用传感器来检测它是否在正确的轨
道上，当小车偏离轨道时，传感器就会发出信号来调整车辆的方向，
让它回到正确的轨道上。

跟踪路径的方式有不同，常用的有光电设备和机器视觉。

光电设
备通常利用红外线、可见光或其它类型的光照射特定的物体，由此反
射出的光会攻击光电传感器，控制爱你的当前方位，从而实现路径的
跟踪;机器视觉则是通过摄像头来检测固定对象的位置，再做出相应的
操作，实现跟踪。

3 主要应用
跟踪小车最主要的应用在农业机器人中，尤其是植物种植机器人。

它可以在农田用光电接受路径和其他信号，实现自动的种植服务，省
时省力，提高工作效率和准确率。

此外，跟踪小车也被广泛用于导航对象的路径跟踪，例如工业机器人的跟踪及定位、机器人组的跟踪等等。

还可用于家庭自动空手机器人，让它更聪明可靠，让你实现省事智能家居。

4 总结
跟踪小车拥有快速、准确等优点，已广泛应用到工业生产及日常家庭活动中，为人们提供了便利。

它的原理主要是利用传感器和电机监测周围环境，并根据信号做出相应的行动。

循迹小车原理

循迹小车原理
循迹小车原理
循迹小车是指一种可以按照设定路径自动行走的机器人小车，它的原理是利用传感器检测已设定的路径上的信息，根据这些信息控制电机的转动方向和速度，达到自动行走的目的。

循迹小车的核心元件是传感器，它可以检测到路径上的信息，并将这些信息传递给控制器。

传感器有多种，有光电传感器、超声波传感器、磁感应传感器等。

光电传感器是指将特定波长的光照射到路径上，由传感器检测特定传感器捕捉到的信号，从而控制电机的转动方向。

超声波传感器是指将超声波辐射到路径上，通过检测超声波反射的信号，控制电机的转动方向和速度。

磁感应传感器是指将磁感应体置于路径上，检测磁感应体反应的信号，控制电机的转动方向和速度。

控制器是循迹小车中最重要的部件，它接收传感器捕获的信号，根据信号的大小，控制电机的转动方向和速度，从而完成循迹小车的自动行走。

循迹小车就是这样，利用传感器检测路径上的信息，根据信号的大小控制电机的转动方向和速度，从而完成自动行走的任务。

它既可以用于科学研究，也可以作为一种新型的机器人玩具来模拟人类行走，让孩子得到更多的乐趣。

基于红外反射式光电传感器的智能循迹小车

基于红外反射式光电传感器的智能循迹小车
本文所述的智能寻迹小车采用红外光电传感器来识别道路中央的黑色引导线，通过单片机来控制步进电机调节转向和转速，从而实现小车快速稳
定的寻迹行驶。

为保证小车在行驶的过程中具有良好的操纵稳定性和平顺性，本文针对道路特点对小车的方向控制和速度控制，以及传感器的安装都提出
了较为理想的解决方案。

1 系统工作原理
1.1 智能小车寻迹原理
在智能车系统中，寻迹电路采用红外光电传感器进行检测并且寻迹运动。

红外发射管发射的红外线具有一定的方向性，当红外线照射到白色地面
时会有较大的反射，如果距离取值合适，红外接收管接收到反射回的红外线
强度就较大;如果红外线照射到黑色标志线，黑色标志线会吸收大部分红外光，红外接收管接收到红外线强度就很弱。

寻迹时，引导线是黑颜色，不宜反光，当红外发射管输出信号照射到黑色引导线上时输出一个非常微弱的低电平，
这个过程是一个负跳变过程，通过对此信号高低电平的检测就可以知道小车
是正在沿着引导线行驶，若不是沿着引导线行驶，单片机根据传感器送回的。

循迹小车设计概述总结报告

循迹小车设计概述总结报告一. 引言循迹小车是指通过光电传感器感知地面上的黑线，并根据黑线的位置来调整车身方向，从而实现沿着黑线自动行驶的一种智能小车。

本篇报告旨在总结循迹小车设计的整体思路、实施过程以及遇到的问题与解决方案。

二. 设计思路循迹小车的设计主要包含以下几个关键要点：1. 感应模块选择选择合适的光电传感器作为感应模块，用于检测地面上的黑线。

常见的光电传感器有红外线传感器、RGB传感器等，可以根据实际需求选择适合的传感器。

2. 控制模块选择选择合适的控制模块，负责接收感应模块的数据，并控制小车的电机进行相应的运动。

常见的控制模块有单片机、树莓派等，可以根据需求和个人技术储备来选择。

3. 算法设计设计循迹算法，根据光电传感器的反馈数据，判断车身当前位置与黑线的位置关系，并根据判断结果来调整小车的行驶方向。

常见的算法有PID控制算法、模糊控制算法等，可以根据实际需求选择适合的算法。

4. 机械结构设计设计小车的机械结构，包括底盘、电机、车轮等。

确保机械结构的稳定性和可靠性，同时要考虑小车的大小、重量和外观等因素。

三. 实施过程在设计循迹小车的过程中，我们按照以下步骤逐步实施：1. 硬件搭建首先，搭建循迹小车的硬件系统，包括连接光电传感器、控制模块和电机等。

确保各个模块之间的连接正确无误，以及硬件系统的稳定性和可靠性。

2. 程序编写根据设计思路和需求，编写程序实现循迹小车的控制逻辑。

涉及到光电传感器数据的读取、算法的实现和电机控制等方面的内容。

在编写过程中，需要进行调试和测试，确保程序的准确性和稳定性。

3. 测试和优化在完成程序编写后，对循迹小车进行测试和优化。

通过实际测试，了解小车在各种情况下的表现，并根据实际情况对程序进行优化和调整，以提高小车的稳定性和自动化程度。

四. 遇到问题与解决方案在循迹小车设计的过程中，我们遇到了一些问题，但通过不断努力和寻找解决方案，最终都得到了解决。

以下是我们遇到的一些问题及解决方案的总结：1. 光照干扰在室外测试时，光照强度的变化会对光电传感器的检测结果产生影响。

光电寻的小车实验报告(3篇)

第1篇一、实验目的1. 熟悉光电传感器的基本原理和应用。

2. 掌握光电寻迹小车的设计与制作方法。

3. 提高动手能力和创新意识。

二、实验原理光电寻迹小车利用光电传感器检测地面上的黑白线，通过单片机控制小车转向和速度，使小车沿着预设的路线行驶。

光电传感器分为发射器和接收器两部分，发射器发射红外线，接收器接收反射回来的红外线。

当红外线照射到黑色地面时，反射光强度减弱，接收器输出低电平；当红外线照射到白色地面时，反射光强度增强，接收器输出高电平。

通过检测接收器输出的电平变化，单片机判断小车是否偏离预设路线，从而控制小车转向和速度。

三、实验器材1. 光电传感器模块2. 单片机开发板3. 电机驱动模块4. 电池盒5. 小车底盘6. 轮子7. 黑色和白色纸板8. 连接线9. 螺丝刀10. 电工胶带四、实验步骤1. 搭建小车底盘：将轮子安装在底盘上，固定好电机驱动模块和电池盒。

2. 安装光电传感器：将光电传感器安装在底盘前方，确保传感器可以垂直地面，且与地面保持一定距离。

3. 连接电路：将光电传感器的发射器和接收器分别连接到单片机的相应引脚，将电机驱动模块连接到单片机的IO口。

4. 编写程序：根据实验要求，编写单片机程序，实现光电寻迹功能。

程序流程如下：（1）初始化：设置单片机IO口、定时器等。

（2）检测光电传感器：读取接收器输出的电平值。

（3）判断小车位置：根据电平值判断小车是否偏离预设路线。

（4）控制转向和速度：根据小车位置，调整转向和速度。

（5）重复步骤（2）至（4）。

5. 调试程序：将编写好的程序下载到单片机，观察小车是否能够沿着预设路线行驶。

6. 优化程序：根据实验结果，对程序进行优化，提高小车行驶的稳定性和速度。

五、实验结果与分析1. 实验结果：小车能够沿着预设的黑白线行驶，遇到转弯时能够自动调整方向。

2. 结果分析：（1）光电传感器性能对实验结果影响较大，选择合适的传感器是保证实验成功的关键。

（2）单片机程序设计对小车行驶的稳定性和速度有较大影响，需要不断优化程序。

光电循迹小车实验报告

一、实验目的1. 了解光电循迹小车的工作原理和结构组成。

2. 掌握光电循迹小车的设计与制作方法。

3. 熟悉51单片机在光电循迹小车中的应用。

4. 提高动手能力和创新思维。

二、实验原理光电循迹小车是利用光电传感器检测地面上的黑色线条，通过单片机处理信号，控制电机驱动小车按照预设路径行驶。

实验中，采用红外光电传感器作为检测元件，当传感器检测到黑色线条时，输出低电平信号；当检测到白色路面时，输出高电平信号。

三、实验器材1. 51单片机开发板2. 红外光电传感器3. 直流电机驱动模块4. 2个直流电机5. 小车底盘6. 电池7. 连接线8. 黑色胶带四、实验步骤1. 准备工作（1）将黑色胶带粘贴在地面上，作为小车行驶的路径。

（2）将红外光电传感器固定在小车前部，使其能够垂直于地面。

（3）将直流电机驱动模块连接到51单片机开发板上的相应接口。

（4）将电池连接到开发板上的电源接口。

2. 硬件连接（1）将红外光电传感器的一端连接到单片机的P1.0端口，另一端连接到地。

（2）将直流电机驱动模块的A、B端分别连接到单片机的P2.0和P2.1端口。

（3）将两个直流电机分别连接到驱动模块的M1和M2端口。

3. 软件设计（1）编写程序，使单片机能够读取红外光电传感器的信号。

（2）根据信号判断小车是否在黑色线条上行驶，若在黑色线条上，则保持小车匀速行驶；若不在，则根据偏差调整小车转向。

（3）编写程序，控制直流电机驱动模块，实现小车的转向和速度调节。

4. 调试与测试（1）上电后，观察小车是否能够按照预设路径行驶。

（2）若小车无法按照预设路径行驶，检查硬件连接是否正确，调整传感器位置，或修改程序参数。

（3）当小车能够按照预设路径行驶后，进行测试，观察小车在直线和弯道上的表现。

五、实验结果与分析1. 实验结果经过调试，小车能够按照预设路径行驶，并在直线和弯道上保持稳定。

2. 实验分析（1）红外光电传感器能够有效地检测黑色线条，为小车提供稳定的循迹信号。

光电传感器在智能循迹小车中的应用

光电传感器在智能循迹小车中的应用【摘要】以购买的玩具电动车为硬件平台，Atmegel 16单片机为核心控制单元，光电传感器为检测手段，制作一款可以自动循迹的智能小车。

通过光电传感器采集路面信息，由单片机进行控制，使小车在规定的路径上自动识别路线，快速平稳的行驶。

本文主要说明光电传感器在其中的应用。

【关键词】光电传感器;智能控制;可编程器件0.引言根据我们年级电子综合设计课程的要求，我们自选命题制作了循迹小车，使小车铺有黑线的白色跑道上自主循迹运行。

在小车的制作中很关键的一点就是合理的选择循迹传感器和设计传感器的布局，以提高小车循迹的精确程度。

智能车的设计就是在保证小车可靠运行的前提下，以电路设计简洁，灵活性高为原则，而传感器电路的设计和布局，是信号采集的关键，相当于小车的“眼睛”，为了提高小车的自主循迹性能，需要对传感器进行合理的选择和布局。

1.解决方案选用RPR220型光电对管。

RPR220是一种反射型光电探测器，其发射器是一个砷化镓红外发光二极管，而接收器是一个高灵敏度，硅平面光电三极管。

为了能达到比较好的循迹效果，采用8个RPR220光电传感器一排安装在车头位置。

将光电传感器置于小车的最前方，能起到预先判断路径的作用，器发射的光对白色和黑色有不同的反射率，因此能得到不同的电压值，采集进单片机后通过程序来判断黑线的位置，从而控制小车的行进路线。

2.系统结构系统结构如图1所示图1整个系统的架构光电检测系统是指对待测光学量或非光学待测物理量转换成的光学量，通过光电转换和电路处理的方法进行检测的系统。

光电检测为非接触检测，具有无损、抗干扰能力强、受环境影响小、检测速度快、电路简单、价格低廉等优越性，应用广泛。

3.原理阐述光电式传感器是采用光电元件作为检测元件的传感器，RPR220内置可见光过滤器能减小离散光的影响。

体积小，结构紧凑。

当发光二极管发出的光反射回来时，三极管导通输出低电平。

工作原理及电路图如下：图2光电对管检测电路电路中，R1 起限流电阻的作用，当有光反射回来时，光电对管中的三极管导通，比较器输入为低，输出为高电平。

智能小车循迹原理

智能小车循迹原理智能小车循迹技术是一种基于光电传感器的自动导航技术，通过对地面反射光的检测和分析，实现小车在指定轨迹上行驶的能力。

本文将从传感器原理、信号处理和控制系统三个方面详细介绍智能小车循迹的工作原理。

一、传感器原理智能小车循迹系统主要依靠光电传感器来感知环境，其中常用的光电传感器有红外线传感器和光敏电阻传感器。

红外线传感器是最常见的一种传感器，其工作原理是通过发射和接收红外线来检测地面上的黑线或白线。

当传感器上方是黑线时，地面会吸收红外线，传感器接收到的光强较低；当传感器上方是白线时，地面会反射红外线，传感器接收到的光强较高。

通过检测光强的变化，系统可以确定小车当前位置，以便进行相应的控制。

光敏电阻传感器则是通过光敏电阻的电阻值随光照强度变化来实现检测。

当地面上有黑线时，光敏电阻接收到的光照较强，电阻值较低；当地面上是白线时，光敏电阻接收到的光照较弱，电阻值较高。

通过检测电阻值的变化，系统可以判断小车当前所在位置。

二、信号处理传感器感知到的光信号需要经过一系列的处理和分析，以提取有用的信息。

首先，传感器采集到的光信号需要进行放大和滤波处理，以提高信号的稳定性和可靠性。

接着，通过比较传感器输出信号与设定的阈值，判断当前检测到的是黑线还是白线。

最后，根据检测结果，系统会输出相应的电信号给控制系统，以实现对小车运动的控制。

三、控制系统智能小车循迹系统的控制系统通常由微控制器或单片机来实现。

控制系统根据传感器感知到的信号，判断小车当前位置及偏离轨迹的程度，并根据预设的算法进行相应的控制。

当小车偏离轨迹时，系统会根据传感器的输出信号控制电机的转速和方向，使小车重新回到指定轨迹上。

同时，控制系统还可以实现其他功能，如避障、避免碰撞等。

总结：智能小车循迹原理是基于光电传感器的自动导航技术，通过对地面反射光的检测和分析，实现小车在指定轨迹上行驶的能力。

传感器原理主要是利用红外线传感器或光敏电阻传感器来感知地面上的黑线或白线。

基于光电传感器的智能小车循迹模块设计

【注】本课程设计既可以作为传感器课程设计也可以作为单片机课程设计，只需稍加修改偏向课程设计报告书课程名称：题目：基于光电传感器的智能小车寻迹模块设计系（院）：学期：专业班级：姓名：学号：目录一、设计目的 (1)二、题目的具体设计要求 (1)三、系统的总体实现原理、方案设计 (1)1.国内外发展现状 (1)2.文献综述 (1)3.系统的总体实现原理 (2)4.总体方案设计 (2)4.1主控模块选用方案对比 (2)4.2传感器选用方案对比 (3)4.3传感器的安装方案对比 (3)四、传感器选用 (4)1.选用型号及特点 (4)2.内部结构及工作原理 (4)3.传感器工作电路设计及说明 (5)五、其它各部分单元电路设计 (6)1.控制模块 (6)2.电源模块 (7)3.电机及驱动模块 (7)3.1电机 (7)3.2驱动 (7)六、系统总电路原理图(见附录三) (9)1.系统总体说明 (9)2.软件设计 (10)2.1小车循迹流程图 (10)2.2中断程序流程图 (11)七、仿真与调试（见附录四） (11)八、总结与心得体会 (12)参考文献 (12)附录一：元器件清单 (13)附录二：单片机测试程序 (13)附录三：系统总电路原理图 (15)附录四：Proteus原理仿真图 (16)1.直行 (17)2.二级右转 (18)3.二级左转 (19)智能小车寻迹模块设计报告一、设计目的1. 能较全面地巩固和应用“传感器及检测技术”课程中所学的基本理论和基本方法，并初步掌握小型数字系统设计的基本方法。

2. 通过《传感器及检测技术》课程设计，掌握传感器及检测系统设计的方法和设计原则及相应的硬件调试的方法。

进一步理解传感器及检测系统的设计和应用。

3. 培养独立思考、独立准备资料、独立设计规定功能的数字系统的能力。

4. 培养书写综合设计报告的能力。

二、题目的具体设计要求1.设计一个基于光电传感器的自动寻迹小车，使小车能够自动检测地面黑色轨迹，并沿着黑色轨迹行驶。

智能小车循迹原理

智能小车循迹原理智能小车常用的循迹原理有光电循迹原理、红外循迹原理和超声波循迹原理等。

光电循迹原理是最常用的循迹原理之一、光电循迹传感器通常由发射器和接收器组成，发射器会发出红外线光束，当光束遇到地面时会反射回来。

而接收器会检测到反射回来的光束，从而判断小车当前位置是否在指定的轨迹上。

当小车偏离轨迹时，光电循迹传感器会检测到反射回来的光束变化，通过控制算法计算出需要进行的调整方向和角度，并通过控制小车的电机使其偏离的反方向进行调整，从而使小车重新回到指定的轨迹上。

红外循迹原理是利用红外传感器来检测地面上的黑线信号。

红外传感器可以发射红外线，并通过接收器来检测红外线的强度。

当红外线发射器发出的红外线照射到地面上的黑线时，会产生明显的反射信号。

通过控制算法来检测和分析反射信号的强度，从而判断小车当前位置是否在指定的轨迹上。

当小车偏离轨迹时，红外传感器会检测到反射信号的变化，通过控制算法计算出需要进行的调整方向和角度，并通过控制小车的电机使其偏离的反方向进行调整，从而使小车重新回到指定的轨迹上。

超声波循迹原理是利用超声波传感器来检测距离和障碍物。

超声波传感器可以发射超声波，并通过接收器来接收反射波。

当反射波遇到地面上的黑线时，会产生明显的反射信号。

通过控制算法来检测和分析反射信号的强度和距离，从而判断小车当前位置是否在指定的轨迹上。

当小车偏离轨迹时，超声波传感器会检测到反射信号的变化，通过控制算法计算出需要进行的调整方向和角度，并通过控制小车的电机使其偏离的反方向进行调整，从而使小车重新回到指定的轨迹上。

除了上述的循迹原理，还有其他一些循迹原理，例如激光循迹原理、磁感应循迹原理等。

不同的循迹原理适用于不同的场景和需求，在实际应用中可以根据具体情况选择适合的原理和传感器。

总结起来，智能小车循迹原理是通过传感器和控制算法的配合，实现小车在指定轨迹上行驶的技术原理。

通过不断地检测和分析传感器信号，运用控制算法计算出需要的调整方向和角度，并通过控制电机的运动，使小车能够自动偏离反方向进行调整，最终使小车能够精确地沿着指定的轨迹行驶。

寻迹避障小车原理

循迹避障小车原理一）小车功能实现利用光电传感（红外对射管，红外发射与接收二极管组成）检测黑白线，实现小车能跟着白线（或黑线）行走，同时也可避开障碍物，即小车寻迹过程中，若遇障碍物可自行绕开，绕开后继续寻迹。

二）电路分析1.光电传感循迹光电传感器原理，利用黑白线对红外线不同的反射能力。

然后通过光敏二极管或光敏三极管，接收反射回的不同光强信号，把不同光强转换为电流信号，最后通过电阻，转换为单片机可识别的高低电平。

光电传感器实现循迹的基本电路如下图所示、循迹传感器基本电路电路解释：TC端是传感器工作控制端，为高电平时，发光二极管不工作，传感器休眠，为低电平时，传感器启动。

Signal端为检测信号输出，当遇到黑线，黑线吸收大量的红外线，反射的红外线很弱，光敏三极管不导通，signal输出高电平，当遇到白线，与黑线相反，反射的红外线很强，使光敏三极管导通，sign al输出低电平。

寻迹部分调整左右传感器之间的距离，两探头距离约等于白线宽度最合适，一般白线宽度选择围为3 – 5 厘米比较合适。

注意：该传感器的灵敏度是可调的，偶尔传感器遇到白线却不能送出相应的信号，通过调节传感器上的可调电阻，适当的增大或减小灵敏度。

另外，循迹传感器的安放也算是比较有讲究的，有两种方法，一种是两个都是放置在白线侧但紧贴白线边缘，第二种是都放置在白线的外侧，同样紧贴白线边缘。

我们通常采用第二种方法。

编写程序使小车遇白线时，小车跟着白线走。

当小车先前前进时，如果向左偏离了白线。

那么右边传感器会产生一个低电平，单片机判断这个信号，然后向右拐。

回到白线后。

两传感器输出信号为高电平。

小车前进。

如果小车向右偏离白线，左边传感器产生一个低电平，单片机判断这个信号，然后向左拐。

如此如此，小车必不偏离白线。

若小车的两对光电传感器同时输出的信号为高电平（黑底）或低电平（白底），即单片机判断的都为高电平或低电平，小车向前直走，在此过程中（直走）小车若遇白线，小车又重复上面动作跟着白线走。