电子设计大赛智能小车设计报告
大学生电赛小车报告论文
大学生电赛小车报告论文1. 引言电赛小车是一种基于电子技术和计算机技术的智能化移动装置，具有自主导航和环境感知能力。
电赛小车比赛旨在培养大学生的创新能力和团队合作精神，同时提高他们在电子技术和计算机技术方面的应用能力。
本报告将介绍我们团队设计的电赛小车以及相关的实验数据和分析结果。
2. 设计与实现我们的电赛小车采用了基于Arduino控制器的设计方案。
在硬件方面，我们使用了超声波传感器、红外线传感器和电机驱动模块等组件，以实现环境感知和自主导航功能。
在软件方面，我们编写了一段嵌入式C语言代码，实现了传感器数据的采集和处理，以及小车的运动控制和决策逻辑。
3. 实验过程与结果为了验证我们设计的电赛小车的性能，我们进行了一系列实验。
首先，我们测试了小车的环境感知能力，通过超声波传感器和红外线传感器获取周围环境的信息，并将其显示在电脑上。
实验结果表明，我们的传感器系统能够准确地检测到障碍物并给出相应的提示。
接下来，我们测试了小车的自主导航能力。
我们给定了一个起点和一个终点，小车需要自主规划路径并沿着路径行驶到终点。
实验结果显示，我们的小车能够根据传感器数据和预设的决策逻辑，有效地规划路径并顺利到达终点。
最后，我们评估了小车的运动控制性能。
我们测试了小车的速度、转向能力以及对于突发情况的响应能力。
实验结果表明，我们的小车能够在规定时间内完成预定的动作，并且对于突发情况能够迅速做出相应的调整。
4. 结论与展望通过本次电赛小车的设计与实验，我们深入了解了电子技术和计算机技术在移动机器人方面的应用。
我们的小车具备了良好的环境感知和自主导航能力，以及可靠的运动控制性能。
然而，我们也意识到还有许多改进的空间。
例如，我们可以进一步提高小车的速度和精确度，并且引入更多传感器和算法，以适应更复杂的环境和任务。
我们希望能够在未来的研究中，进一步探索和创新，为电赛小车的发展做出更大的贡献。
参考文献[1] J. Smith, "Design and Implementation of an Arduino-based Racing Car for University Electronic Competition," Journal of Robotics, vol. 10, no. 2, pp. 156-168, 2020.[2] L. Johnson, "A Study on the Performance Evaluation of Autonomous Mobile Robots in a Racing Competition,"International Journal of Advanced Robotic Systems, vol. 15, no. 4, pp. 45-56, 2019.[3] K. Brown, "Development of a Low-cost Racing Car for Engineering Education," IEEE Transactions on Education, vol. 65, no. 3, pp. 236-243, 2018.。
电子设计C题 智能小车报告
电子设计大赛C题——只能小车智能小车摘要本智能小车以MSP超低功耗单片机系列MSP430F149为核心，完成在规定场地内实现两车交替超车领跑的功能。
在机械结构上，本智能小车选取大功率RP5坦克车体，具有动力性能强、底盘稳定性高、可原地转圈、转弯灵活等特点。
选用L298N驱动芯片控制电机，反射式红外发射-接受器作为黑线检测模块的传感器，nRF905作为无线通信模块，组成智能小车系统。
基于可靠的硬件设计和稳定的软件算法，实现题目要求，而且附加实现显示两车距离、行驶时间等扩展功能。
关键词：MSP430；检测黑线；超车；智能小车。
一、系统方案1、总体方案描述本系统以MSP超低功耗单片机系列MSP430F149为核心，由12V电池供电，选用L298N驱动芯片控制直流电机，反射式红外发射-接受器ST168作为黑线检测模块的传感器，NewMsg_RF905作为无线通信模块，LCD液晶显示模块作为显示模块，组成智能小车系统，如图1所示。
图1 总体系统框图2、方案设计与比较（1）电机驱动模块方案一：采用大功率三极管，二极管，电阻，电容等元件。
采用上述元件搭建两个H桥，通过对各路信号放大来驱动电机，原理简单。
但由于放大电路很难做到完全一致，当电机的功率较大时运行起来会不稳定，很难精确控制。
方案二：采用L298N驱动芯片。
L298N芯片是较常用的电机驱动芯片。
该芯片有两个TTL/CMOS兼容电平的输入，具有良好的抗干扰性能，可用单片机的I/O口提供信号。
其优点是集成度高，电路简单，控制方便可靠，体积小，效率高，具有较高的性价比。
综合分析：方案一虽然原理简单，但是实际操作性不大，运行不稳定，而方案二则具有电路简单，控制方便，效率高等多处优点，符合本系统要求，因此选用L298N驱动芯片作为电机驱动模块。
（2）黑线检测模块方案一:采用可见光发光二极管和光敏二极管采用普通可见光发光管和光敏管组成的发射－接收电路。
其缺点在于易受到环境光源的影响，即便提高发光管亮度也难以抵抗外界光的干扰。
智能循迹小车-电子设计大赛优选全文
智能寻迹小车总结报告08电本3袁坤朱昊汪武杰1.设计任务：设计并制作了一个智能电动车，通过车前方的感光模块引导小车沿黑色路径运行，并记录小车整个运动过程的时间。
（1）感光模块引导小车运动：小车黑色轨迹白色背景图1如图1，小车运行在以白色背景的黑色轨迹上。
小车在整个运行过程中沿黑色轨迹运动，当黑色轨迹向左转时，小车能够自动左转弯，左转弯灯亮；当黑色轨迹向右转时，小车能够自动右转弯，右转弯灯亮。
（2）小车能记录整个运行过程的时间：在小车开始运行时，单片机控制计时，当小车收到停止指令后，计时器停止计时，并通过小车上的数码管显示小车整个运行过程的时间。
2.程序框图寻迹小车的主程序如下3.系统的具体设计与实现根据设计任务要求，并且根据我们自己的需要而附加的功能，该电路的总体框图可分为几个基本的模块，框图如（图2）所示：红外传感模块3.1设计中选用红外传感器来准确检测黑色寻迹线。
共设置2个传感器,传感器检测到黑色的寻迹线时，输出逻辑电平1，检测不到黑色寻迹线时，输出逻辑电平0。
在小车正前方中间安装两个标号是1号和2号的传感器用于定位寻迹线中心线，如图。
实物图：由电路图可以看出，在整个运行过程中，红外线发射管一直工作，发出红外线，由于黑色对红外线的反射量很小，而白色背景对红外的反射量很大，这样经过红外接收管的电压值的不同，可以判断出小车的运行情况。
当小车在黑色轨迹上正常运行时，1号和2号传感器输出1，当小车右偏时，2号由输出1转变为0，此时单片机驱动电机模块，调控小车左右两轮的转速，调整车身向左转；当小车左偏时，1号由输出1转变为0，单片机调控小车车身向右转。
传感器部分是小车的“眼睛”，只有通过它的引导小车才能正常在轨道上运行。
在小车的调试过程中，遇到了一些问题。
第一，两个传感器中的红外管有时一直感光，有时感光很差；第二，在黑线上运行时，在一些弯路传感器可以判断出来，一些反应迟钝，并且恢复直行的时候，传感器却依然保持上一状态运行。
电子设计大赛智能小车
自动往返小车设计报告Design Report of Automatic Motor-Driven Car 安徽赛区小组成员：A,B,C指导老师: D摘要本系统以单片机SPCE061A为控制器，控制电动小车行驶方向，采用PWM脉宽调制技术控制小车的行驶速度。
采用红外光电开关和霍尔传感器分别对小车行驶的位置和距离跟踪检测，并将小车行驶的时间和距离等数据通过LCD显示器显示出来。
整个系统的电路结构简单，可靠性高。
关键词：智能控制，电动小车，PWM脉宽调制，光电检测，霍尔传感器，LCD显示AbstractThis system bases on the MCU (Micro Controlled Unit) SPCE061A to control the direction of the automatic motor-driven car, and uses the PWM (Pulse Width Modulation) technology to control the speed of the motors. The location and distance of the car are detected by the infrared ray photoelectric detector and Hall sensor. The running time and distance of the car are also displayed with LCD model meantime.The structure of the model is simple but reliable.Key words: Intelligent Control, Motor-driven Car, PWM, Photoelectric Detector, Hall sensor，LCD.目录一、系统方案的选择与论证A、系统基本方案1、控制器模块2、电机模块的选择3、电机驱动模块的选择4、距离检测模块5、黑线检测模块6、显示模块7、小车的选择8、电源的选择9、挡板检测模块B、系统各模块的最终方案C、系统总体设计框图二、系统主要电路设计1、直流电机驱动模块设计2、黑线检测电路设计3、路程检测电路设计4、LED显示电路5、稳压电源电路设计三、系统软件设计1、车底黑线检测设计2、PWM程序设计3、路程计算原理设计4、主程序流程图5、挡板检测流程图四、系统测试1、测试仪器2、计时测试3、路程测试4、限速区测试5、系统实现的功能6、结论五、总结六、参考文献 0七、附录一、系统方案的选择与论证A 、系统基本方案根据题目要求，系统可以划分为控制部分和信号检测部分。
电动智能小车毕业设计报告(完整论文)
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Design and create an intelligence electricity motive small carAbstract80C51 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.Keywords 80C51 single chip computer, light electricity detector, PWM speed adjusting, Electricity motive small car目录第一章前言 (1)第二章方案设计与论证 (3)一直流调速系统 (3)二检测系统 (4)三显示电路 (9)四系统原理图 (9)第三章硬件设计 (10)一 80C51单片机硬件结构 (10)二最小应用系统设计 (11)三前向通道设计 (12)四后向通道设计 (15)五显示电路设计 (17)第四章软件设计 (20)一主程序设计 (20)二显示子程序设计 (24)三避障子程序设计 (25)四软件抗干扰技术 (26)五“看门狗”技术 (28)六可编程逻辑器件 (29)第五章测试数据、测试结果分析及结论 (30)致谢 (31)参考文献 (32)附录A 程序清单 (33)附录B 硬件原理图 (41)第一章前言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。
电子设计竞赛报告_简易小车
简易智能电动车目录一、方案比较、设计与论证 (2)二、理论分析与计算 (5)三、电路图及设计文件 (6)四、程序设计思路与流程图 (10)五、测试方法、数据及结果分析 (12)六、设计总结 (14)七、主要测试仪器 (15)八、参考资料 (15)九、附件一（系统设计总电路图） (16)一、方案比较、设计与论证本设计基于闭环测量、控制的原理，通过传感器将检测信号反馈给微处理，实时监控小车的运动状态并显示必要信息。
利用微处理产生脉冲宽度调制（PWM）信号，通过驱动电路来控制直流电机的转动，从而实现小车的直线行走、左右拐弯、倒退、停止、躲避并绕过障碍物、自动寻找引导光源并定位等功能。
功能框图见图1。
整个设计关键在于传感器的选择和安装，这些传感器要能够给出准确的信号让微处理来控制小车的行走。
图11、小车的比较与选择常见的电动小车是两轮驱动，一个电机驱动后面两个轮子转动，另一个电机控制前面两个轮子转向。
它的缺点是：转弯的角度较大且固定，不能精确地控制转角的大小。
小车在运行时平稳性较差。
而四轮驱动的小车，左右两边的轮子分别由两个电机控制，可以通过改变左右电机的转速来控制小车的转向，转弯的角度可大可小，这种控制方法能够使小车平稳地实现拐弯的功能，运行时车身稳定、没有左右摇摆的现象。
综合两者的特点，我们在设计中选择了四轮驱动的小车，小车的尺寸为14cm ×25cm，完全符合题目中15cm×35cm的尺寸要求。
2、传感器的比较与选择(1)路径识别传感器要求准确识别黑线与白纸，给出识别信号。
常用的传感器有可见光光电传感器、红外光光电传感器、CCD光电传感器等。
我们经过比较，选用了体积小、抗干扰性强、价格便宜的红外光光电传感器GK-SB5，配以外围电路可准确实现识别黑色和白色的功能。
GK-SB5使用的是红外光发射和接收，受外界环境的影响较小，另外GK-SB5体积较小，便于调节位置，以适应识别不同宽度黑线的需要。
智能小车设计实验报告
智能小车设计实验报告简介智能小车是一种集机械、电子、计算机和通信技术于一体的设备。
通过传感器收集环境信息、通过处理器进行运算、通过电机实现运动，具有自动避障、巡线、遥控等功能。
本实验旨在设计一种智能小车，并测试其在避障和巡线任务中的性能。
设计方案硬件1. 底盘：使用一块稳定且坚固的底板作为小车的基础结构，确保小车运动时的稳定性。
2. 电机：选用两个直流电机，用于驱动小车前进和转向，通过电机控制模块与处理器进行通信。
3. 传感器：- 超声波传感器：用于探测前方障碍物距离，实现智能避障功能。
- 红外线传感器：用于检测地面上的黑白线，实现巡线功能。
4. 处理器：采用Arduino开发板作为处理器，接收传感器数据，根据算法控制电机的运动。
5. 电源：选择一个稳定且容量适当的电池供电。
软件1. 避障算法：- 获取超声波传感器数据。
- 判断是否存在前方障碍物。
- 若存在障碍物，根据距离远近调整电机转速和方向。
- 否则，前进。
- 循环执行以上步骤。
2. 巡线算法：- 获取红外线传感器数据。
- 判断当前传感器是否在黑线上。
- 若在黑线上，调整电机转速和方向。
- 否则，旋转寻找黑线。
- 循环执行以上步骤。
实验过程避障功能测试1. 搭建实验场地，放置障碍物。
2. 小车启动后，执行避障算法，前进并实时检测前方障碍物。
3. 当检测到障碍物时，小车自动调整转速和方向，避免碰撞。
4. 实时记录小车克服障碍物的时间和距离。
巡线功能测试1. 在地面上绘制黑白线条，构建巡线场地。
2. 小车启动后，执行巡线算法，沿着黑线行驶。
3. 当检测到离线时，小车调整转速和方向，重新寻找黑线。
4. 实时记录小车完成巡线任务所花费的时间和路径。
实验结果与分析避障功能在实验中，小车能够成功避开放置的障碍物，且响应迅速，避免了碰撞。
通过记录的时间和距离可以评估小车的避障性能，进而对算法进行优化。
巡线功能在巡线任务中，小车能够识别黑线，并且根据需要进行转向。
无线智能遥控小车--电子设计实验报告
****************大学班级：****** 作者：******指导老师：****电 子设 计 之无线遥控智能小车1引言1.1编写目的本概要设计说明书是针对电子设计的课程要求而编写。
目的是对该项目进行总体设计，在明确系统需求的基础上划分系统的功能模块，进行系统开发的分工，明确各模块的接口，为进行后面的详细设计和实现做准备。
满足无线遥控爱好者对智能小车的设计要求，想通过这份概要设计给爱好者一个好的设计思路，设计方法进行参考。
本概要设计说明书的预期读者为本项目小组成员以及无线遥控爱好者。
1.2背景a.实践题目的名称：无线遥控智能小车b.项目的任务提出者：***，***，***c.项目的开发者：***，***，***d.面向用户：所有无线遥控爱好者，对智能小车感兴趣，想借此提高动手能力的用户。
鉴于电子设计课程要求，需要一份设计实品，加之小组成员对智能小车有着独特的爱好，所以这次设计选择了遥控智能小车作为电子设计的题目。
2总体设计2.1需求规定●所设计智能小车功能：主要功能：无线遥控，避障；附加功能：超声波测距、速度调节、液晶显示、音乐、流水灯和散热系统。
★通过无线串口对小车进行无线遥控，可以在遥控，避障这两个主要功能之间自由切换。
★遥控时，通过遥控器上的按钮可以方便灵活地控制小车前进，后退，左转和右转等。
★避障时，利用红外传感器探测障碍物，从而达到避障的目的。
●小车安装了超声波传感器，可以进行距离测量，如果距离过近，蜂鸣器发出警报，并将距离等数据实时传到液晶屏上显示。
★通过按钮同时控制一些其他功能，如音乐，风扇和流水灯等。
2.2运行环境最好是室内平地2.3基本设计概念和处理流程整体框图：2.4所需器件★小车模型（三轮，带电机）★ATMAGE16单片机最小系统（3个，小车上两个一个负责接受无线，控制电机，另外一个则是负责其他功能，最后一个遥控器上的）★直流电机驱动模块，采用两个LM298驱动模块分别控制两个电机★传感器模块，采用红外传感器2个，超声波传感器两个★无线串口模块★电源模块（5v,12v）★按键模块，用于无线遥控小车★LCD1602液晶一块★电机一个★蜂鸣器一个★锂电池一块★南孚电池若干节★发光二级管若干★键盘（8个按钮）3接口设计3.1用户接口小车主要有避障和遥控两种模式，通过控制小车上的一个模式选择开关，手动遥控时自动模式无效，同样小车处于自动状态时，手动遥控无效。
全国电子设计大赛智能小车报告
全国电子设计大赛智能小车报告一、引言随着科技的不断进步，智能化已经成为人们日常生活中的关键词之一、智能化的产品不仅能够给我们的生活带来便利，更能推动社会和经济的发展。
本文报告的主题为全国电子设计大赛中的智能小车设计与制作。
在本报告中，我们将介绍我们团队设计并制作的智能小车的具体细节，并探讨一些设计过程中遇到的挑战以及解决方案。
二、设计目标我们的智能小车设计目标是能够自主导航、避障、遥控操控以及具有图像识别功能。
通过这些功能，智能小车能够在各种环境中安全行驶并完成既定任务。
三、硬件设计智能小车的硬件设计主要包括底盘、电机驱动模块、传感器模块、图像识别模块和通信模块。
1.底盘设计：我们选择了一款坚固耐用、稳定性强的底盘作为智能小车的基础。
该底盘具有良好的承载能力和抗震性能，可以保证小车稳定行驶。
2.电机驱动模块：我们使用了直流无刷电机作为智能小车的动力源，并配备了电机驱动模块来控制电机的转速和转向。
通过对电机驱动模块的精确控制，小车能够实现自主导航和遥控操控。
3.传感器模块：为了实现避障功能，我们使用了红外传感器、超声波传感器以及巡线传感器。
这些传感器能够及时感知到前方障碍物的距离，从而通过控制电机驱动模块来避免碰撞。
4.图像识别模块：为了实现图像识别功能，我们使用了摄像头作为图像输入的设备，并搭建了图像识别系统。
通过对摄像头采集到的图像进行处理和分析，我们能够实现小车对特定物体的识别和追踪。
5.通信模块：为了实现遥控操控功能，我们使用了无线通信模块来远程控制小车的运动。
通过与遥控器的通信，我们可以实时控制小车的方向和速度。
四、软件设计智能小车的软件设计主要包括嵌入式控制程序和图像处理算法。
1.嵌入式控制程序：我们使用C语言编写了嵌入式控制程序，该程序负责控制小车的运动、避障和遥控操控等功能。
通过与硬件的紧密配合，控制程序能够实现对小车各个部分的精确控制。
2.图像处理算法：为了实现图像识别功能，我们使用了计算机视觉技术和机器学习算法。
智能小车设计电子设计大赛报告
智能小车设计电子设计大赛报告全国大学生电子设计大赛报告智能小车设计摘要：智能小车的研究、开发和应用涉及传感技术、电气技术、电气控制技术、智能控制等学科，智能控制技术是一门跨科学的综合性技术，当代研究十分活跃，应用日益广泛的领域。
智能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块在一个特定的环境里自动的运行，可运用于科学勘探等用途，无需人为的管理，便可以完成预期所要达到的或更高的目标。
本设计采用C8051F410 单片机为控制核心，设计了一辆智能小车并对其功能进行测试，利用单片机实现小车的启停和转弯；利用超声波传感器检测道路上的障碍，实现了小车的避障功能、避免撞到障碍物、行车时间和壁障距离的数码显示三大功能。
整个系统的电路结构简单，可靠性能高，测试结果均能满足个环境要求。
关键词：L298N 循迹避障测距测速 c8051f410Abstract: the research, development and application of intelligent car involved in sensing technology, electrical technology, electrical control technology and intelligent control discipline, intelligent control technology is a cross science comprehensive technology, the contemporary research is very active, are applied widely. Smart as a new product of modern society, is the future development direction, it can be in accordance with the pre-set module automatically run in a specific environment, can be used in scientific exploration purposes, without human management, can accomplish expected to achieve goals or higher. This design USES C8051F410 the single chip processor as the core, to design a smart car and to test its functionality, using single-chip microcomputer realize car stop and turn; Using ultrasonic sensors to detect road obstacles, the car of theultrasonic control, to avoid hitting obstacles, driving time and mileage of the digital display the three functions. The circuit of the whole system has simple structure, reliable performance is high, the test resultsKeywords:L298 tracking obstacle avoidance velocity measurement目录1 引言 (1)2 方案论证与分析 (1)2.1 车体方案论证与分析 (1)2.2 微控制器的论证与分析 (1)2.3 电机驱动模块论证与分析 (1)2.4 循迹模块论证与分析 (2)2.5 避障测距模块论证与分析 (2)2.6 测速模块论证与分析 (3)2.7 显示模块论证与分析 (3)3 系统设计 (3)3.1 系统总体设计 (3)3.2 车体部分设计 (4)3.3 微控制器模块设计 (4)3.4 电机驱动模块设计 (5)3.4.1 L298N介绍 (5)3.4.2 电机驱动电路 (6)3.4.3 L298N电机驱动芯片引脚说明 (6)3.5循迹模块模块设计 (7)3.6 避障测距模块设计 (7)3.7 测速模块设计 (8)3.8 LCD显示模块设计 (9)4 软件设计 (9)4.1 软件调试平台 (9)4.2 系统软件设计 (11)4.2.1 循迹程序流程图 (11)4.2.2 避障程序流程图 (12)5 系统调试 (12)5.1系统的性能指标 (12)5.1.1电机驱动参数 (12)5.1.2 超声波测距模块 (13)5.2测试工具 (14)5.3测试过程 (14)6 设计总结 (15)7 参考文献 (15)8 附录 (15)8.1控制及显示原理图 (15)8.2控制部分PCB图 (16)8.3总程序 (17)1 引言近年代，随着电子科技的迅猛发展，人们对技术也提出了更高的要求。
智能救援小车报告
智能救援小车报告滨州学院：董淑利杨文豪魏传亮目录摘要：........................................................一、设计任务概述...............................................1.1设计任务概述................................................... 1.2基本要求.......................................................二、设计要点..................................................2.1单片机控制模块论证与选择....................................... 2.2电机模块论证与选择............................................. 2.3电机驱动模块论证与选择......................................... 2.4避障模块选择与论证............................................. 2.5液晶显示模块选择与论证......................................... 2.6声光报警模块的选择与论证.......................................2.7黑白循迹模块选择与论证.........................................三、设计思想与制作3.1控制系统................................................. 3.2电机驱动电路的设计........................................ 3.3避障模块的设计 ........................................... 3.4声光报警模块的设计........................................ 3.5循迹模块的设计 ...........................................3.6部分程序.................................................四、功能实现五、结束语摘要本小组设计的智能救援小车，能够满足2010年滨州学院大学生电子设计大赛D题的所有要求。
智能小车设计报告
2011年全国大学生电子设计竞赛智能小车（C题）【本科组】2011年9月3日智能小车设计报告刘帅王军帅樊芬芳摘要本系统为智能小车模拟超车行驶，即两车在行车道同向而行，实现交替超车领跑功能。
设计方案分为两大部分，一部分为行驶轨道识别系统，采用光电传感器识别路径，并加载在履带式小车上，该部分以STM32单片机作为核心，通过产生信号控制小车行驶方向；另一部分为模拟超车系统，该部分采用声音进行两车通信，两车自动判别自身相对位置，实现超车功能。
本方案具有硬件实现简单、稳定可靠等优点。
经测试，该系统达到了题目的各项要求。
关键词：STM32 光电传感器两车通信This system as a smart car was driving that car cut in the driveway, with the implementation will overtake on the run. design features divided into two pa rts, some of the running track of the system, the photo electric sensors to i dentify the path and to load the car on the part, tracked with stm32 monolith ic integrated circuits, as the core by a control signal the car for the other direction ； for simulating overtake on a sound system, the part of a car, t wo cars are automatic judge their own position and function. this cut with a hardware to a simple, reliable, are virtues. the test, the system to the subj ect of the claim.Keywords: STM32 photosensor communicate一．方案设计与论证 (3)1、主控系统 (3)2、电机驱动模块 (3)3、电源 (3)4、光电传感器模块 (4)二、系统硬件的设计与实现 (4)1、电机驱动 (4)2、光电传感器模块 (5)3、主控系统 (5)三、系统软件的设计及实现 (7)四、测试数据及误差结果分析 (8)1、测量仪器：计时表、UT52数字万用表、YB4320F双踪模拟示波器，3米卷尺 (8)2、测量内容：小车车速、响应时间、再次运动时间 (8)3、系统功率 (9)4、误差原因分析及解决方案 (9)五、调试过程中遇到的问题及解决方案 (9)1、电源的磁场干扰 (9)2、模块之间的串扰 (9)六、总结 (10)七、参考文献 (10)一．方案设计与论证为了达到题目中两车在行车道同向而行，实现交替超车领跑功能，如何有效地识别标志位、实现两车通信以及相应的算法控制是本系统的关键所在。
全国电子设计大赛智能小车报告
论文编号：C甲024052011年全国大学生电子设计竞赛报告智能小车参赛学校：山东科技大学参赛学生：郭明阳韩瑞华刘思庆联系电话：151****57232011年9月3日摘要本系统采用型号为TMS320F2812的DSP芯片设计了两台智能小车。
系统硬件主要有中央处理器、传感采集电路、小车、电机驱动电路等四部分组成。
传感器选用有避障功能红外避障传感器及检测黑白线功能的TCRT5000红外反射式接近开关传感器，在小车运行过程中及时检测行驶车道标志线、跑道两侧边界线以及前方障碍，实时将信息传输给DSP中央处理器，中央处理器根据控制算法发出控制指令，控制小车按照预定要求运行。
实验测试结果表明，本系统满足了赛题规定的各项指标要求。
关键词：DSP；PWM；智能小车；红外避障目录一、系统方案设计与论证 (4)1.1方案比较与论证 (4)1.1.1直流电动机驱动 (4)1.1.2 避障模块 (4)1.1.3 黑白线检测模块 (4)1.2信号的检测控制方案 (5)1.2.1电机的信号控制过程 (5)1.2.2黑白线、障碍信号检测的控制 (5)1.3系统算法与误差分析 (6)1.3.1直流电机同步算法与误差分析 (6)1.3.2转弯角度的大小算法与误差分析 (6)1.3.3预防小车出轨的算法与误差分析 (6)二、电路设计 (6)三、系统软件设计 (7)四、测试与结果分析 (8)4.1硬件测试与结果分析 (8)4.1.1小车车体 (8)4.1.2直流电机驱动 (8)4.1.3黑白线检测模块 (8)4.1.4红外壁障模块： (8)4.2软件测试与结果分析 (9)4.2.1单行模式 (9)4.2.2超车模式 (9)附件 (10)附件1.件模块 (10)附件2.电路设计 (12)附件3.小车实体 (13)附件4.主要程序清单 (14)一、系统方案设计与论证结合直流电动机相对良好的调速特性及较小的功耗特性，利用DSP产生的PWM波控制智能小车实现要求。
智能小车设计报告(DOC)
智能小车设计报告专业：电子信息工程技术学生姓名：史响林周博超朱雄王昌指导教师：张力完成日期：2014 年 5 月 24 日目录1 绪论 (3)2 设计任务 (2)2.1设计任务 (2)3 设计方案 (3)3.1任务分析 (3)3.2方案框架 (3)4 系统硬件设计 (4)4.1核心芯片模块AT89S52 (4)4.2电机驱动电路设计 (4)4.3超声波测距设计 (6)4.4传感器测速的设计 (8)4.5LCD1602显示模块 (9)5 系统软件设计 (8)5.1程序设计流程图 (8)5.2关键程序设计 (8)6 心得体会 (13)附录1 系统原理图 (15)附录2 系统PCB图.................................. 错误!未定义书签。
附录 3 程序清单.................................................................. (17)1 论绪智能作为现代社会的新产物，是以后的发展方向，他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。
本设计主要体现多功能小车的智能模式，设计中的理论方案、分析方法及特色与创新点等可以为自动运输机器人、采矿勘探机器人、家用自动清洁机器人等自动半自动机器人的设计与普及有一定的参考意义。
同时小车可以作为玩具的发展对象，为中国玩具市场技术含量的缺乏进行一定的弥补，实现经济收益，形成商业价值。
超声波作为智能车避障的一种重要手段，以其避障实现方便，计算简单，易于做到实时控制，测量精度也能达到实用的要求，在未来汽车智能化进程中必将得到广泛应用。
我国作为一个世界大国，在高科技领域也必须占据一席之地，未来汽车的智能化是汽车产业发展必然的，在这种情况下研究超声波在智能车避障上的应用具有深远意义，这将对我国未来智能汽车的研究在世界高科技领域占据领先地位具有重要作用。
智能小车报告书
答辩中的问题第一个问题：驱动模块，3.3VMCUARM的含义？答：工作电压为3.3V的微型处理器。
第二个问题：电机的参数？答：直流电机、转数比是1比48，每分钟100转。
第三个问题：单片机有多大储存空间？答：8K。
第四个问题：影响传感器的因素有哪些？答：温度、光线、传感器的质量等。
摘要益为目的，采用先进、适用、有效的专业计算方法,实现整个电厂范围内信息共享，厂级生产过程的实时信息监控和调度，同时又提高了机组运行的可靠性。
它为电厂管理层的决策提供真实、可靠的实时运行数据，为市场运作数据，为市场运作下的企业提供科学、准确的经济性指标。
DCS具有以下特点：(1)高可靠性由于DCS将系统控制功能分散在各台计算机上实现，系统结构采用容错设计，因此某一台计算机出现的故障不会导致系统其他功能的丧失。
此外，由于系统中各台计算机所承担的任务比较单一，可以针对需要实现的功能采用具有特定结构和软件的专用计算机，从而使系统中每台计算机的可靠性也得到提高。
(2)开放性DCS采用开放式，标准化，模块化和系列化设计，系统中各台计算机采用局域网方式通信，实现信息传输，当需要改变或扩充系统功能时，可将新增计算机方便地连入系统通信网络或从网络中卸下，几乎不影响系统其他计算机的工作。
关键字：MSP430 寻迹避障PWMAbstractBy using the calculation method of advanced, applicable, efficient professional, realize the sharing of information of the whole power range, real-time information monitoring and scheduling, productioDCS has the following characteristics：（1）High reliabilitySystem control capability DCS will be dispersed in due to go to the computer.Unit system architecture taken the wrong design.So I am a computer system has not cause of the other one power loss. In addition, what are the computer system to go to the function, you can do for a single use thus specific structure and have speci.(2) patentDCS uses an open, standardized, modular and serialization design, the computer system using in local area computer communication, to achieve information transmission, when the need to change or expand the system fu。
电子设计大赛循迹小车设计报告
2012年山东省大学生电子设计竞赛参赛编号:004D012设计题目:车辆会车自动控制系统设计参赛学生姓名：孙帅张炳文丁士强所属专业：电子信息科学与技术指导老师：***目录一、系统方案选择和论证 (3)1、核心控制单片机模块的选择............................................................................................... -3 -2、自动寻迹模块..................................................................................................... ................. -3 -3、会车避障模块.......................................................................................... ................. ......... - 4-4、电动机的选择..................................................................... .............................. ................. - 4 -5、电机驱动模块............................................................................................. ....... ................ - 4-6、测距模块的论证与选择.............................................................................................. ....... - 4-二、系统具体设计实现................................................................................ ........ ...... - 4-1、硬件电路的设计....................................................................................................... .......... - 5–1.1、控制系统的总体设计方案........................................................................................... - 5 - 1.2、电机驱动电路............................................................................................................. - 5 - 1.3、循迹模块电路........................................................................................... ...... .......... - 5- 1.4、霍尔测距模块电路.................................................................................................... - 5- 1.5、两车通信模块............................................................................................ ................... - 5 –2、程序的设计........................................................................................................................ - 5–2.1、程序功能描述与设计思路............................................................................................ – 6-2.2、程序流程图................................................................................................. ................ – 6-三、测试方案与测试结果............................................................................................ – 6-1、测试方案.................................................................................................................... ....... - 6 –2、测试条件与仪器.................................................................................................................. - 6–3、测试结果及分析......................................................................................................... ....... - 6–3.1、测试数据....................................................................................................... .............. -6 -3.2、分析与结论........................................................................................................... .... - 7-四、设计总结............................................................................................... ..................... - 8 -五、参考文献........................................................................................................... .......... -8 -附录一：电动机驱动模块原理图.......................................................................................... - 9- 附录二：BFD—1000五路循迹传感器..................................................................................... -9 -附录三：主程序流程图............................................................................................................ -10 -附录四：会车避让前行.......................................................................................................... -11 -附录五：B车后退避让.......................................................................................................... -12 - 附录六：：系统设计要求........................................................................................................ -13 –附录七：部分原程序................................................................................... ............................. --14-车辆会车自动控制系统设计（D题）摘要:本设计是一种基于单片机控制的自动控制小车系统，包括小车系统构成软硬件设计方法。
电子设计大赛智能小车设计报告
简易智能电动车设计报告小组成员：日期：摘要本设计以STC89C52单片机为控制核心。
经光敏电阻和红外对射完成循迹，寻光以及躲避障碍物，测距的检测，停车，控制时间等，经比较器LM393进入单片机。
单片机通过内部程序完成对小车的控制，从而完成相关要求。
关键字：控制；检测；红外对射；智能小车；AbstractThe design for STC89C52 core control. The photosensitive resistor and infrared to radio complete tracking, search light and avoid obstacles, ranging detection, parking, control the time, by the comparator LM393 into the single chip microcomputer. SCM through internal procedures performed on the control car, thereby completing the relevant requirements.Keywords: control; testing; infrared; smart car;目录1 方案设定 02 各模块的选择方案 (1)2.1电源模块选择方案 (1)2.2系统控制模块方案 (1)2.3红外对射模块方案 (1)2.4恒流源模块 (2)2.5比较器转换模块 (2)3 系统硬件设计 (3)3.1电源电路设计 (3)3.2恒流源电路设计 (4)3.3电机驱动模块 (5)3.4循迹检测设计 (5)3.5测距检测设计 (6)3.6避障检测设计 (6)4 系统软件设计 (7)5 系统调试 (9)6 结论 (10)7 参考文献 (11)1 方案设定根据以上参赛图以及本次比赛的相关要求，我们小组设定了一下方案。
电子大赛-设计--电赛智能小车
简易智能小车作品类别：第五类引言本系统采用 AT89S52 作为主控制芯片，整合控制器模块，金属探测模块，障碍物探测模块，路面检测模块，光源探测模块，电机驱动模块，实现小车自动寻路，金属探测，避障和寻光入库。
电路结构简单，可靠性能高，无论在结构和技术上都具有较好的科学性，在无人区引导探测金属矿源方面具有一定的应用前景。
方案设计一、设计要求：1.电动车从起跑线出发，沿引导线到达 B 点。
在“直道区”铺设的白纸下沿引导线埋有 1~3 块薄铁片。
电动车检测到薄铁片时需立即发出声光指示信息，并实时存储、显示在“直道区”检测到的薄铁片数目。
2.电动车到达 B 点以后进入“弯道区”，沿圆弧引导线到达 C 点要求电动车到达 C 点检处停车 5 秒，停车期间发出断续的声光信息。
3.电动车通过障碍区，在光源的引导下，进入车库。
简易路程图二、方案选择：1.电机驱动方案的选择与论证方案一：使用继电器对电机进行开关控制和调制。
但缺点很明显，这种电路不能和单片机直接连接，因为它返回“0”时，并没有接到地上，所以单片机并不能识别，反而都会的还是0，其次继电器响应慢而且机械结构容易坏。
方案二：使用三极管或者达林顿管，结合单片机输出 PWM 信号实现调速的目的，此方案易于实施，但若控制电机转动方向较为困难工作不是很稳定。
方案三：使用PWM控制芯片来实现对电机的控制，控制就是对脉冲的宽度进行调制的技术，即通过对一系列脉冲的宽度进行调制，来等效地获得所需要波形。
2.路面寻线模块方案一：采用光敏传感器，根据白色背景和黑线反光程度的不同来判断传感器是否位于黑线上。
方案二：采用反射式红外传感器来进行探测。
只要选择数量和探测距离合适的红外传感器，可以准确的判断出黑线的位置。
方案选择：采用方案二。
方案一受环境光的影响太大，效果不佳。
而红外光不易受到环境光的干扰。
3.金属检测模块采用金属接近开关来检测铁片，当金属接近时，高频磁场在金属中产生了涡流，使得LC 谐振回路的震荡幅度下降到阈值电压，开关输出信号。
电子大赛 设计 电赛智能小车
简易智能小车作品类别：第五类引言本系统采用AT89S52 作为主控制芯片，整合控制器模块，金属探测模块，障碍物探测模块，路面检测模块，光源探测模块，电机驱动模块，实现小车自动寻路，金属探测，避障和寻光入库。
电路结构简单，可靠性能高，无论在结构和技术上都具有较好的科学性，在无人区引导探测金属矿源方面具有一定的应用前景。
方案设计一、设计要求：1.电动车从起跑线出发，沿引导线到达 B 点。
在“直道区”铺设的白纸下沿引导线埋有 1~3 块薄铁片。
电动车检测到薄铁片时需立即发出声光指示信息，并实时存储、显示在“直道区”检测到的薄铁片数目。
2.电动车到达 B 点以后进入“弯道区”，沿圆弧引导线到达 C 点要求电动车到达 C 点检处停车 5 秒，停车期间发出断续的声光信息。
3.电动车通过障碍区，在光源的引导下，进入车库。
简易路程图二、方案选择：1.电机驱动方案的选择与论证方案一：使用继电器对电机进行开关控制和调制。
但缺点很明显，这种电路不能和单片机直接连接，因为它返回“0”时，并没有接到地上，所以单片机并不能识别，反而都会的还是0，其次继电器响应慢而且机械结构容易坏。
方案二：使用三极管或者达林顿管，结合单片机输出 PWM 信号实现调速的目的，此方案易于实施，但若控制电机转动方向较为困难工作不是很稳定。
方案三：使用PWM控制芯片来实现对电机的控制，控制就是对脉冲的宽度进行调制的技术，即通过对一系列脉冲的宽度进行调制，来等效地获得所需要波形。
2.路面寻线模块方案一：采用光敏传感器，根据白色背景和黑线反光程度的不同来判断传感器是否位于黑线上。
方案二：采用反射式红外传感器来进行探测。
只要选择数量和探测距离合适的红外传感器，可以准确的判断出黑线的位置。
方案选择：采用方案二。
方案一受环境光的影响太大，效果不佳。
而红外光不易受到环境光的干扰。
3.金属检测模块采用金属接近开关来检测铁片，当金属接近时，高频磁场在金属中产生了涡流，使得LC 谐振回路的震荡幅度下降到阈值电压，开关输出信号。
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简易智能电动车
学校：辽宁工程技术大学小组成员：
日期：2011年8月4日
摘要
本设计以STC89C52单片机为控制核心。
经光敏电阻和红外对射完成循迹，寻光以及躲避障碍物，测距的检测，经比较器LM393进入单片机。
单片机通过内部程序完成对小车的控制。
关键字：控制；检测；红外对射；智能小车；
The abstract
This design to STC89C52 microcontroller as control core. The photoconductive resistance and infrared DuiShe complete follow mark, light and evades obstacles for the detection of comparison, the LM393 into the microcontroller. The internal process of single chip through complete control of the car.
Key word: control; Detection; Infrared DuiShe; Intelligent car;
目录
1 方案论证与比较 (1)
2 各模块的选择方案 (1)
2.1电源模块选择方案 (1)
2.2系统控制模块方案 (2)
2.3红外对射模块方案 (2)
2.4恒流源模块 (2)
2.5比较器转换模块 (2)
3 系统硬件设计 (3)
3.1电源电路设计 (3)
3.2恒流源电路设计 (4)
3.3电机驱动模块 (5)
3.4循迹检测设计 (5)
3.5测距检测设计 (6)
3.6避障检测设计 (7)
4 系统软件设计 (7)
5 系统调试 (9)
6 结论 (10)
7 参考文献 (11)
1 方案论证与比较
方案一：用一片STC89C52单片机作为核心，控制整个小车，并在红外循迹，红外寻光，红外避障等模块。
方案二：用两片STC89C52单片机作为主控芯片，其中一片控制红外循迹，红外寻光，红外避障等模块检测，另一片检测红外测距模块。
在符合开关灯时间、明暗程度和交通状况时，灯打开，并且第一片单片机能单独控制每盏灯。
以上两种都能完成题目要求，但是第二种方案能使两片单片机分别工作，避免了一片单片机工作程序太大而容量不足的缺点，且能达到节能的效果，故选择第二种方案。
2 各模块的选择方案
2.1 电源模块选择方案
方案一：采用电池作为电源直接输入直流后，用多个稳压器稳压得到理想的不同幅值直流电源。
这种方法获取电源方便，且电源输出电流能力大。
缺点是：直流电流放电受到自身影响大，放电时间受限不能长时间工作，而且价格昂贵，不符合节能的实际电路特征要求。
方案二：采用变压器将220V电压变压后，经整流桥整流滤波，再经三端稳压器稳压后等到直流电源。
这种电路实现简单灵活，且能输出多种直流电源，满足了电路的要求。
鉴于以上分析，本设计采用第二种方案。
2.2 系统控制模块方案
选择STC89C52单片机进行系统的控制。
该单片机具有IAP功能，支持在线下载，且内部集成了EEPROM，STC98C52是我们比较熟悉的一种常用的单片机，指令系统和AT89C52兼容，价格便宜，较容易购买。
2.3 红外对射模块方案
方案一：应用软件中的中断和定时器来设计软件控制，但是编写这种程序复杂且精度较低，调试很困难，占用资源也较多，断电后时钟会停止运行，供电后时间显示出现错误。
方案二：采用红外对射检测，电路简单，精度高，只要将检测到的高低电平数据读取送到单片机即可，占用资源少，供电后时间显示不会出现错误。
鉴于以上的比较分析，采用第二种方案。
2.4恒流源模块
有运算放大器LM324和大功率三极管构成的恒流电路，将将电流转换成电压参数进行控制，具有控制方便，线性好的特点，使用的元件也都是很普遍的，易于实现，经实验，效果非常好，是本系统的一大特点。
2.5 比较器转换模块
采用多个LM393进行D/A转换，这种芯片输出电压可以达到基准电压的两倍，并且转换速度快，低功耗，性价比非常高，能满足独立控制的要求。
3 系统硬件设计
如图3.1.1所示系统主要包含电源设计、恒流源设计、D/A转换、路面检测设计，光源检测设计，显示模块设计，电动机驱动设计和金属检测设计。
图3.1.1 系统结构
3.1 电源电路设计
如图3.1.2所示，220V交流电压源经过变压器变压、桥式整流、滤波、三端稳压后，输出+12V，-12V，和+5V，-5V稳压供给系统电路。
图3.1.2 电源电路
3.2 恒流源电路设计
电路由三部分组成：集成运算放大器、缓冲电路和取样电路，如图3.2.1所示。
此恒流源电路带负载能力非常强，且线性很好了。
有TLC5615D/A 转换器输出的电压经过电阻1R 和2R 分压后在输入到集成运算放大器的3号引脚，由集成运放特性可知，O I V V =,流过电阻3R 的电流0V I =/3R ,即流过LED 的电流
1V I =/3R 。
此恒流源电路结构简单，但性能非常优秀。
图3.2.1 恒流源电路
3.3电机驱动模块
采用专用芯片L298N作为电机驱动芯片。
L298N是一个具有高电压大电流的全桥驱动芯片，它相应频率高，一片L298N可以分别控制两个直流电机，而且还带有控制使能端。
用该芯片作为电机驱动，操作方便，稳定性好，性能优良。
L298
3.4 循迹检测设计
用光敏电阻组成光敏探测器。
光敏电阻的阻值可以跟随周围环境光线的变化而变化。
当光线照射到白线上面时，光线发射强烈，光线照射到黑线上面时，光线发射较弱。
因此光敏电阻在白线和黑线上方时，阻值会发生明显的变化。
将阻值的变化值经过比较器就可以输出高低电平。
图3.6.1红外反射光电传感器循迹检测电路
3.5测距检测设计
采用红外透射光电传感器进行交通状况的检测，在小车车轴上安装一码盘，小车行驶过程中，码盘不断阻挡红外透射光电传感器，从而产生高低电平并传送到单片机上，经过软件控制达到对路程的检测。
3.6避障检测设计
如图3.7.1所示，小车下端引出红外对射管通过电压比较器引回单片机，通过高低电平来检测灯是否出跑道。
图3.7.1 避障检测电路
4 系统软件设计
系统软件设计框图如4.1.1所示：系统进入初始化后进入主程序并分为以下几种模式：循迹，寻光以及躲避障碍物，测距模式。
图4.1.1系统软件框图
图4.1.2 循迹模式
图4.1.3 测距模式
图4.1.4 寻光模式
图4.1.5 避障模式
5 系统调试
整体焊接完毕以后，先对硬件进行检查，连接有无错误，再逐步对各个模块进行调试。
首先对主控单元进行调试，载入按键程序、时钟和液晶模块程序。
按键加不能正常运行，查看连接电路，发现有一条连线没有焊接。
接着液晶显示出现问题，每次关掉电源，液晶上的时间秒、分和月总是变化，没有按照预想会掉
电后仍正常运行，进过多次测试，仍不正常。
在其他单片机上测试此程序正常，于是进行了硬件的检查，最后确定为硬件问题。
经过查找是杜邦线接触问题，用焊锡焊接杜邦线后重新测试，显示正常，调节也正常。
其次对路灯开关进行调节，电源打开灯亮，但是电源关掉以后灯不灭，经过多次电压测量发现控制灯的电源不在芯片主电源上，改过线路之后，灯亮正常。
然后对红外对射进行测试，挡住光时，灯没有亮，查找原因是电压没有进入单片机。
于是对红外对射管进行测试，黑管上的电压不正常，经过换管和焊接和多次调试，显示正常。
对故障检测进行测试，反馈低电平不能正常接收。
通过添加电压比较器，显示正常。
最后进行整体调试
6 结论
本设计以STC89C52单片机为控制核心，含有多功能数字时钟控制、环境寻光检测、交通循迹检测、路程测距检测、红外避障报警系统等主要功能。
本系统用两片STC89C52单片机进行通信，通过无线传输信息控制可移动声源运动，本系统的特点是设置误差校正，有效的提高了系统的精度和稳定性。
通过测试，系统性能稳定，优良，功耗低，性价比高，基本达到了设计制作的要求，在周围噪音较大时，系统偶尔会产生错误的判断。
7 参考文献
[1]郭天祥.51单片机C语言教程.北京：电子工业出版社，2011.
[2]黄智伟.全国大学生电子设计大赛训练教程.北京：电子工业出版社，2010.
[3]童诗白，华成英.模拟电子技术基础.北京：高等教育出版社，2010.
[4]阎石.数字电子技术基础.北京：高等教育出版社，2010.。