循迹避障小车论文答辩PPT
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智能循迹小车答辩课堂PPT
智能寻迹小车硬件设计
图4 H桥式电路
直流电机驱动电路图:
智能寻迹小车硬件设计
图 5 电机驱动电路
1.主程序流程图：
智能寻迹小车软件设计
开始 系统初始化
否 X、Y 路口信号？
是
小车执行X、Y路口命令 实现S路线行驶
奇数圈 否
偶数圈 否
寻迹
是 左拐
是 左拐
寻迹
是 straight 直走
否
是
left
左拐
场地示意图
设计要求
图1
功能介绍
设计要求
• 万向轮在前，可沿引导线逆时针方向运行一周，全程时间不
超过3分钟；
• 万向轮在前，可沿引导线逆时针方向运行两周，并且每周从E
到F必须经过不同的S形路径；
• 万向轮在前，小车每一圈行驶的S形路线要与上一圈行驶的路
线不同。
小车总体结构
智能寻迹小车的总体设计方案
电机模块比较
• 采用直流减速电机，配合L298N驱动芯片组合。 • 采用步进电机，配合L298N驱动芯片组合。
智能寻迹小车硬件设计
循迹模块:
利用红外线对于不同颜色具有不同的反射性质的特点。在小车行驶 过程中传感器的红外发射二极管不断发射红外光，当红外光遇到白色地 面时发生漫发射，红外对管接收管接受到反射光；如果遇到黑线则红外 光被吸收，则红外对管接收管接收不到信号（反射光）.
➢选题背景 ➢系统设计要求 ➢智能寻迹小车总体设计方案 ➢智能循迹小车硬件设计 ➢智能循迹小车软件设计 ➢结论
目录
选题背景
自第一台工业机器人诞生以来，制造能替代人工作的机器一直是人类 的梦想。
中国自1978年把“智能模拟”作为国家科学技术发展规划的主要研究 课题，开始着力研究智能化。
智能小车毕业设计答辩ppt课件
病原体侵入机体，消弱机体防御机能 ，破坏 机体内 环境的 相对稳 定性， 且在一 定部位 生长繁 殖，引 起不同 程度的 病理生 理过程
结论
本设计方案按照任务书的要求，以AT89C250单片机 为控制核心，结合红外光寻迹传感器，电机控制模 块实现小车的自动寻迹功能（按路面的黑色轨道行 驶），基本完成各项指标，实现小车智能化
制作的PCB图
通过protel2004画出原理图之后在制作PCB图如下：
病原体侵入机体，消弱机体防御机能 ，破坏 机体内 环境的 相对稳 定性， 且在一 定部位 生长繁 殖，引 起不同 程度的 病理生 理过程
小车形成
PCB图熨在覆 铜板上
腐蚀覆铜板
覆铜板打孔
焊接元器件
病原体侵入机体，消弱机体防御机能 ，破坏 机体内 环境的 相对稳 定性， 且在一 定部位 生长繁 殖，引 起不同 程度的 病理生 理过程
小车流程图
左边
红外检测
中间
单片机 AT89C2051 驱动电机
运行
右边
病原体侵入机体，消弱机体防御机能 ，破坏 机体内 环境的 相对稳 定性， 且在一 定部位 生长繁 殖，引 起不同 程度的 病理生 理过程
系统设计选择
u选择Atmel公司的AT89C2051单片机作为主控制器。AT89C2051是一 个低功耗，高性能的8位单片机，32个IO口， 2个16位可编程定时计数 器。
病原体侵入机体，消弱机体防御机能 ，破坏 机体内 环境的 相对稳 定性， 且在一 定部位 生长繁 殖，引 起不同 程度的 病理生 理过程
电路原理图
通过protel2004软件画出来的原理图如下：
病原体侵入机体，消弱机体防御机能 ，破坏 机体内 环境的 相对稳 定性， 且在一 定部位 生长繁 殖，引 起不同 程度的 病理生 理过程
循迹避障小车答辩讲解PPT文档23页
40、人类法律，事物有规律，这富 ❖ 丰富你的人生
71、既然我已经踏上这条道路，那么，任何东西都不应妨碍我沿着这条路走下去。——康德 72、家庭成为快乐的种子在外也不致成为障碍物但在旅行之际却是夜间的伴侣。——西塞罗 73、坚持意志伟大的事业需要始终不渝的精神。——伏尔泰 74、路漫漫其修道远，吾将上下而求索。——屈原 75、内外相应，言行相称。——韩非
循迹避障小车答辩讲解
36、如果我们国家的法律中只有某种 神灵， 而不是 殚精竭 虑将神 灵揉进 宪法， 总体上 来说， 法律就 会更好 。—— 马克·吐 温 37、纲纪废弃之日，便是暴政兴起之 时。— —威·皮 物特
38、若是没有公众舆论的支持，法律 是丝毫 没有力 量的。 ——菲 力普斯 39、一个判例造出另一个判例，它们 迅速累 聚，进 而变成 法律。 ——朱 尼厄斯
71、既然我已经踏上这条道路，那么，任何东西都不应妨碍我沿着这条路走下去。——康德 72、家庭成为快乐的种子在外也不致成为障碍物但在旅行之际却是夜间的伴侣。——西塞罗 73、坚持意志伟大的事业需要始终不渝的精神。——伏尔泰 74、路漫漫其修道远，吾将上下而求索。——屈原 75、内外相应，言行相称。——韩非
循迹避障小车答辩讲解
36、如果我们国家的法律中只有某种 神灵， 而不是 殚精竭 虑将神 灵揉进 宪法， 总体上 来说， 法律就 会更好 。—— 马克·吐 温 37、纲纪废弃之日，便是暴政兴起之 时。— —威·皮 物特
38、若是没有公众舆论的支持，法律 是丝毫 没有力 量的。 ——菲 力普斯 39、一个判例造出另一个判例，它们 迅速累 聚，进 而变成 法律。 ——朱 尼厄斯
循迹避障智能小车设计23页PPT
循迹避障智能小车设计
16、人民应该为法律而战斗，就像为 了城墙 而战斗 一样。 ——赫 拉克利 特 17、人类对于不公正的行为加以指责 ，并非 因为他 们愿意 做出这 种行为 ，而是 惟恐自 己会成 为这种 行为的 牺牲者 。—— 柏拉图 18、制定法律法令，就是为了不让强 者做什 么事都 横行霸 道。— —奥维 德 19、法律是社会的习惯和思想的结晶 。—— 托·伍·威尔逊 20、人们嘴上挂着的法律，其真实含 义是财 富。— —爱献你的人生
71、既然我已经踏上这条道路，那么，任何东西都不应妨碍我沿着这条路走下去。——康德 72、家庭成为快乐的种子在外也不致成为障碍物但在旅行之际却是夜间的伴侣。——西塞罗 73、坚持意志伟大的事业需要始终不渝的精神。——伏尔泰 74、路漫漫其修道远，吾将上下而求索。——屈原 75、内外相应，言行相称。——韩非
16、人民应该为法律而战斗，就像为 了城墙 而战斗 一样。 ——赫 拉克利 特 17、人类对于不公正的行为加以指责 ，并非 因为他 们愿意 做出这 种行为 ，而是 惟恐自 己会成 为这种 行为的 牺牲者 。—— 柏拉图 18、制定法律法令，就是为了不让强 者做什 么事都 横行霸 道。— —奥维 德 19、法律是社会的习惯和思想的结晶 。—— 托·伍·威尔逊 20、人们嘴上挂着的法律，其真实含 义是财 富。— —爱献你的人生
71、既然我已经踏上这条道路，那么，任何东西都不应妨碍我沿着这条路走下去。——康德 72、家庭成为快乐的种子在外也不致成为障碍物但在旅行之际却是夜间的伴侣。——西塞罗 73、坚持意志伟大的事业需要始终不渝的精神。——伏尔泰 74、路漫漫其修道远，吾将上下而求索。——屈原 75、内外相应，言行相称。——韩非
51循迹避障小车论文答辩ppt课件
成标准的Hex文件。
3
；.
Proteus它具有强大的EDA工具软件的仿
真功能，且还具有仿真单片机及其他外围
器件的功能。
10
结论：
本课题研究的内容主要是智能小车的循迹系统。以实验组装小车为基 础，使用了4个光电传感器来探测周围环境，同时对采集到的数据信 息进行融合。取得了以下成果：
1
小车可以实现按照预定轨道在无外部环境影响或改变时， 小车将一直在轨道上循迹。当小车探测到前进前方的障 碍物时，可以自动暂停，人为撤开障碍物后，仍能够继
基于51单片机的循迹避障小车的设计
指导老师：*** 报 告 人 ：*** 班 级 ：******
日期：2019.06.21
；.
1
1
选题背景
2
循迹小车总体设计
3 循迹小车硬件设计
4
循迹小车软件设计
5
论文总结
；.
2
选题背景:
智能车作为现代社会的新产物，是以后的发展方向， 它可以按照预先设定的模式在一个特定的环境里自 动的运作，无需人为管理，便可以完成预期所要达 到的或是更高的目标。
续自动循迹。
2
本设计以AT89C51为主控芯片，很好的将循迹模块，避障 模块、电源模块、电机驱动模块等紧密结合起来，通过程 序控制，使各模块正常运转并相互反馈。
本设计还有巨大的发挥空间，可以达到更好的智能化效
3
果。我相信如果实验条件和时间的允许下肯定能进一步 的对本设计进行完善。同时，通过本次设计我掌握了很
多以前；不. 熟练的东西，使我在理论和实践上又进了一步。
11
展望：
智能循迹避障小车属于应用开发项目，涉及了多种学科，由于本课题 的试验性和不完善性。智能循迹小车在以下两个方面还有提升的空间：
广西大学论文答辩(智能小车)24页PPT
31
软件设计流程图
2
主程序设计
3 调速及方向控制程序设计
4
检测黑线程序设计
5
寻光模块程序设计
需解决的主要问题
1. 如何控制小车前进、后退和转弯 2. 如何实现对场地边缘的检测 3. 如何通过探测发现对手并攻击 4. 如何使系统安全、稳定和可靠
模块程序设计法
❖本系统软件采用模块化结构，由主程 序﹑调速及方向控制模块子程序、黑 线检测子程序﹑寻光模块子程序﹑寻 迹模块子程序（附加）构成。
N
是否检测到黑线
Y
退回圈内
旋转搜索目标
N
Y
是否发现目标
寻光模块程序设计
❖ 具体程序如下：
❖ sbit Light=P3^2; //定义端口
❖ void Cxun(void)
❖ { while(1)
❖ { if(Sense6==1&&Sense8==1)
❖ { Light=1;
//设置端口初始值
❖
P0=0x09; //00000110 旋转搜索
后退，小车右转
❖ [3]一个电机速度大于另一个电机速度 ❖ CCAP0H=55; CCAP1H=155; //左轮快，右轮慢，
小车右转
检测黑线程序设计
❖程序设计思想 ：
小车前进
N
是否检测到黑线
Y
停车
后退一小段
旋转相应角度
寻光模块程序设计
❖ 在检测黑线程序的基础上，略作修改即可实现寻光功 能。
小车前进
查阅资料
常去图书馆 上网搜索 和同学讨论 向老师请教
设计过程介绍
硬件电路制作
检测黑线模块 双面板制作 检测目标模块
循迹避障小车答辩讲解23页文档
45、自己的饭量自己知道。——苏联
循迹避障小车答辩讲解
26、机遇对于有准备的头脑有特别的 亲和力 。 27、自信是人格的核心。
28、目标的坚定是性格中最必要的力 量泉源 之一， 也是成 功的利 器之一 。没有 它，天 才也会 在矛盾 无定的 迷径中 ，徒劳 无功。- -查士 德斐尔 爵士。 29、困难就是机遇。--温斯顿．丘吉 尔。 30、我奋从任何源泉吸 收都不可耻。——阿卜·日·法拉兹
42、只有在人群中间，才能认识自 己。——德国
43、重复别人所说的话，只需要教育； 而要挑战别人所说的话，则需要头脑。—— 玛丽·佩蒂博恩·普尔
44、卓越的人一大优点是：在不利与艰 难的遭遇里百折不饶。——贝多芬
循迹避障小车答辩讲解
26、机遇对于有准备的头脑有特别的 亲和力 。 27、自信是人格的核心。
28、目标的坚定是性格中最必要的力 量泉源 之一， 也是成 功的利 器之一 。没有 它，天 才也会 在矛盾 无定的 迷径中 ，徒劳 无功。- -查士 德斐尔 爵士。 29、困难就是机遇。--温斯顿．丘吉 尔。 30、我奋从任何源泉吸 收都不可耻。——阿卜·日·法拉兹
42、只有在人群中间，才能认识自 己。——德国
43、重复别人所说的话，只需要教育； 而要挑战别人所说的话，则需要头脑。—— 玛丽·佩蒂博恩·普尔
44、卓越的人一大优点是：在不利与艰 难的遭遇里百折不饶。——贝多芬
智能循迹碰撞小车ppt
避障智能小车创新训练
3.2 电机驱动
电机驱动电路图
避障智能小车创新训练
3.3 电源模块
12V电源转5V电源电路原理图
避障智能小车创新训练
3.3传感器
3.3.1 红外线反射型传 感器
用于机器人避障，可以手动调节测距的 范围，红外线的工作原理是，当电源接通 后，红外线传感器就开始工作，机器人距 离障碍物达到所设定的范围时，传感器接 收到反射回来的红外线达到一定程度后， 传感器内部通过三极管放大作用，输出低 电平，我们可以利用CPU判断后，执行相 应的程序，达到绕开障碍物的目的。
转弯。
避障智能小车创新训练
• 五 实验与调试
前方没有障碍物，智能小车正常直行
前方有障碍物，智能车先向后退，然后向右拐弯 左边有障碍物，智能车先向后退，然后向右拐弯
右边有障碍物，智能车先向后退，然后向左拐弯
当一侧温度升高时，小车会向温度高的一侧转弯 前方有坍塌或悬崖，智能小车先向后退，然后向没有坍塌或悬崖方向转弯
序烧写测试综合软件。它可以通过普 通的串口（COM）烧写单片机的程序。
软件运行稳定
避障智能小车创新训练
智能车实现功能：
在小车前进过程中，正常情况下小车直行。红外传感器主要负责 探测前方是否有障碍，而两侧的碰撞传感器主要负责探测两侧受否 有障碍。如果遇到障碍，小车就会向右旋转，避开有障碍的路线， 超声波传感器主要是避免小车从边缘掉下，有避崖功能。火焰传感 器主要是感知温度，如果一侧温度升高，小车就会向温度高的一侧
避障智能小车创新训练
3.3.2 碰撞传感器
本实验所使用的碰撞传感器的原理是正 常状态下输出高电平;当触碰触头时,输出低 电平。当碰撞时，小车通过控制舵机来实现 左转、右转、前进和后退来寻找正确的线路。 在该方案中，碰撞传感器只作为一个辅助传 感器，在红外传感器的探测死角起作用，用 来辅助转弯。
自动追光·避障小车答辩稿
中央控制模块中央控制模块由单片机控制各个模块能够顺利完成各项功能中央控制原理图充电和稳压模块充电和稳压模块充电模块能在太能板距离光源近是给电池充电稳压模块通过输入10v左右电压稳压得到5v的电压给单片机供电和4v的电压给直流电机供电各个驱动模块各个驱动模块步进电机的驱动芯片为uln2003直流电机驱动的驱动芯片为l298n感光系统感光系统采用光敏电阻和ad转换电路来实现自动寻光
通过பைடு நூலகம்较这两个感光模块传出来的电压值来 判断是否正对光源。如果电压相等则说明正 对光源，否则转向电压值较小的一端，直到 正对光源。
避障系统
• 方案一：红外传感 • 方案二：超声波 • 考虑到本次设计的光源是 白炽灯会产生红外辐射， 所以选择超声波，超声波 具有良好的抗干扰性、指 向性好、绕射现象小等优 点
a 1 a 0 b 0 c 0 0 0 a
设计意义
• 随着人们生活水平的不断提高汽车自动化、智能 化受到越来越多人的青睐。 • 目前，全球石油资源紧缺，且油价不断上涨，冲 击了各个行业，尤其是汽车产业。因此未来的汽 车产业必将趋于电气化、智能化。 • 众所周知太阳能是目前最为清洁的能源之一，且 取之不尽用这不竭，对人类来说无疑是一种新型 的能源。 本次设计结合太阳能的使用和汽车智能 化的实现。其意义重大。
• 为了避免三个超声波之间 的接、发产生干扰，所以 设计了一个超声波使能模 块
超声波使能模块
• 该模块由3个与门和2 个或门组成。 • 每个与门的一端接单 片机控制发射超声波， 另一端接接收管。总 输出接中断I/O口。 • 控制超声波依次发送， 接收端只会接收到与 之对应的回波。 • 避障方式
使能模块原理图
系统展示
• • • • • 中央控制模块 充电和稳压模块 各个驱动模块 感光系统 避障系统
通过பைடு நூலகம்较这两个感光模块传出来的电压值来 判断是否正对光源。如果电压相等则说明正 对光源，否则转向电压值较小的一端，直到 正对光源。
避障系统
• 方案一：红外传感 • 方案二：超声波 • 考虑到本次设计的光源是 白炽灯会产生红外辐射， 所以选择超声波，超声波 具有良好的抗干扰性、指 向性好、绕射现象小等优 点
a 1 a 0 b 0 c 0 0 0 a
设计意义
• 随着人们生活水平的不断提高汽车自动化、智能 化受到越来越多人的青睐。 • 目前，全球石油资源紧缺，且油价不断上涨，冲 击了各个行业，尤其是汽车产业。因此未来的汽 车产业必将趋于电气化、智能化。 • 众所周知太阳能是目前最为清洁的能源之一，且 取之不尽用这不竭，对人类来说无疑是一种新型 的能源。 本次设计结合太阳能的使用和汽车智能 化的实现。其意义重大。
• 为了避免三个超声波之间 的接、发产生干扰，所以 设计了一个超声波使能模 块
超声波使能模块
• 该模块由3个与门和2 个或门组成。 • 每个与门的一端接单 片机控制发射超声波， 另一端接接收管。总 输出接中断I/O口。 • 控制超声波依次发送， 接收端只会接收到与 之对应的回波。 • 避障方式
使能模块原理图
系统展示
• • • • • 中央控制模块 充电和稳压模块 各个驱动模块 感光系统 避障系统
基于单片机的智能循迹小车---答辩PPT(1.0版)
主要程序功能
/*********************第一部分 管脚声明*********************/
sbit Left_pwm=P1^6; Sbit Right_pwm=P1^7; sbit sbit sbit sbit P3_4=P3^4; P3_5=P3^5; P3_6=P3^6; P3_7=P3^7; //IN1 //IN2 //IN3 //IN4 //三路寻迹模块接口第一路 //三路寻迹模块接口第二路 //三路寻迹模块接口第三路 //接驱动模块ENA使能端，输入PWM信号调节速度 //接驱动模块ENB使能端，输入PWM信号调节速度
void little_left(void) //小车前进向左微调 { Left_go; Right_go; push_val_left=2; push_val_right=5; } void rotate_right(void) //旋转右转 { push_val_left=4; push_val_right=3; Left_go; Right_back; } void little_right(void) //小车前进向右微调 { Left_go; Right_go; push_val_left=4; push_val_right=2; }
void timer0() interrupt 1 //TIMER0中断服务子函数产生PWM信号 { TH0=(65536-1000)/256; //1ms定时 TL0=(65536-1000)%256; //time++; pwm_val_left++; pwm_val_right++; pwm_out_left(); pwm_out_right(); }
智能循迹小车答辩
系统设计
电机驱动模块
方案 1 ：采用 SM6135W 电机遥控驱动模块。 SM6135W 是专为遥控车设计的大规模集成电路。能实现前进、后退、向 右、向左、加速五个功能，但是其采用的是编码输入控制，而 不是电平控制，这样在程序中实现比较麻烦，而且该电机模块 价格比较高。 方案 2：采用电机驱动芯片 L298N。L298N为单块集成电 路，高电压，高电流，四通道驱动，可直接的对电机进行控制 ，无须隔离电路。通过单片机的 I/O输入改变芯片控制端的电 平，即可以对电机进行正反转，停止的操作，非常方便，亦能 满足直流减速电机的大电流要求。调试时在依照上表，用程序 输入对应的码值，能够实现对应的动作。
循迹智能车硬件设计
LM393比较器集成电路
LM393是双路电压比较 器集成电路，由两个独立 的精密电压比较器构成 。 它的作用是比较两个输入 电压，根据两路输入电压 的高低改变输出电压的高 低。输出有两种状态：接 近开路或者下拉接近低电 平，LM393采用集电极开路 输出，所以必须加上拉电 阻才能输出高电平。
循迹智能车的设计框图
小车结构
系统设计
电机模块比较
方案 1：采用步进电机作为该系统的驱动电机。由于其转 过的角度可以精确的定位，可以实现小车前进路程和位置的精 确定位。虽然采用步进电机有诸多优点，步进电机的输出力矩 较低，随转速的升高而下降，且在较高转速时会急剧下降，其 转速较低，不适用于小车等有一定速度要求的系统。 方案 2：直流电机：直流电机的控制方法比较简单，只需 给电机的两根控制线加上适当的电压即可使电机转动起来，电 压越高则电机转速越高。对于直流电机的速度调节，可以采用 改变电压的方法，也可采用 PWM调速方法。 PWM调速就是使 加在直流电机两端的电压为方波形式，通过改变方波的占空比 实现对电机转速的调节。
机器人自动寻迹避障系统设计答辩PPT课件
0
00
0 停车
程序设计(如果中间探测头P01测到黑 线，则小车前进)
if(P01==0&P00==1&P02==1)
万向滑轮
{ P13=0;P12=1;P11=0;P10=1
}
注:检测到黑 线输出低电平
P0.0 P0.1 P0.2
单片机通过电机驱动电路控制小车运行方法
P1.3 P1.2 P1.1 P1.0
L298N电路原理图
通过输 入脉冲的占 空比控制直 流电机的速 度
循迹传感器
传感器好比小车的“眼睛”，小车 在沿轨迹引导线行驶过程中可能会 正常行驶、向右偏离轨道和向左偏 离轨道等几种状态。在不同的状态 下需做出不同的下一步动作。所以 要准确探测到轨道，使小车沿着轨 迹运动到停止处。
红外线信号被黑色吸收, 被白色反射。
0
10
1 前进
P0.2 P0.1 P0.0 101
前方 1
01
0 后退
LA LB
RA RB
1
10
1 左转弯 1 1 0
左
右
左 轮
减 速 电
电机 减 驱动 速 电路 电
右 轮
机
机
P13 P12
P13 P12
单片机
万向滑轮
0
11
1 右转弯 0 1 1
0
00
0 停车
程序设计(如果右边探测头P02测到黑 线，则小车向左偏了，小车右转弯)
if(P02==0&P01==1&P00==1) { P13=0;P12=1;P11=1;P10=1 }
注:检测到黑 线输出低电平
P0.0 P0.1 P0.2
单片机通过电机驱动电路控制小车运行方法
【大学】基于单片机控制的智能循迹避障小车演示文稿PPT
绿色，环保 ，节能型太 阳能充电， 有待进一步 研究
“开启智能驾驶新时代” ——智能循迹避障小车
蓝牙串口
电机驱动
电机
太阳能
稳压模块 防反充
电 源
单 片 机
防追尾
舵机 超声波 两侧超声 测距
红外探测，寻 迹光电传感器
太阳能对锂电池充电电路
电机驱动原理图
电机驱动模块
小车全图
整体布局和走线 加太阳能板
小车舵机和超 声波模块
本模块主要 用于壁障： 通过超声波 和舵机相互 配合，实现 多方位判断
小车寻迹模块
实现基本寻 迹功能。 深入方向： 家轿车自 动入出库这是我们在调试过程中遇到的问题：与 墙角一定角度，超声波不能检测到，导 致侧面撞车
红外检测壁障 模块
主要作用： 配合超声波 壁障，防止 侧面撞墙， 保护小车
防追尾模块
考虑到汽车 追尾问题， 当后面紧追 时，加速前 进
太阳能板充电 模块
智能循迹小车答辩问题(2024)
引言概述：智能循迹小车作为一种集机械、电器、计算机技术于一体的智能装置，能够通过识别地面线路的特征自主导航。
在近年来得到广泛关注的智能交通领域中，智能循迹小车作为一种智能交通工具备受瞩目。
本文通过对智能循迹小车的答辩问题的详细阐述，对其原理、应用及未来发展进行全面分析。
正文内容：一、智能循迹小车的原理1.1传感器技术在智能循迹小车中的应用1.2如何实现循迹导航功能1.3智能循迹小车的导航算法及流程1.4智能循迹小车的基本工作原理1.5循迹小车中常用的传感器类型及其工作原理二、智能循迹小车的应用2.1智能循迹小车在工业自动化中的应用2.2智能循迹小车在仓储物流中的应用2.3智能循迹小车在城市交通中的应用2.4智能循迹小车在智能家居中的应用2.5智能循迹小车在医疗保健中的应用三、智能循迹小车的优势及挑战3.1智能循迹小车的优势分析3.1.1提高工作效率和准确性3.1.2减少人力成本和劳动强度3.1.3可以应对复杂环境和不确定性3.2智能循迹小车的挑战分析3.2.1对传感器精度要求较高3.2.2对环境适应能力的要求3.2.3需要解决的安全与隐私问题四、智能循迹小车的未来发展4.1智能循迹小车的技术演进趋势4.2智能循迹小车的市场前景与发展方向4.3智能循迹小车与其他智能交通系统的结合4.4智能循迹小车在领域的应用五、智能循迹小车的发展趋势与挑战5.1智能循迹小车的发展趋势分析5.1.1多模态传感器融合技术的应用5.1.2智能循迹小车与无线通信技术的结合5.1.3人机交互技术在智能循迹小车中的应用5.2智能循迹小车的发展挑战与解决方案5.2.1传感器故障和数据处理问题5.2.2安全性和隐私保护的挑战5.2.3法律法规和道德伦理问题总结：智能循迹小车作为一种集机械、电器、计算机技术于一体的智能装置，具有广阔的应用前景。
本文从智能循迹小车的原理、应用、优势与挑战以及发展趋势与挑战等方面进行了全面的阐述。
未来，智能循迹小车将继续发展，不断提高自身的性能，为各个领域带来更多的便利与效益。
循迹小车答辩PPT
传感器
传感器用于检测小车与路径边 缘的距离和方向。
传感器通常采用红外或超声波 传感器，以实现非接触式检测。
传感器将检测到的距离和方向 信息发送给控制器，控制器根 据这些信息调整电机的运动， 以实现自动循迹。
电池与充电器
电池为小车提供动力， 确保小车能够持续运 行。
电池与充电器的性能 直接影响小车的续航 能力和充电体验。
主循环
进入一个无限循环，不断 读取传感器数据、处理数 据、控制电机，使小车能 够按照设定的路径行驶。
异常处理
对异常情况进行处理，如 传感器故障、电机故障等。
传感器数据处理
数据采集
通过传感器采集小车周围的环境信息，如距离、角度等。
数据滤波
对采集到的数据进行滤波处理，去除噪声和异常值。
数据转换
将采集到的数据转换为小车控制所需的参数，如速度、方向等。
充电器用于为电池充 电，通常采用恒流、 恒压充电方式。
车体结构
车体结构是小车的支撑和固定各部件 的框架。
车体结构还需要考虑小车的稳定性和 耐用性，以确保在运行过程中不会发 生侧翻或损坏。
车体结构通常采用轻质材料制成，如 铝合金或塑料，以减轻小车的重量。
03
循迹小车的软件设计
主程序流程
初始化
初始化小车的硬件，对小车的测试环节不够充分，导致后期调试工 作量增大。
文档整理
项目过程中，部分技术文档的整理不及时，影响后续维护和升级。
对未来工作的展望
1 2
持续优化技术
针对本次项目中表现出的不足，团队成员将继续 深入学习相关技术，提高技术水平。
完善测试环节
在未来的项目中，将更加重视测试环节，确保产 品质量。
通过本次项目，团队成员在嵌入式系 统、电路设计、编程等方面的技术能 力得到了显著提升。
基于51单片机的循迹避障小车的设计ppt课件
复位模式基本包括上电自动复位和开关 复位。如图所示,在上电瞬间，电容两端电 压不能突变，且电容负极和reset相连，此 时电压全部加在电阻上，rest引脚电压为高 电平，芯片复位。随后，5V电源开始给电容 充电，电阻上的电压逐渐降低至接近0V，芯 片正常工作。
复位电路
时钟电路
时钟电路是用来产生AT89C51单片机工 作时所必须的时钟信号，AT89C51本身就是 一个复杂的同步时序电路，为保证工作方式 的实现，AT89C51在唯一的时钟信号的控制 下严格的按时序执行指令进行工作，时钟的 频率影响单片机的速度和稳定性。
系统程序流程设计
本智能小车通过实时检测各个模 块传感器的输入信号，利用红外对 管检测黑线实现寻迹,通过光电传 感器实现避障，把所有采集到的信 息送到主处理器，让小车做出正确 的行驶路线。小车的启动与停止， 均采用了声控模块，实现对小车的 声音控制，其程序流程图如图所示。
请多指教
我们系统采用内部时钟方式来为系统提 供时钟信号，如图所示。AT89C51内部有一 个用于构成振荡器的高增益反向放大器，该 放大器的输入输出引脚为XTAL1和XTAL2它们 跨接在晶体振荡器和用于微调的电容，便构 成了一个自激励振荡器。
时钟电路
循迹模块
小车循迹，采用红外检测的方法，红外 检测法是通过黑线和白色对红外线的吸收效 果不同，当红外光线射到白色底板时，会发 生漫反射反射到智能车的接受管上，而射到 黑线则会被吸收不会产生发射，智能车红外 接收管就接收不到。故，整个智能车通过红 外接收管是否接收到红外线来判断黑线和白 线的，从而实现循迹。但需要主要的是，红 外传感器的检测距离有限，一般在3cm之内。 红外光电传感器由1个红外发射管（发射器） 和1个光电二极管（接收器）所构成，循迹 示意图如图所示。
复位电路
时钟电路
时钟电路是用来产生AT89C51单片机工 作时所必须的时钟信号，AT89C51本身就是 一个复杂的同步时序电路，为保证工作方式 的实现，AT89C51在唯一的时钟信号的控制 下严格的按时序执行指令进行工作，时钟的 频率影响单片机的速度和稳定性。
系统程序流程设计
本智能小车通过实时检测各个模 块传感器的输入信号，利用红外对 管检测黑线实现寻迹,通过光电传 感器实现避障，把所有采集到的信 息送到主处理器，让小车做出正确 的行驶路线。小车的启动与停止， 均采用了声控模块，实现对小车的 声音控制，其程序流程图如图所示。
请多指教
我们系统采用内部时钟方式来为系统提 供时钟信号，如图所示。AT89C51内部有一 个用于构成振荡器的高增益反向放大器，该 放大器的输入输出引脚为XTAL1和XTAL2它们 跨接在晶体振荡器和用于微调的电容，便构 成了一个自激励振荡器。
时钟电路
循迹模块
小车循迹，采用红外检测的方法，红外 检测法是通过黑线和白色对红外线的吸收效 果不同，当红外光线射到白色底板时，会发 生漫反射反射到智能车的接受管上，而射到 黑线则会被吸收不会产生发射，智能车红外 接收管就接收不到。故，整个智能车通过红 外接收管是否接收到红外线来判断黑线和白 线的，从而实现循迹。但需要主要的是，红 外传感器的检测距离有限，一般在3cm之内。 红外光电传感器由1个红外发射管（发射器） 和1个光电二极管（接收器）所构成，循迹 示意图如图所示。
循迹小车答辩ppt课件
DB7 14 PSB 15
V /ORUNSTTC
16 17
VCC
1 0K 1 0K 1 0K 1 0K 1 0K 1 0K 1 0K 1 0K
VCC
1 28 6 4
液晶显示
LEDK 18 LEDA 19
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变电站电气主接线是指变电站的变压 器、输 电线路 怎样与 电力系 统相连 接，从 而完成 输配电 任务。 变电站 的主接 线是电 力系统 接线组 成中一 个重要 组成部 分
小车光电采样电路
变电站电气主接线是指变电站的变压 器、输 电线路 怎样与 电力系 统相连 接，从 而完成 输配电 任务。 变电站 的主接 线是电 力系统 接线组采样电路原理框图
采样电路 1
P 2 .7
采样电路 2
P 2 .6
采样电路 3
P 2 .5
恍然大悟了吗？
变电站电气主接线是指变电站的变压 器、输 电线路 怎样与 电力系 统相连 接，从 而完成 输配电 任务。 变电站 的主接 线是电 力系统 接线组 成中一 个重要 组成部 分
➢利用红外采集模块中的红外发射接收对 管检测路面上的轨迹
➢将轨迹信息送到单片机 ➢单片机采用模糊推理求出转向的角度和
行走速度，然后去控制行走部分 ➢最终完成智能小车可以按照路面上的轨
迹运行。
变电站电气主接线是指变电站的变压 器、输 电线路 怎样与 电力系 统相连 接，从 而完成 输配电 任务。 变电站 的主接 线是电 力系统 接线组 成中一 个重要 组成部 分
3 、系统硬件设计
小车电机 驱动
路面数据采 集电路
S TC
变电站电气主接线是指变电站的变压 器、输 电线路 怎样与 电力系 统相连 接，从 而完成 输配电 任务。 变电站 的主接 线是电 力系统 接线组 成中一 个重要 组成部 分
循迹避障小车答辩
五、电源方案
我们用的直流电机工作电压在3-9V ，四个电机靠差速 转弯，转向时轮子与地摩擦等因素，使的电流比较大，实测 在行走直线时四个电机需要 600-800MA 的电流，如果转向 时需要提供太约 1-1.5A 的电流。 方案一：采用1 节4.2V 可充电式锂电池给直流电机供电，经 过电压变换后给支流电机供电，给单片机系统和其他芯片供 电。但由于电压不太够，价格昂贵，因此，我们放弃了。 方案二： 采用4 节低内阻可以提供较大电流的充电电池供 电，电压达到6v，经稳压后给支流电机供电，给单片机系 统和其他芯片供电。此方案虽然在调试中消耗较大，但最 为符合实际情况，所以我们选择此方案。 一般不建议采用普能的 AA5 号电池，这些电池提供不 了很大的电流（当然好的电池除外）所以，我选择了方案 二来实现供电。
方案二： 采用四轮式车身。和3号车相比，4号车4个都是主 动轮，偏向阻力一样，且重心变化导致力矩减小，就 这点看，4号比3号容易偏向。但因其为四驱，其偏差 更为离散，较难偏向，走直线容易。且此方案小车体 积较大，有充裕空间安放元器件，也为后续添加其他 功能做好准备。但小车转向较为笨重。由于小车安装 元器件不是很多，所以我们选择此方案。
传感器
ST89C52
电机驱 动模块
左电机
右电机
一、小车车体
方案一： 采用三轮式车身，前轮 为万向轮，后轮为两个电机 单独控制的驱动轮。但此方 案使得车身较小，元器件安 装的较紧密，在维护时较困 难，而且当驱动轮运动偏差 带来转向时，万向轮作径向 运动，阻力小容易偏向，转 弯时容易侧翻。所以我们放 弃了此方案。
作品汇报
智能循迹小车
设计制作者：破坏者队 电子科学与工程学院 张鑫 钱雨皎 卢阳 方案设计时间： 2014年3月——2014年4月
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多以前不熟练的东西，使我在理论和实践上又进了一步。
展望：
智能循迹避障小车属于应用开发项目，涉及了多种学科，由于本课题 的试验性和不完善性。智能循迹小车在以下两个方面还有提升的空间：
1
环境信息采集功能：环境信息采集的实时性和完 整性。
2
增加避障控制功能：包括避障的精确性和灵活度这两 个指标。
Thank You For Your Attention!
第三代 智能型小车
以多种外部传感器构成感官系统，通过采集外部的环境信 息，精确地描述外部环境的变化。
第二代 离线编程型小车
第一代 可编程的在线型小车
装有简单的传感器，可以感觉到自身的的运动位置，速度等 其他物理量，电路是一个闭环反馈的控制系统，能适应一定 的外部环境变化。
不装载任何传感器，只是采用简单的开关控制，通过编程 来设置循迹小车的路径与运动参数。
麻省理工学院2019年 论文答辩
基于51单片机的循迹避障小车的设计
指导老师：*** 报 告 人 ：*** 班 级 ：******
日期：2019.06.21
1
选题背景
2
循迹小车总体设计
3 循迹小车硬件设计4源自循迹小车软件设计5
论文总结
选题背景:
智能车作为现代社会的新产物，是以后的发展方向， 它可以按照预先设定的模式在一个特定的环境里自 动的运作，无需人为管理，便可以完成预期所要达 到的或是更高的目标。
13
续自动循迹。
2
本设计以AT89C51为主控芯片，很好的将循迹模块，避障 模块、电源模块、电机驱动模块等紧密结合起来，通过程 序控制，使各模块正常运转并相互反馈。
本设计还有巨大的发挥空间，可以达到更好的智能化效
3
果。我相信如果实验条件和时间的允许下肯定能进一步 的对本设计进行完善。同时，通过本次设计我掌握了很
循迹避障小车控制系统结构框图
预
实时检测路径，并按照指定路线行驶
期
功 能
实时检测障碍物，并绕过继续行驶
晶振电路:
复位电路:
本设计选用12MHZ无源晶振、2 个22pF电容，使得一个机器周 期是1μs。晶振的作用是为系 统提供基本的时钟信号，两个 电容则是起到并联谐振的作用。
当系统上电后，由于电容充电， 使RST持续一段高电平时间。当 单片机已在运行之中时，按下复 位键也能使RST持续一段时间的 高电平，从而实现上电且开关复 位的操作。
成标准的Hex文件。
3
Proteus它具有强大的EDA工具软件的仿 真功能，且还具有仿真单片机及其他外围 器件的功能。
结论：
本课题研究的内容主要是智能小车的循迹系统。以实验组装小车为基 础，使用了4个光电传感器来探测周围环境，同时对采集到的数据信 息进行融合。取得了以下成果：
1
小车可以实现按照预定轨道在无外部环境影响或改变时， 小车将一直在轨道上循迹。当小车探测到前进前方的障 碍物时，可以自动暂停，人为撤开障碍物后，仍能够继
循迹避障小车特点:
循迹避障小车是指装备如电磁，光学或其他自动导
1
引装置，通过电脑程序来控制，沿设定的引导路径 行驶，无需驾驶员操作，并能避过途中的障碍物。
循迹避障小车的另一个特点是高度自动化，可以
2
根据设计要求、生产工艺流程等改变而灵活改变 行驶路径，而且改变运行路径的费用与传统的输
送带和流水线线相比非常低廉。
循迹和避障模块
循迹模块：
信号端为检测信号输出，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，信号端输出高电平；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，信号输出低电平。
避障模块：
该传感器是一种红外光电管，是一种集发 射与接收于一体的光电式传感器。前方无 障碍输出高电平，有障碍输出口（黄色） 电平会从高电平变成低电平，背面图有一 个电位器可以调节障碍的检测距离。
L298N是一个内部有两个H桥
1
的驱动芯片，这样电机的运转 只需要用三个信号控制：两个
方向信号和一个使能信号。
L298N驱动芯片和直流电机接线图
如果OUT1信号为“0”，OUT2 信号为“1”，并且使能信号是
2 “1”，那么三极管Q1和Q4导通， 电流从左至右流经电机；如果 OUT1信号变为：“1”，而 OUT2信号变为“0”，那么Q2和
3
此外，循迹小车依靠蓄电池提供动力，具有清洁生产、 运行过程中无噪音、无污染的特点，不仅自身节能环 保，还能代替人从事危险任务。
高级智能车的应用实例
Google 无人驾驶汽车
Amazon 物流搬运车
中国“玉兔”月球车
美国“好奇号”火星探测器
迹小车总体设计:
本系统采用简单明了的设计
方案。以AT89C51为主控芯片， 主要包括避障模块、电源模块 、电机驱动模块等。通过循迹 及避障传感器来采集周围环境 信息来反馈给CPU，通过主控的 处理，来控制电机的运转，从 而实现循迹与避障的功能，达 到智能行驶。
Q3将导通，电流则反向流过电机。
循迹小车软件设计:
本设计采用C语言来编译程序。模块化结构程序的设计，可
1
以使系统软件便于调试与优化，也使其他人更好地理解和 阅读系统的程序设计。运用了模块化程序的结构对软件进
行设计，使得程序变得更加直观易懂。
Keil C51单片机软件开发系统可用于编辑C或汇编
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源文件。然后分别由C51编译器编译生成目标文 件（.OBJ）。目标文件与库文件一起经连接定位 生成绝对目标文件（.ABS）。目标文件最终转换