智能遥控循迹小车设计报告
智能循迹小车___设计报告
智能循迹小车___设计报告设计报告：智能循迹小车一、设计背景智能循迹小车是一种能够通过感知地面上的线条进行导航的小型机器人。
循迹小车可以应用于许多领域，如仓库管理、物流配送、家庭服务等。
本设计旨在开发一款功能强大、性能稳定的智能循迹小车，以满足不同领域的需求。
二、设计目标1.实现循迹功能：小车能够准确地识别地面上的线条，并按照线条进行导航。
2.提供远程控制功能：用户可以通过无线遥控器对小车进行控制，包括前进、后退、转向等操作。
3.具备避障功能：小车能够识别和避开遇到的障碍物，确保行驶安全。
4.具备环境感知功能：小车能够感知周围环境，包括温度、湿度、光照等参数，并将数据传输给用户端。
5.高稳定性和可靠性：设计小车的硬件和软件应具备较高的稳定性和可靠性，以保证长时间的工作和使用。
三、设计方案1.硬件设计：(1) 采用Arduino控制器作为主控制单元，与传感器、驱动器等硬件模块进行连接和交互。
(2)使用红外传感器作为循迹传感器，通过检测地面上的线条来实现循迹功能。
(3)使用超声波传感器来检测小车前方的障碍物，以实现避障功能。
(4)添加温湿度传感器和光照传感器，以提供环境感知功能。
(5)将无线模块与控制器连接，以实现远程控制功能。
2.软件设计：(1) 使用Arduino编程语言进行程序设计，编写循迹、避障和远程控制的算法。
(2)设计用户界面，通过无线模块将控制信号发送给小车，实现远程控制。
(3)编写数据传输和处理的程序，将环境感知数据发送到用户端进行显示和分析。
四、实施计划1.硬件搭建：按照设计方案中的硬件模块需求，选购所需元件并进行搭建。
2.软件开发：根据设计方案中的软件设计需求，编写相应的程序并进行测试。
3.功能调试：对小车的循迹、避障、远程控制和环境感知功能进行调试和优化。
4.性能测试：使用不同场景和材料的线条进行测试，验证小车的循迹性能。
5.用户界面开发：设计用户端的界面，并完成与小车的远程控制功能的对接。
智能寻迹小车设计报告
目录1.项目设计目的 (1)2.项目设计正文 (3)2。
1．项目分析及方案制定 (3)2。
2．设计步骤及流程图 (4)2。
2.1．寻迹设计步骤 (4)2。
2。
2．流程图 (4)2.3．主要模块介绍 (4)2。
3。
1．LM393 (4)2。
3.1.1 LM393的主要特点 (4)2.3。
1。
2 LM393引脚图及内部框图 (5)2。
3。
1.3 LM393 功能简介 (5)2。
3。
2．89C2051 (5)2.3.2。
1 89C2051简介 (5)2.3.2.2 89C2051 主要性能参数 (5)2.3。
2.3 89C2051 功能特性概述 (6)2.4．电路设计及PCB绘制 (6)2。
4。
1．电源电路 (6)2.4。
2．红外收发电路 (6)2。
4.3．电机驱动电路 (7)2。
4。
4．单片机最小系统 (7)2。
4。
5. 整体电路 (8)2。
4.6。
PCB板的绘制 (8)2.5. 成品展示 (9)3．项目设计总结 (9)4．参考文献 (10)智能寻迹小车——CDIO三级项目王君杰（电子信息工程1501 150070116）一、项目设计目的在科技飞速发展的今天,智能化的概念已经渗入到各行各业，自动控制系统也出现在生活的方方面面，早到工厂的机械化生产,近到目前的自动驾驶.越来越多的领域涉及到电控制技术。
特别是使用单片机一类的MCU的控制，在生活中越来越常见。
因此，基于单片机控制的电路的学习和时间对于我们来说就显得尤为重要。
同时,对于单片机作为软件主控单元，结合模电数电的硬件电路支持的综合项目开发,也是作为大学生需要了解并且熟练运用的基础。
掌握了这些知识，对于我们以后的职业发展也有着莫大的帮助。
二、项目设计正文2.1、项目分析及方案制定首先对于“智能寻迹小车”这个标题而言，我们可以分为两个部分:小车和智能寻迹。
“小车"决定了硬件电路的大致构成：电源、电容、电阻、开关、电机、LED.而“智能”则决定了一些高级电路的选用：MCU、传感器、电机驱动、电位器及一些IC。
智能遥控循迹小车设计报告
case 0xe0:P2=0x55;break; //全速前进
delay1(60);
}
}
}
}
方案2：采用双电源。为了确保单片机控制部分和电机驱动的部分的电压不会互相影响，要把单片机的供电和驱动电路分开来，即：用4节干电池6V为单片机系统和其他芯片供电。电机的电源采用将220V交流电进行整流、滤波、稳压使输出值为12V的电源。
结合车体重量和实际考虑，我们采用方案二。
5、遥控模块
1）控制流程图：
3、培养团队合作、沟通、创新能力。
设计要求
1、电路原理方框图
2、主要功能：
寻迹板送过来的5路检测信号送到FPGA板，FPGA将此5路信号送出至5个LED灯显示状态（检测至黑线灭，否则亮）；同时将此5路信号送到单片机。FPGA发出一个启动信号给单片机，从而启动小车。小车在接收到FPGA送过来的启动指令后，读取寻迹信号，根据寻迹信号确定小车的运行状态，将小车的运行状态送至FPGA，同时根据相应算法，驱动小车的左右电机前进。并实现前进、左拐弯、右拐弯、后退等功能。
软硬件调试：
此次调试主要是在实训室进行的，通过实训室提供的各类工具进行检测、试验。硬件调试的内容主要有循迹电路板的检测、小车电机、开发板。软件调试则通过硬件部分实现。
调试中遇到的问题及解决方案：
1、循迹板焊接处接口脱落：重新进行焊接
2、芯片引脚配置错误：正确配置引脚
3、小车行驶方向错误，无法正确循迹：检查程序并改正
模块设计
1、寻光的原理
利用光敏电阻的特性，遇到光电阻减小。通过比较器LM339进行电压比较，测到光则输出高电平，没测到光则输出低电平。用三个光电阻来实现寻找光源，左，中，右三个，左边测到则向左转，中间测到直走，右边测到向右走。
智能循迹小车课程设计报告
智能循迹小车课程设计报告一、课程设计目标：本次智能循迹小车课程设计的目标是让学生了解智能硬件的基础知识，掌握基本电子元器件的原理及使用方法，学习控制系统的组成和运行原理，并通过实践操作设计出一款功能齐全的智能循迹小车。
二、课程设计内容及步骤：1. 调研与分析——首先要对市面上现有的智能循迹小车进行调研与分析，了解各种类型的循迹小车的特点和优缺点，为后续的设计提供参考。
2. 硬件选型——根据课程设计目标和实际需要，选择合适的主控芯片、电子元器件和传感器等硬件。
3. 原理图设计——根据硬件选型，设计出对应的原理图，并在硬件上进行布局与焊接。
4. 程序设计——先在电路板上测试硬件是否正常，随后进行程序设计，根据传感器的反馈控制小车的运动，让小车能够沿着黑线自动循迹行驶，同时加入避障功能和自动寻迹功能。
5. 调试与优化——完成程序设计后，要对小车进行全面验收测试，发现问题及时解决并优化相关程序。
三、设计思路：本次课程设计基于树莓派电路板，利用循迹模块实现小车的自动循迹和自动寻迹。
同时将超声波模块结合避障算法实现小车的自动避障。
小车的外壳采用3D打印技术制作，操作简单实用。
四、课程设计效果：通过本课程设计，学生们从理论到实践，了解了智能硬件的基础知识，掌握了基本电子元器件的原理及使用方法，学习了控制系统的组成和运行原理。
同时，实践操作过程中，学生们培养了动手能力和实际操作的技能。
通过制作一台智能循迹小车，学生们对智能硬件的认识更加深入，并获得了较高的设计满足感。
五、课程设计展望：智能循迹小车是智能硬件应用领域的一项重要发明，具有广泛的应用前景。
未来，可以将循迹小车应用于快递、物流等行业，实现自动化送货、配送。
同时可以将遥控技术与循迹技术相结合，设计出更加高效、实用的智能循迹小车，推动智能化生产和工作环境。
2024年度-智能循迹小车设计
智能循迹小车设计目录•项目背景与意义•系统总体设计•循迹算法研究•控制系统设计•调试与测试•项目成果展示•总结与展望01项目背景与意义智能循迹小车概述定义智能循迹小车是一种基于微控制器、传感器和执行器等技术的自主导航小车，能够按照预定路径进行自动循迹。
工作原理通过红外、超声波等传感器感知周围环境信息，将感知数据传输给微控制器进行处理，微控制器根据预设算法控制执行器调整小车行驶状态，实现循迹功能。
随着工业自动化的发展，智能循迹小车在生产线、仓库等场景中的应用需求不断增加。
自动化需求教育领域需求娱乐领域需求智能循迹小车作为教学实验平台，在高等教育、职业教育等领域具有广泛应用前景。
智能循迹小车可以作为玩具或模型车进行娱乐竞技活动，满足消费者休闲娱乐需求。
030201市场需求分析通过本项目的研究与实践，掌握智能循迹小车的核心技术，包括传感器技术、微控制器技术、控制算法等。
技术目标将智能循迹小车应用于实际场景中，提高生产效率、降低成本、提升产品品质等方面的效益。
应用目标通过智能循迹小车的研发与教学应用，培养学生动手实践能力、创新精神和团队协作能力。
教育意义推动智能循迹小车相关产业的发展，促进就业和经济增长，提升国家科技竞争力。
社会意义项目目标与意义02系统总体设计主控制器传感器模块电机驱动模块电源管理模块总体架构设计01020304负责接收和处理传感器数据，控制小车运动。
包括红外传感器、超声波传感器等，用于感知环境和障碍物。
驱动小车前进、后退、转弯等动作。
为整个系统提供稳定可靠的电源。
硬件选型及配置选用高性能、低功耗的微控制器，如STM32系列。
选用高灵敏度、低误差的传感器，如红外反射式传感器、超声波测距传感器等。
选用高效、稳定的电机驱动器，如L298N电机驱动板。
选用合适的电池和电源管理芯片，确保系统长时间稳定运行。
主控制器传感器模块电机驱动模块电源管理模块初始化模块传感器数据处理模块运动控制模块调试与测试模块软件功能划分负责系统启动时的初始化工作，包括硬件初始化、参数设置等。
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。
智能循迹小车实验报告
智能循迹小车实验报告第一篇：智能循迹小车实验报告摘要本设计主要有单片机模块、传感器模块、电机驱动模块以及电源模块组成，小车具有自主寻迹的功能。
本次设计采用STC公司的89C52单片机作为控制芯片，传感器模块采用红外光电对管和比较器实现，能够轻松识别黑白两色路面，同时具有抗环境干扰能力，电机模块由L298N芯片和两个直流电机构成，组成了智能车的动力系统，电源采用7.2V的直流电池，经过系统组装，从而实现了小车的自动循迹的功能。
关键词智能小车单片机红外光对管 STC89C52 L298N 1 绪论随着科学技术的发展，机器人的设计越来越精细，功能越来越复杂，智能小车作为其的一个分支，也在不断发展。
在近几年的电子设计大赛中，关于小车的智能化功能的实现也多种多样，因此本次我们也打算设计一智能小车，使其能自动识别预制道路，按照设计的道路自行寻迹。
设计任务与要求采用MCS-51单片机为控制芯片（也可采用其他的芯片），红外对管为识别器件、步进电机为行进部件，设计出一个能够识别以白底为道路色，宽度10mm左右的黑色胶带制作的不规则的封闭曲线为引导轨迹并能沿该轨迹行进的智能寻迹机器小车。
方案设计与方案选择3.1 硬件部分可分为四个模块：单片机模块、传感器模块、电机驱动模块以及电源模块。
3.1.1 单片机模块为小车运行的核心部件，起控制小车的所有运行状态的作用。
由于以前自己开发板使用的是ATMEL公司的STC89C52，所以让然选择这个芯片作为控制核心部件。
STC89C52是一种低损耗、高性能、CMOS八位微处理器，片内有4k字节的在线可重复编程、快速擦除快速写入程序的存储器，能重复写入/擦除1000次，数据保存时间为十年。
其程序和数据存储是分开的。
3.1.2 传感器模块方案一：使用光敏电阻组成光敏探测器采集路面信息。
阻值经过比较器输出高低电平进行分析，但是光照影响很大，不能稳定工作。
方案二：使用光电传感器来采集路面信息。
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。
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。
智能循迹小车实验报告
智能循迹小车实验报告一、实验目的本次实验旨在设计并实现一款能够自主循迹的智能小车，通过传感器检测路径信息，控制小车的运动方向，使其能够沿着预定的轨迹行驶。
通过本次实验，深入了解自动控制、传感器技术和单片机编程等方面的知识，提高实际动手能力和问题解决能力。
二、实验原理1、传感器检测本实验采用红外传感器来检测小车下方的黑线轨迹。
红外传感器由红外发射管和接收管组成，当发射管发出的红外线照射到黑色轨迹时，反射光较弱，接收管接收到的信号较弱；当照射到白色区域时，反射光较强，接收管接收到的信号较强。
通过比较接收管的信号强度，即可判断小车是否偏离轨迹。
2、控制算法根据传感器检测到的轨迹信息，采用 PID 控制算法（比例积分微分控制算法）来计算小车的转向控制量。
PID 算法通过对误差（即小车偏离轨迹的程度）进行比例、积分和微分运算，得到一个合适的控制输出，使小车能够快速、准确地回到轨迹上。
3、电机驱动小车的动力由直流电机提供，通过电机驱动芯片（如 L298N）来控制电机的正反转和转速。
根据控制算法计算出的转向控制量，调整左右电机的转速，实现小车的转向和前进。
三、实验器材1、硬件部分单片机开发板（如 STM32 系列）红外传感器模块直流电机及驱动模块电源模块小车底盘及车轮杜邦线、面包板等2、软件部分Keil 等单片机编程软件串口调试助手四、实验步骤1、硬件搭建将红外传感器模块安装在小车底盘下方，使其能够检测到黑线轨迹。
将直流电机与驱动模块连接，并安装在小车底盘上。
将单片机开发板、传感器模块、驱动模块和电源模块通过杜邦线连接起来，搭建好实验电路。
2、软件编程使用单片机编程软件，编写传感器检测程序、控制算法程序和电机驱动程序。
通过串口调试助手，将编写好的程序下载到单片机开发板中。
3、调试与优化启动小车，观察其在轨迹上的行驶情况。
根据小车的实际行驶情况，调整 PID 控制算法的参数，优化小车的循迹性能。
不断测试和改进，直到小车能够稳定、准确地沿着轨迹行驶。
智能小车设计报告无线遥控循迹壁障lcd显示
评语：指导教师：年月日遥控智能小车设计09级2012年7 月5 日目录1. 设计任务 (1)1.1 任务描述 (1)1.2 技术指标 (1)1.3 难点分析 (1)2 方案比较与论证 (2)2.1 总体方案比较与论证 (2)2.2 电源模块选择方案 (2)2.3 电机驱动模块的选择方案 (2)2.4 避障模块的选择方案 (3)2.5 循迹模块的选择方案 (3)2.6 无线遥控模块的选择方案 (3)2.7 小结 (3)3. 系统硬件设计 (4)3.1 总体设计 (4)3.2 主控制模块电路分析 (5)3.3 电源电路模块电路分析 (6)3.4 电机驱动模块电路分析 (7)3.5 循迹检测模块电路分析 (8)3.6 红外避障模块电路分析 (8)3.7 无线遥控模块RNF24L01电路分析 (9)3.8 小结 (10)4. 系统仿真与软件设计 (11)4.1 小车遥控板块仿真与分析 (11)4.2 小车控制板块仿真与分析 (11)4.3 无线部分软件设计 (12)4.4 循迹部分软件设计 (14)4.5 显示部分软件设计 (15)4.4 小结 (15)5. 系统调试与组装 (16)5.1 电路板 (16)5.2 样机功能 (17)5.3 小结 (17)6. 结论 (18)7. 参考文献 (19)8. 附录：部分程序 (20)8.1 遥控发送部分主函数 (20)8.2 小车控制接收部分主函数 (21)1. 设计任务1.1 任务描述本设计以A T89C52单片机最小系统作为控制与检测的核心，用L298N为主控芯片组成的驱动模块作为直流电机驱动，用主控芯片为ST188组成的反射式红外传感器进行寻黑线，进而实现智能小车的循迹功能。
用红外避障进行避障，并用一个液晶进行小车运行状态显示，无线遥控实现对小车的无线控制。
此设计是集循迹、避障、测距、遥控于一体的智能小车。
（1）自制遥控器控制选择小车的运动方式（模式）。
智能循迹小车设计报告(总17页)
智能循迹小车设计报告(总17页)一、设计目的本项目旨在设计一款运用机器视觉技术的智能循迹小车，能够自主寻找指定路径并行驶，可用于实现自动化物流等应用场景。
二、设计方案2.1 系统概述本系统基于STM32F103C8T6单片机和PiCamera进行设计。
STM32F103C8T6单片机负责循迹小车的控制和编码器的反馈信息处理，PiCamera则用于实现图像识别和路径规划，两者之间通过串口进行通讯。
2.2 硬件设计2.2.1 循迹模块循迹模块采用红外传感器对黑线进行探测，通过检测黑线与白底的反差判断小车的行驶方向。
本设计采用5个红外传感器，每个传感器分别对应小车行驶时的不同位置，通过对这5个传感器的读取，可以获取小车所在的实际位置和前进方向。
电机驱动模块采用L298N电机驱动模块，通过PWM信号来控制电机的转速和方向。
左右两侧的电机分别接到L298N模块的IN1~IN4引脚，电机转向由模块内部的电路通过PWM 信号控制。
2.2.4 Raspberry PiRaspberry Pi用于图像处理和路径规划。
本设计使用PiCamera进行图像采集，在RPi 上运行OpenCV进行图像处理，识别道路上的黑线，并通过路径规划算法计算出循迹小车当前应该行驶的方向，然后将该方向通过串口传输给STM32单片机进行控制。
本设计的系统结构分为三个层次：传感器驱动层、控制层、应用层。
其中，传感器驱动层实现对循迹小车上的传感器的读取和解析，生成对应的控制指令；控制层对控制指令进行解析和执行，控制小车的运动；应用层实现图像处理和路径规划，将路径信息传输给控制层进行控制。
在应用层，本设计采用基于灰度阈值的图像处理算法，通过寻找图像中的黑色线条，将黑色线条和白色背景分离出来，以便进行路径规划。
路径规划采用最短路径算法，计算出循迹小车当前应该行驶的方向，然后将该方向发送给控制层进行控制。
2.4 可行性分析本设计的硬件设计采用常见的模块化设计，采用Arduino Mega作为基础模块，通过模块之间的串口通信实现对整个系统的控制，扩展性和可维护性良好。
智能小车循迹报告
电工电子实习报告学院：专业班级：学生姓名：指导教师：完成时间：成绩：智能循迹小车设计报告一. 设计要求（1）．通过理论学习掌握基本的焊接知识以及电子产品的生产流程。
（2）．熟悉掌握手工焊接的方法与技巧。
（3）．完成循迹智能小车的安装与调试二. 设计的作用、目的1.利用所学过的基础知识，通过本次电子实习培养独立解决实际问题的能力；2．巩固本课程所学的理论知识和实验技能；3．掌握常用电子电路的一般设计方法，提高设计能力和实验、动手能力，为今后从事电子电路的设计、研制电子产品打下基础。
三.设计的具体实现1. 系统概述智能机器人小车的设计中我们使用的是一体反射式红外对管，所谓一体就是发射管和接受管固定在一起，反射式的工作原理就是接收管接收到的信号是发射管发出的红外光经过反射物的反射后得到的，所以使用红外对管进行循迹时必须是白色地板红外寻迹是利用红外光电对管对路面信号进行检测，经过比较器处理之后，送给软件控制模块进行实时控制，输出相应的信号给驱动芯片驱动电机转动，从而控制整个小车的运动。
（为简化操作，本次实习只安装了两侧的探头）1）行驶直线的控制：利用红外传感器的左右最外端的探头检测黑线，如果全白则说明在道中间，没有偏离轨道，走直线；一旦右侧探头检测到黑线，说明小车外侧探头已跑出轨道，让车左拐；同理一旦左侧检测到黑线，说明左侧探头已经出线，执行右拐命令。
2）拐直角弯的控制：当车前探头检测到黑线，执行直走，让车中心探头去检测，一旦探头检测到黑线开始左拐，直到车位探头检测到跳出左拐命令，继续开始执行循迹，通过设置车中间探头与车尾探头的间距，便可以实现拐弯的角度，进而顺利入弯。
小车的硬件主要包括4大模块：即电源模块、电机驱动模块、红外循迹模块、简易控制模块。
系统工作框图如下：2.单元电路设计与分析1)电源模块电源模块电路板LM2596 开关电压调节器是降压型电源管理单片集成电路，能够输出3A 的驱动电流，同时具有很好的线性和负载调节特性。
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。
循迹小车课设报告
循迹小车课设报告一、引言循迹小车作为自动控制领域的研究热点之一，具有很高的应用价值。
本文旨在介绍循迹小车的设计原理、硬件配置和软件实现，以及实验结果和分析。
二、设计原理循迹小车的设计原理基于反射光线的特性。
通过使用光敏传感器，可以感知地面上的光强度，从而判断小车应该如何行驶。
当地面上的光强度较高时，代表小车离开了黑色轨迹，需要调整方向。
当地面上的光强度较低时，代表小车仍在黑色轨迹上，可以继续沿着当前方向行驶。
三、硬件配置为了实现循迹小车的功能，需要以下硬件配置：1. 电机驱动模块：用于控制小车的速度和方向。
2. 光敏传感器模块：用于感知地面上的光强度。
3. 微控制器：作为控制中心，接收传感器的信号并控制电机驱动模块。
四、软件实现循迹小车的软件实现主要包括以下几个方面：1. 信号采集和处理：通过光敏传感器采集地面上的光强度信号，并对信号进行处理，得到小车应该采取的行动。
2. 控制算法：根据信号处理的结果，通过控制算法计算小车需要调整的方向和速度。
3. 电机控制：将控制算法得到的结果转化为电机的控制信号，控制小车的运动。
五、实验结果和分析在实验中，我们使用了一个简化的迷宫轨迹作为测试场景。
通过对循迹小车的实际测试，我们得到了以下结果和分析：1. 小车能够准确地沿着迷宫轨迹行驶，避免偏离轨迹。
2. 在遇到环形轨迹时，小车能够正确地判断出前进的方向，避免进入死循环。
3. 在遇到多个分支轨迹时，小车能够根据光强度的变化选择正确的分支。
六、总结通过本次循迹小车课设，我们深入了解了循迹小车的设计原理和实现方式。
循迹小车具有广泛的应用前景，可以在工业自动化、智能仓储等领域发挥重要作用。
同时，本次实验也展示了我们团队的合作能力和创新思维。
希望今后能够进一步完善循迹小车的性能，并将其应用于实际生产中。
以上就是本次循迹小车课设报告的内容，通过对循迹小车的设计原理、硬件配置和软件实现的介绍，以及实验结果和分析，我们对循迹小车有了更深入的了解。
智能循迹小车设计报告
R1
220
U2
1
2
R2
6
4.7k
5
RV1
3
4
2
OPTOCOUPLERNPN
10
11
4
U1:A
1 LM324
R3
220
U3
1
2
R4
6
4.7k
5
RV2
5
4
6
OPTOCOUPLERNPN
10
11
4
U1:B
7 LM324
R5
220
U4
1
2
R6
6
4.7k
5
RV3 10
4
9
OPTOCOUPLERNPN
10
3.3 电机驱动模块 电机驱动模块采用 L298N 来驱动电机。L298 通过主控单片机 接收指令来控制电机的工作状态。可以对电机进行正常进行 左拐弯、右拐弯、后退、停车等操作。（实际电路要加上拉电 阻） 电路图如下
3.4 显示模块 本组的显示模块是采用数码管显示。用来显示小车整个过程 行驶状态。小车启动，显示“Start”，小车左拐时显示“Left”， 小 车右拐时显示“right”， 小车前进时显示“Running”，小车后退时 显示“back”，小车停止时显示“stop”等。 电路图如下：
插件 插件 插件 插件
42
红外电管
4
ST178
43
短接线
8
44
小车
1
附录二：系统测试源程序
FPGA 顶层文件如下图所示：
液晶显示模块
CLK Res et car_state[2..0]
clk INPUT VCC INPUT VCC INPUT VCC
循迹小车报告精选全文完整版
可编辑修改精选全文完整版创新制作循迹小车制作报告班级：学号：姓名：一、设计方案路面检测模块电路检测路面信息，区分黑色与白面，并形成相对应的高电平与低电平提供给单片机；单片机对路面循迹模块提供的高低电平进行分析，并形成相应的对策（直行、左转、右转和停止等），并将其转化成对应的电压输出给电机驱动模块；电机驱动模块根据单片机提供的电压信号驱动对应的电机，得到与对策相同的执行动作；电源模块电路为三个模块提供所需要的电。
电路框图如下图所示：电路框图二、路面检测模块工作原理一对光电开光的发射管不停的发射红外光，经过路面发射回来的被接受管接收到。
因为白色路面和黑线对光的反射不同，所以正对白色路面的光电对管的接收管接收到更多的红外光，而正对黑线的光电对管的接收管收到较少的红外光。
经过光电开关的接收电路将接收到红外光的多少转化为正相关的电流大小，并进一步转化成接收电路的输出电压（A点电压）的较小值和较大值。
输出电压的较小值和较大值进一步与一个居中的基准电压分别进行比较，对应比较器的输出端（C点）分别为高电平还是低电平，并进一步输出给单片机，同时对应指示发光管的不亮与亮。
路面循迹模块电路如下图所示：D1路面循迹模块电路三、单片机最小系统单片机最小系统包括了时钟电路和复位电路。
时钟电路为单片机工作提供基本时钟，复位电路用于将单片机内部各电路的状态恢复到初始值。
单片机是一个复杂的同步时序电路，为了保证同步工作方式的实现，电路应在唯一的时钟信号下严格地按时序进行工作。
时钟电路用于产生单片机工作所需要的时钟信号。
时钟信号的产生是在MCS-51系列单片机内部有一个高增益反相放大器，其输入端引脚为XTAL1，其输出端引脚为XTAL2。
只要在XTAL1和XTAL2之间跨接晶体振荡器和微调电容，就可以构成一个稳定的自己振荡器。
复位电路由一个按键、电解电容和电阻组成，它是使CPU 和系统中的其他功能部件都恢复到一个确定的初始状态，并从这个状态开始工作。
《2024年自循迹智能小车控制系统的设计与实现》范文
《自循迹智能小车控制系统的设计与实现》篇一一、引言随着科技的飞速发展，智能小车作为智能交通系统的重要组成部分，已经广泛应用于军事、工业、民用等多个领域。
自循迹智能小车控制系统的设计与实现，成为了智能化进程中一个关键环节。
本文旨在阐述自循迹智能小车控制系统的设计原理和实现过程，分析系统结构与功能，为相关研究与应用提供参考。
二、系统设计1. 硬件设计自循迹智能小车控制系统硬件主要包括：电机驱动模块、传感器模块、主控制器模块等。
其中，电机驱动模块负责驱动小车前进、后退、转向等动作；传感器模块包括红外传感器、超声波传感器等，用于检测小车周围环境及路径信息；主控制器模块采用高性能微控制器，负责协调各模块工作，实现小车的自主循迹。
2. 软件设计软件设计包括控制系统算法设计和程序编写。
控制系统算法主要包括路径识别算法、速度控制算法、避障算法等。
程序编写采用模块化设计思想，将系统功能划分为多个模块，如电机控制模块、传感器数据采集模块、路径识别与决策模块等。
各模块之间通过通信接口进行数据交换，实现小车的自主循迹。
三、实现过程1. 传感器数据采集与处理传感器模块负责采集小车周围环境及路径信息，包括红外传感器、超声波传感器等。
这些传感器将采集到的数据传输至主控制器模块，经过数据处理与分析，提取出有用的信息，如障碍物位置、路径边界等。
2. 路径识别与决策路径识别与决策模块根据传感器数据，判断小车当前位置及目标路径，并制定相应的行驶策略。
当小车偏离目标路径时，系统会自动调整行驶方向，使小车重新回到目标路径上。
此外，避障算法也在此模块中实现，当检测到障碍物时，系统会及时调整小车的行驶方向，避免与障碍物发生碰撞。
3. 电机控制与驱动电机控制与驱动模块根据主控制器的指令，控制电机的运转，实现小车的前进、后退、转向等动作。
通过调整电机的转速和转向，可以实现对小车速度和行驶方向的精确控制。
四、实验结果与分析通过实验测试，自循迹智能小车控制系统能够在不同环境下实现自主循迹和避障功能。
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智能遥控循迹小车报告课题名称：智能遥控循迹小车学院：长沙民政电子信息工程学院专业：机电一体化班级：机电1034班成员：刘佳谭佳兴游敬德曾向东指导老师：黄有全2011年12月29目录摘要 (3)项目分工 (3)时间安排 (3)课题目标 (3)设计要求 (4)模块设计 (5)软硬件调试 (9)实训总结 (9)附录 (10)摘要：本次设计是一种基于单片机控制的简易智能寻迹小车系统，其中包括智能小车软硬件的设计、焊接、调试。
智能小车以AT89C51 为控制核心, 利用红外探测法对路面黑色轨迹进行检测,从而路面检测信号反馈给单片机予以分析判断,驱动电机调整小车前进方向,从而使小车能够沿着黑色轨迹自动行驶,实现小车自动寻迹。
项目分工：软件编写：C51模块：曾向东游敬德；FPGA模块：曾向东游敬德软硬件调试：刘佳谭佳兴设计报告：谭佳兴刘佳时间安排：十六周：材料购买及焊接十七周：软件编写十八周：软硬件调试和设计报告十九周：作品验收及答辩课题目标：1、掌握基于单片机及FPGA的软件的编写。
2、通过智能小车的的软硬件调试掌握各种工具的运用。
3、培养团队合作、沟通、创新能力。
1、电路原理方框图显示寻迹状态2、主要功能：寻迹板送过来的5路检测信号送到FPGA板，FPGA将此5路信号送出至5个LED灯显示状态（检测至黑线灭，否则亮）；同时将此5路信号送到单片机。
FPGA发出一个启动信号给单片机，从而启动小车。
小车在接收到FPGA送过来的启动指令后，读取寻迹信号，根据寻迹信号确定小车的运行状态，将小车的运行状态送至FPGA，同时根据相应算法，驱动小车的左右电机前进。
并实现前进、左拐弯、右拐弯、后退等功能。
1 、寻光的原理利用光敏电阻的特性，遇到光电阻减小。
通过比较器LM339进行电压比较，测到光则输出高电平，没测到光则输出低电平。
用三个光电阻来实现寻找光源，左，中，右三个，左边测到则向左转，中间测到直走，右边测到向右走。
2、模块方案比较与论证根据设计要求，本系统主要由控制器模块、寻迹传感器模块、直流电机及其驱动模块。
1）车体设计方案1：购买玩具电动车。
购买的玩具电动车具有组装完整的车架车轮、电机及其驱动电路。
但是一般的说来，玩具电动车具有如下缺点：首先，这种玩具电动车由于装配紧凑，使得各种所需传感器的安装十分不方便。
其次，这种电动车一般都是前轮转向后轮驱动，不能适应该题目的方格地图，不能方便迅速的实现原地保持坐标转90度甚至180度的弯角。
再次，玩具电动车的电机多为玩具直流电机，力矩小，空载转速快，负载性能差，不易调速。
因此我们放弃了此方案。
方案2：通过网络购买买四轮专用车。
经过反复考虑论证，四轮车子行驶更平稳，所以我们选择了这种方案。
2、控制器模块采用Atmel 公司的AT89C51 单片机作为主控制器。
它是一个低功耗，高性能的8 位单片机，片内含32k 空间的可反复擦写100,000 次Flash 只读存储器，具有4K 的随机存取数据存储器（RAM），32 个I/O口，2个8位可编程定时计数器，且可在线编程、调试，方便地实现程序的下载与整机的调试。
时钟电路和复位电路如图3-1（与单片机构成最小系统）图3.1 主控原理图3、寻迹方案的设计这里的寻迹是指小车在白色地板上，寻着黑线行走。
方案一：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。
但是这种方案受光照影响很大，不能够稳定的工作。
方案二：用RPR220型光电对管，RPR220是一种一体化反射型光电探测器，其发射器是一个砷化镓红外发光二极管，而接受器是一个高灵敏度，硅平面光电三极管。
RPR220特点：（1）、塑料透镜可以提高灵敏度（2）、内置可见光过滤器能减小离散光的影响（3）、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。
此光电对管调理电路简单，工作性能稳定。
综上所述，我们选择方案一，但是这种方案受光照影响很大，不能够稳定的工作，所以用黑色布隔开一些外部光源，减少影响。
原理图：实物图：4、电源模块方案1：用9V的电池电源给电机供电，然后使用7805稳压管来把高电压稳成5V分别给单片机和电机驱动芯片供电。
这种接法比较简单，但小车的车体重量过大会导致电机动力不足。
方案2：采用双电源。
为了确保单片机控制部分和电机驱动的部分的电压不会互相影响，要把单片机的供电和驱动电路分开来，即：用4节干电池6V为单片机系统和其他芯片供电。
电机的电源采用将220V交流电进行整流、滤波、稳压使输出值为12V的电源。
结合车体重量和实际考虑，我们采用方案二。
5、遥控模块1）控制流程图：2）器材选择超再生接收模块采用 LC 振荡电路，内含放大整形，输出的数据信号为解码后的高电平信号，使用极为方便，并且价格低廉，所以被广泛使用。
带四路解码输出（同时也可改为六路点动或互锁输出），使用方便；数据脚输出的电平是瞬时的而且和发射端是否发射相对应，有遥控信号时数据脚是高电平，即驱动电机工作。
遥控信号消失时数据脚立即恢复为低电平，驱动电机停止。
各脚位名称以及功能说明：1 VT 输出状态指示2 D3 数据输出（前进）3 D2 数据输出（后退）4 D1 数据输出（右转）5 D0 数据输出（左转）6 5V 电源正极7 GND 电源负极8 ANT 接天线端6、小车各模块分布小车的总体布局应以尽量减少互相干扰为原则，兼顾美观整齐。
基于这两点，通过调试，在小车底板下面只安放了两个减速电机，防止电机磁对电气信号的干扰。
车头部分放置传感器模块，这样和别的电流通路基本隔离，有利于信号的稳定。
单片机置于车的中央且用铜柱将其支起来，于电机、电源等干扰源远离，很好地保证单片机的稳定可靠地运行。
总体布局图如下图所示。
软硬件调试：此次调试主要是在实训室进行的，通过实训室提供的各类工具进行检测、试验。
硬件调试的内容主要有循迹电路板的检测、小车电机、开发板。
软件调试则通过硬件部分实现。
调试中遇到的问题及解决方案：1、循迹板焊接处接口脱落：重新进行焊接2、芯片引脚配置错误：正确配置引脚3、小车行驶方向错误，无法正确循迹：检查程序并改正实训总结：这次的实训已不是大学里面的第一次实训,但绝对是我态度最认真,最看重的一次实训,当然也是付出最多的一次实训,至于收获那是可想而知的,实训一般是一组为单位,小组成员分工合作的形式完成的.我的主要任务是完成报告的撰写,附加任务为在整个实训过程中配合其他成员完成实训,表面上看起来,我的任务是最简单最轻松的,其实不然,因为我需要参与整个过程,并熟悉每个流程的作用,要达到的目的和效果,这次的实训覆盖面很广.它牵涉到很多的专业知识,如何设计车体,如何编写程序,如何让它达到预期效果,每一步都要花费很多时间去专研,去调试.虽然最后的结果不是让我们很满意,但在看到小车跑起来的那一刻,每位小组成员内心都有洋溢着喜悦,这是一种前所未有的体验,结果对我们已不是很重要,重要的是我们在整个实训过程中的所感所悟,它让我们认识到学科之间的紧密联系，培养了我们的相互合作协调的团队意识,拓展了我们思维空间想象能力,还有调试中出现的种种问题让我们学会独立思考,加强了我们解决问题的能力,在解决问题的同时，同时还巩固了对专业知识的认知及加强了我们的求知欲,所以这次实训目的不仅仅只是打一个好的分数为求不挂科,它对我们实现了一次专业知识综合运用能力的大考察,也是一次将理论结合于实践的一次大演练,这样我们的学习不再局限于课本上的理论知识,实践才会让我们收获更多.附录单片机程序：#include <reg52.h>#define uint unsigned intvoid delay(){uint m,n;for (m=1;m<100;m++)for(n=1;n<121;n++);}void delay1 (uint a){ uint i,j;for (i=a;i>0;i--)for (j=121;j>0;j--);}void main(){/* if(P1==0xe4) //黑底白色轨迹赛道程序{P1=0xff;P2=0xff;while(1){//P1=0xff;switch(P1){case 0xe4: //前进，两灯灯P2=0x55; break;case 0xe8: //左转，右灯亮P2=0x95; break;case 0xf0: //左转，右灯亮P2=0x95;break;case 0xe2: //右转，左灯亮P2=0x59;break;case 0xe1: //右转，左灯亮P2=0x59;break;case 0xff: //全速前进P2=0x55;break;case 0xe0: //后退，两灯不亮P2=0xee;break;}}delay();} *///if(P1==0xfb) //白底黑色轨迹赛道程序{P1=0xff;P2=0xff;while (1){switch (P1){ case 0xfb:P2=0x55;break; //前进，两灯灯 case 0xf9:P2=0x55;break; //前进，两灯灯case 0xf3:P2=0x55;break; //前进，两灯灯case 0xf7:P2=0x95;break; //左转，右灯亮case 0xef:P2=0x95;break; //左转，右灯亮case 0xfd:P2=0x59;break; //右转，左灯亮case 0xfe:P2=0x59;break; //右转，左灯亮case 0xff:{P2=0xee;delay1 (60);};break; //后退，两灯不亮 case 0xe0:P2=0x55;break; //全速前进delay1(60);}}}}。