基于51单片机的循迹避障小车的设计
基于51单片机设计智能避障小车
单片机设计智能避障小车摘要利用红外对管检测黑线与障碍物，并以STC89C51单片机为控制芯片控制电动小汽车的速度及转向，从而实现自动循迹避障的功能。
其中小车驱动由L298N 驱动电路完成，速度由单片机输出的PWM波控制。
本文首先介绍了智能车的发展前景，接着介绍了该课题设计构想，各模块电路的选择及其电路工作原理，最后对该课题的设计过程进行了总结与展望并附带各个模块的电路原理图，和本设计实物图，及完整的C语言程序。
关键词：智能小车；51单片机；L298N；红外避障；寻迹行驶abstractUsing infrared detection black and obstacles to the line and STC89C51 microcontroller as the control chip to control the speed of the electric car and steering, so as to realize the function of automatic tracking and obstacle avoidance. Which the car driven by the L298N driver circuit is completed, the speed of the microcontroller output PWM wave control. This article first introduces the development of the intelligent car prospect, then introduces the design idea, the subject selection of each module circuit and working principle of the circuit, the design process of the subject is summarized and prospect with each module circuit principle diagram, and the real figure design, and complete C language program.Key words: smart car; 51 MCU; L298N; infrared obstacle avoidance; track driving一、绪论1.1智能小车的意义和作用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。
基于51单片机的多功能蓝牙循迹避障测距小车(优.选)
基于51单片机的多功能蓝牙循迹避障测距小车的设计与制作摘要：无线遥控的机器人小车在危险环境作业、人员搜集等应用中可发挥特殊的作用。
本次设计选择基于蓝牙遥控的多功能智能小车为对象。
设计了该系统的硬件电路原理图，控制系统以STC89C52单片机为主控芯片，采用BTS7970为电机驱动芯片、蓝牙无线串口模块、红外光电传感器模块、舵机模块、超声波发射与接收模块等构成外围扩展电路。
将自制的控制电路、控制程序和四轮小车机械结构相结合，制作多功能机器人小车。
实验调试实现了智能小车的蓝牙无线遥控、自动避障、自动循迹、自动三向测距等功能。
关键词:单片机；蓝牙遥控；舵机；光电传感器目录第一章前言 (3)第二章方案比较与论证 (3)2.1总体方案设计 (3)2.2无线模块设计 (4)2.3显示模块设计 (4)2.4循迹模块设计 (5)2.5避障模块设计 (5)第三章智能车机结构分析 (5)第四章控制系统电路设计 (6)4.1 MCU的选型 (6)4.2 电机驱动电路设计 (6)4.3 红外传感器模块设计 (7)4.4 蓝牙模块设计 (7)4.5 舵机模块设计 (7)4.6 超声波模块设计 (8)4.7 电源电路设计 (8)第五章调试结果分析 (8)5.1 各模块功能调试 (8)5.2 总结 (9)致谢 (10)参考文献 (11)附录部分程序 (12)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。
遥控小车起源于美国，由于政府对无线遥控小车研发的资助以及相关资助的推动作用，日本、美国、德国等工业大国在遥控小车技术上占据着明显优势。
我国的无线遥控小车研究工作始于20世纪中后期，在国家的863、973等技术发展计划的重点支持下，国内已大范围地进行无线遥控小车的研究。
全国电子大赛和省内电子大赛几乎每次都有智能小车这方面的题目，全国各高校也都很重视该题目的研究，但是与国际先进还存在一定的差距。
可见其研究意义很大。
基于51单片机的避障小车设计
单片机原理及系统课程设计专业：班级：姓名：学号：指导教师：基于单片机的避障小车设计1 引言本课程设计以AT89C51单片机为核心，完成了一辆利用超声波传感器来实现避障功能的小车，使小车对其运动方向受到的阻碍作出躲避动作。
本次设计主要研究小车的避障功能，当距离障碍物大于30cm时，小车前进；当距离障碍物小于20cm时，小车停止，舵机分别旋转到前、左、右三向，从而使超声波模块进行测距，并且小车采取相应的避障措施。
2 整体设计方案及原理2.1 总体设计方案本系统选用AT89C51单片机为主控机。
通过扩展必要的外围接口电路，实现对避障小车的设计，具体设计如下：(1)由于小车要进行测距，为了得到较好的避障效果和较精确的距离信息，经综合分析后，决定采用超声波模块进行非接触型测距。
避障小车与障碍物之间的实际距离通过数码管进行显示。
(2)避障小车采用差速方式控制行进方向，通过四个直流电机控制四轮旋转，并采用L298N双H桥直流电机驱动芯片控制直流电机正反转。
(3)超声波模块分别检测前方、左侧及右侧与障碍物之间的距离，因此需要采用舵机进行旋转完成超声波模块三向测距。
2.2 系统组成框图系统模块图如图1所示。
51单片机驱动模块直流电机超声波、舵机组合测距数码管显示图1 系统模块图3 硬件设计本设计选用AT89C51单片机为主控单元；驱动部分：采用L298N双H桥直流电机驱动模块；测距避障部分：采用US100超声波传感器模块；此外，还采用SG90舵机，实现超声波模块方向的变化。
该系统整体电路原理图如附图1所示。
3.1 电机驱动模块本次课程设计采用L298N双H桥直流电机驱动模块，采用SGS公司原装全新的L298N芯片，内部包含4通道逻辑驱动电路，可以直接驱动两路3-16V直流电机，并提供了5V输出接口（输入最低只要6V），可以给5V单片机电路系统供电（低纹波系数），是智能小车电机驱动的必备利器。
L298N芯片是一种二相和四相电机的专用驱动器，即内含二个H桥的高电压大电流双全桥式驱动器，接收标准TTL逻辑电平信号，可驱动46V、2A以下的电机。
基于51单片机循迹避障太阳能小车软硬件设计原理
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(完整word版)基于51单片机的循迹小车系统设计
基于51单片机的循迹小车系统设计摘要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。
在生活中但凡涉及到自动控制的地方都会出现单片机的身影，单片机的应用有利于产品的小型化、智能化,并且能够提高生产效率.这里介绍的是如何用AT89C52单片机来实现小车的循迹功能，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AT89C52单片机为控制核心，利用红外传感器检测道路上的黑线，控制电动小汽车的自动循迹，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，和寻光功能。
整个系统的电路结构非常简单,可靠性能很高。
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。
关键词：80C51单片机;电动小车；pwm调速；光电检测；自动调速系统Car tracking system based on microcontrollerAbstract80C51 is a 8 bit single chip computer。
Its easily using and multi—function suffer large users。
In life，whenever it comes to automatic control of the local microcontroller will appear figure, microcontroller applications in favor of product miniaturization，intelligent，and can improve productivity. Here is how to use AT89C52 microcontroller to achieve the car tracking feature, which is designed to determine the combination of scientific research and design class topic.This system design requirements of the subject for the purpose of using AT89C52 microcontroller core，the use of infrared sensors to detect the black line on the road，the automatic tracking control of electric cars，fast low traffic speeds，as well as automatic parking, and can automatically record time ，mileage and speed, and look for the light function.The circuit structureof the entire system is very simple, very high reliability. The test results meet the requirements，the paper focuses on the hardware design and test results of the system analysis.Keywords:80C51 microcontroller；Electric car Pwm speed； A photodetector；Automatic Speed Control System。
基于单片机的自动寻迹避障小车设计
三、软件设计
电机控制函数根据预设算法输出控制信号，控制电机的动作。最后，我们在 主程序中调用这些函数，实现小车的自动循迹避障寻光功能。
四、测试与结论
四、测试与结论
为了验证系统的可行性和稳定性，我们对智能小车进行了多次测试。测试结 果显示，该系统能够准确地检测黑色引导线、前方障碍物和光源，并能够根据预 设算法自动调整小车的行驶方向和速度，实现了自动循迹避障寻光功能。因此， 基于单片机技术的自动循迹避障寻光智能小车系统具有广泛的应用前景和市场潜 力。
三、实验与测试
三、实验与测试
1、实验环境：在实验室内模拟实际环境进行测试，包括各种路面情况（如平 滑路面、颠簸路面）、各种障碍物类型等。
三、实验与测试
2、测试指标：测试指标包括小车的平均速度、稳定性、准确性等。通过这些 指标可以评估小车的性能并对其进行优化。
三、实验与测试
3、实验结果分析：根据实验结果分析小车的性能表现，针对不足之处进行改 进和优化。
5、执行器
5、执行器
执行器包括舵机和摄像头。舵机用于调节小车的行驶方向，摄像头用于拍摄 和传输图像数据。
三、软件设计
三、软件设计
软件设计是实现小车自动循迹避障寻光功能的关键。我们使用C语言编写程序， 通过调用单片机的外设接口接收传感器数据，根据预设算法处理数据并输出控制 信号，控制电机驱动模块和执行器的动作。
3、传感器：传感器部分包括寻迹传感器和避障传感器。寻迹传感器用于检测 小车行驶路径，避障传感器则用于检测前方障碍物。常见的传感器类型有红外线 传感器和超声波传感器。
一、硬件设计
4、电机：电机部分包括两个电机和相应的驱动器。电机驱动器用于接收控制 器的指令，控制电机的转动方向和速度。
基于51单片机的循迹避障小车的设计
清华大学本科生毕业论文题目: 基于51单片机的循迹避障小车的设计专业班级：电子信息工程2012级02班学号：学生姓名：指导教师：论文完成日期: 年月郑重声明本人的毕业论文是在指导老师的指导下独立撰写并完成的。
毕业论文没有剽窃、抄袭、造假等违反学术道德、学术规范和侵权行为，如果有此现象发生，本人愿意承担由此产生的各种后果，直至法律责任；并可通过网络接受公众的查询。
特此郑重声明。
毕业论文作者(签名)：年月日目录1 绪论 (3)1.1 课题研究的背景 (3)1.2 课题研究的意义 (5)1.3 课题研究的主要内容 (6)2 系统方案确定及主要元件的选择 (7)2.1 系统方案确定 (7)2.2 主要模块的选择 (7)3 系统硬件部分设计 (11)3.1 主控器AT89C51 (11)3.2 复位电路 (13)3.3 时钟电路 (13)3.4 寻迹模块 (14)3.5 避障模块 (15)3.6 H桥电机驱动 (16)3.7 电源模块 (17)4 系统软件部分设计 (19)4.1 系统使用的软件简介 (19)4.2 软件调试平台 (19)4.3 系统程序流程设计 (21)5 系统仿真实现 (26)6 调试结果分析 (27)结束语 (28)附录 (29)附录1 元件清单 (29)附录2 程序代码 (29)参考文献 (33)致谢 (34)基于51单片机的循迹避障小车的设计专业：电子信息工程班级：**班作者：*** 指导老师：***摘要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，采用存储空间较大的AT89C51作为主控制芯片，小车电机驱动采用L298N芯片，根据内置的程序分别控制小车左右两个直流电机运转，实现小车自动识别路线，能较有效的控制其在碰上障碍物时能转弯角度及寻迹行驶。
基于51单片机的寻迹小车设计报告
寻迹小车摘要：以C8051F单片机作为微空机器，设计出一种寻迹小车，通过红外传感器检测黑带信号，利用单片机输出PWM脉冲控制两组直流电机正反转和转动的速度，使小车沿着还带行走。
关键词：寻迹，检测，传出信号。
1.方案论证与选择1.1电机驱动芯片的选择方案一：采用内部集成H桥式芯片L298驱动电路。
方案二：采用分立元件的H桥驱动电路。
由于采用内部集成H桥式芯片每一组PWM波用来控制一个电机的速度，而另外两个I/O口可以控制电机的正反转，控制比较简单，电路也很简单，一个芯片内包含有8个功率管，这样简化了电路的复杂性，所以采用方案一。
1.2传感器的选择方案一：采用发光二极管发光，用光敏二极管接收。
当发光二极管发出的可见光照射到黑带时，光线被黑带接收，光敏二极管检测到信号，呈现高阻抗，使输出端为低电平。
当发光二极管发出的可见光照射到地面时，它发出的可见光反射回来被光敏二极管检测到时，起阻抗迅速降低，此时输出端为高电平。
但是由于光敏二极管受环境中可见光影响较大，电路中的电压不太稳定。
方案二：利用红线发射管发射红线，红外线二极管进行接收。
采用四组红外光敏耦合三极管发射和接收红外信号，外面课见光对接收的信号影响较小。
接收的红外信号转化为电压信号经过LM393进行比较，产生高电平或低电平输出，信号返回给C8051F单片机.方案三：采用光敏电阻接收可见光检测。
四组光敏电阻用于检测可见光信号。
当光敏电阻检测到黑带时，输出端为低电平，当光敏电阻没有检测到黑带时，输出端为高电平，信号返回给单片机，通过单片机控制电机的转向。
光敏电阻易受环境的影响，电压稳定性较差。
综上比较，本设计才用方案二。
2.硬件设计2.1元器件明细表：(1) C8051单片机×1(2) 298带散热片×1(3) 7805带散热片×2(4) TCR5000 ×8(5) LM393 ×4(6)定位器×9(7) 1602显示屏×1(8)开关×1(9)电容：470uF ×110uf ×2104 ×4（9)电阻：EN4007 ×8150Ω×125.1K ×8200Ω×1(10)发光二极管×11(11)三极管×1(12)蜂鸣器×1(13)其他：导线，排线，排针，杜邦头，杜邦针2.2单元电路设计：2.11单片机最小系统电路2.12驱动电路2.13寻迹电路2.14电源电路2.15显示屏电路2.16蜂鸣器电路2.17指示灯电路VDD +5150VSS3、软件设计主控芯片为C8051F120，编程由C语言实现，程序流程如下：4.系统测试4.1单元电路的检测：4.11驱动电路的检测5V、12V、接地分别接好，使能1使能2接口接5V，A口接5V，B口接地，C口接5V,D口接地，然后用万用电表测01和02，03和04的输出电压是否为12V（可有小偏差），然后交换A,B接口，测01和02,03和04的输出电压是否反向，最后断开使能1和使能2接口，测01和02,03和04的输出电压是否为0V.4.12寻迹电路的检测先把电路接通，用照相机观察TCRT5000是否发光，再把万用表调到20V档位，正接线柱接输出，负接线柱接负极，看电压表示数是否5V（可有小偏差），用白纸挡上四个TCRT5000后，看电压是否有明显变化，最好低电压为1V以下。
基于单片机的智能小车避障循迹系统设计
基于单片机的智能小车避障循迹系统设计
随着技术的不断发展，智能小车成为人们生活中不可或缺的一部分。
本文主要介绍一款基于单片机的智能小车避障循迹系统设计。
一、系统的硬件设计
本智能小车的硬件设计包括控制模块、电源模块、驱动模块和传感器模块。
其中，控制模块采用C51单片机，电源模块采
用锂电池，驱动模块通过直流电机实现小车的前进、后退、左右转弯等各项动作，而传感器模块则包括超声波传感器、巡线传感器和红外线传感器。
二、系统的软件设计
本智能小车的软件设计包括控制程序和驱动程序。
控制程序主要实现通过巡线传感器和超声波传感器来检测路面情况，从而确定小车行驶方向和速度，同时通过红外线传感器来检测障碍物，从而进行避障。
驱动程序主要用于实现小车的前进、后退、左右转等动作。
三、系统的操作流程
小车启动时，控制程序首先检测巡线传感器和超声波传感器所处位置，从而确定小车行驶方向和速度。
接着，红外线传感器开始检测障碍物，并且在检测到障碍物时，自动转弯避免碰撞。
当小车行驶过程中检测到黑色线条时，巡线传感器将自动控制
小车前进或后退，从而使小车保持在线条上行驶。
四、系统的优点和应用
基于C51单片机的智能小车避障循迹系统具有高度自动化、低成本、易于维护等优点。
该系统可广泛应用于自动化物流、智能家居、机器人等领域。
总之，随着科技的不断发展，传感器技术和单片机技术等已经得到了广泛的应用和推广。
未来，智能小车必将在各个领域发挥更大的作用，创造更多的价值。
基于51单片机智能巡线避障小车毕业论文
基于51单片机智能巡线避障小车1系统方案确定及主要元件的选择1.1 系统方案确定本次设计的智能小车实现的基本功能如下：❖实时检测路径，并按照指定路线行驶；❖实时检测障碍物，并躲过继续行驶；❖实时显示当前速度，并显示在lcd1602上为此以AT89C52为主控芯片，主要包括避障模块、电源模块、声控模块、电机驱动模块等，系统框图如图2.3所示。
通过寻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，从而实现寻迹与避障，达到智能行驶。
且本设计添加了声控效果，通过声音传感器来对小车发出指令，让其行驶与停止。
为了能够更好地完成本次设计任务，我们采用三轮车，其前轮驱动，前轮左右两边各用一个电机驱动，调制前面两个轮子的转速起停从而达到控制转向的目的，后轮是万象轮，起支撑的作用，并通过软件程序控制，与硬件架构相结合，从而实线自动寻迹、避障的功能。
1.2 主要元件的选择1.2.1 主控器按照题目要求，控制器主要用于控制电机，通过相关传感器对路面的轨迹信息进行处理，并将处理信号传输给控制器，然后控制器做出相应的处理，实现电机的前进和后退，保证在允许范围内实线寻迹避障。
方案一：可以采用ARM为系统的控制器，优点是该系统功能强大，片上外设集成度搞密度高，提高了稳定性，系统的处理速度也很高，适合作为大规模实时系统的控制核心。
而小车的行进速度不可能太高，那么对系统处理信息的要求也就不会太高。
若采用该方案，必将在控制上遇到许许多多不必要增加的难题。
方案二：使用51单片机作为整个智能车系统的核心。
用其控制智能小车，既可以实现预期的性能指标，又能很好的操作改善小车的运行环境，且简单易上手。
对于我们的控制系统，核心主要在于如何实现小车的自动控制，对于这点，单片机就拥有很强的优势——控制简单、方便、快捷，单片机足以应对我们设计需求[5]。
51单片机算术运算功能强，软件编程灵活、自由度大，功耗低、体积小、技术成熟，且价格低廉。
基于51单片机控制的自动循迹小车技术指标要求
基于51单片机控制的自动循迹小车技术指标要求1.引言1.1 概述概述部分:在现代科技的发展中，自动化技术逐渐成为人们生活和工作中不可或缺的一部分。
自动循迹小车作为自动化技术的一种重要应用，广泛应用于工业生产、仓储物流、无人驾驶和教育领域等各个领域。
本文将以基于51单片机的自动循迹小车为研究对象，探讨其技术指标要求及实现原理。
通过对循迹传感器原理和控制算法原理的介绍，将带领读者深入了解自动循迹小车的核心技术。
在循迹传感器原理方面，本文将介绍如何通过光电传感器进行光线检测，并利用检测结果来实现对小车运动方向的控制。
同时，在控制算法原理方面，本文将详细介绍基于51单片机的控制算法的设计思路和实现方法。
在硬件要求和软件要求部分，本文将分别列举并详细说明自动循迹小车各个功能模块的需求和实现方法。
通过对硬件和软件的需求分析，读者将了解到自动循迹小车技术研究和开发过程中的具体要求和实现方式。
通过本文的阅读，读者将能够全面了解基于51单片机控制的自动循迹小车的技术指标要求及实现原理。
同时，本文还将总结研究结果并展望未来自动循迹小车技术的发展方向，希望能够为相关领域的工程应用和学术研究提供有益的参考和借鉴。
1.2文章结构文章结构本文将详细介绍基于51单片机控制的自动循迹小车技术指标要求。
文章结构如下所述。
引言部分概述了本文的内容和目的。
首先，对自动循迹小车的技术指标要求进行了概述，包括硬件要求和软件要求。
然后，介绍了基于51单片机的控制原理，包括循迹传感器原理和控制算法原理。
正文部分将详细讨论技术指标要求。
首先，对硬件要求进行了分析和说明，包括所需的传感器、电机、微控制器等。
其次，对软件要求进行了介绍，包括编程语言、开发环境和控制算法等。
接下来，详细介绍基于51单片机的控制原理。
首先，解释了循迹传感器原理，包括红外线传感器的工作原理和信号处理方法。
其次，探讨了控制算法原理，包括循迹算法的设计和实现。
结论部分对全文进行总结，并展望了未来可能的研究方向。
基于51单片机的循迹小车程序设计
#include<reg51.h>#define uchar unsigned char#define uint unsigned intuint zkb1=0 ; //**右边电机的占空比**//uint zkb2=0 ; //**左边电机的占空比**//uint t=0; //**定时器中断计数器**//sbit rin1=P1^0;sbit rin2=P1^1;sbit lin1=P1^2;sbit lin2=P1^3;sbit lift2=P2^2;sbit lift1=P2^3;sbit mid=P2^4;sbit right1=P2^5;sbit right2=P2^6;sbit pwm1=P2^0;sbit pwm2=P2^1;//****************延时函数****************// void delay(uint x){uchar j;while (x--){for(j=0;j<123;j++);}}//**********初始化定时器，中断***********// void init(){ TMOD=0x01;TH0=(65536-100)/256;TL0=(65536-100)%256;EA=1;ET0=1;TR0=1;}//***********中断函数+脉宽调制***********// void timer0() interrupt 1{TH0=(65536-100)/256;TL0=(65536-100)%256;++t;if(t<=zkb1){pwm1=1;}if(t>zkb1){pwm1=0;}if(t<=zkb2){pwm2=1;}if(t>zkb2){pwm2=0;}if(t==1000){t=0;}}// zkb2=左，zkb1=左//******************直行******************// void qianjin(){// zkb2=200; zkb1=170;zkb2=1000; zkb1=920;lin1=1; //******给电机加电启动******//lin2=0;rin1=1;rin2=0;}//***************左转1函数***************// void turn_right1(){// zkb2=200; zkb1=0;zkb2=950; zkb1=100;rin1=0;rin2=1;}//***************左转2函数***************// void turn_right2(){// zkb2=300; zkb1=0;zkb2=1000; zkb1=110;rin1=0;rin2=1;}//***************右转1函数***************// void turn_lift1(){// zkb2=0; zkb1=200;zkb2=100; zkb1=950; lin1=0;lin2=1;}//***************右转2函数***************//void turn_lift2(){// zkb2=0; zkb1=300;zkb2=110; zkb1=1000; lin1=0;lin2=1;}//***************循迹函数*****************//void xunji(){uchar flag;if((lift2==1)&&(lift1==1)&&(mid==0)&&(right1==1)&&(right2==1)) { flag=0; }//*******直行*******//else if((lift1==0)&&(mid==0)&&(right1==0)){ flag=0; } //******直行*******////else if((lift2==1)&&(lift1==1)&&(mid==1)&&(right1==1)&&(right2==1)) // { flag=0; } //*******直行*******//else if((lift2==1)&&(lift1==0)&&(mid==1)&&(right1==1)&&(right2==1)) { flag=1; } //*******左转1*******//else if((lift2==0)&&(lift1==1)&&(mid==1)&&(right1==1)&&(right2==1)) { flag=2; }//***左转2***//else if((lift2==1)&&(lift1==1)&&(mid==1)&&(right1==0)&&(right2==1)) { flag=3; }//***右转1***//else if((lift2==1)&&(lift1==1)&&(mid==1)&&(right1==1)&&(right2==0)) { flag=4; }//***右转2***//switch (flag){case 0:qianjin();break;case 1:turn_lift1();break;case 2:turn_lift2();break;case 3:turn_right1();break;case 4:turn_right2();break;default: break;}}//****************主程序****************// void main(){init();while(1){ lin1=1; //******给电机加电启动******// lin2=0;rin1=1;rin2=0;// pwm1=1;// pwm2=1;while(1){xunji(); //*********寻迹**********// // zkb1=0;// zkb2=500;// qianjin();// turn_lift1();// turn_lift2();// turn_right1();// turn_right2();}}}。
基于51系列单片机的音乐智能寻迹避障小车的设计与控制
摘要在日常生活中人们，电子产品和人的生活密不可分，我们接触的电子产品有像平常用的手机、电脑、相机等高端的电子产品；也有像平常用的通电器，收音机等低端的电子产品；有智能的电子产品，也有非智能的电子产品。
电子产品的总类是很多的，而在众多电子产品中有些带简单的智能控制的往往用到一些小芯片如单片机和一些传感类的器件如光耦元件、红外避障器等。
本次工程训练我们就将采用51系列的AT89C51单片机和光耦器件RPR220和红外避障器E18-D80NK为主要的器件来制作音乐智能寻迹避障小车的控制电路，通过训练来达到对课本知识的更深认识和运用。
目录第一章音乐智能寻迹避障小车的概述1.1音乐智能寻迹避障小车工作原理 (3)1.2音乐智能寻迹避障小车的目的要求、技术指标及训练任务 (4)第二章设计方案的选择和确定2.1方案的主要组成部分及整体原理图 (5)第三章系统硬件设计3.1传感部分的设计 (10)3.2控制部分的设计 (12)第四章系统的软件设计4.1流程图 (14)4.2程序清单 (15)第五章性能测试与分析5.1传感PCB板传感信号的测量 (20)5.2控制PCB板测量 (20)5.3小车跑道测试 (20)第一章音乐智能寻迹避障小车的概述1.1音乐智能寻迹避障小车工作原理所谓寻迹是在一个白色的塑料泡沫板上的宽25cm左右的有黑色电工胶布做成的椭圆轨道上寻黑线。
避障是在小车在轨道上寻迹是当发现前方有障碍物时采取一定的操作，避免碰撞，在这里是停车。
音乐是只在启动、左转、右转、停车、前方有障碍、倒退时可以放出小车本身有的语音信号，在这里是从过但单片机发送解码来控制。
智能控制也是由单片机来实现的。
寻迹：寻迹是通过红外探测法，即利用红外线在不同颜色的物体表面具有不同的反射性质的特点，在小车行驶过程中不断地向地面发射红外光，当红外光遇到白色纸质地板时发生漫反射，反射光被装在小车上的接收管接收；如果遇到黑线则红外光被吸收，小车上的接收管接收不到红外光。
基于51单片机设计智能避障小车
单片机设计智能避障小车摘要利用红外对管检测黑线与障碍物，并以STC89C51单片机为控制芯片控制电动小汽车的速度及转向，从而实现自动循迹避障的功能。
其中小车驱动由L298N驱动电路完成，速度由单片机输出的PWM波控制。
本文首先介绍了智能车的发展前景，接着介绍了该课题设计构想，各模块电路的选择及其电路工作原理，最后对该课题的设计过程进行了总结与展望并附带各个模块的电路原理图，和本设计实物图，及完整的C语言程序。
关键词：智能小车；51单片机；L298N；红外避障；寻迹行驶abstractUsing infrared detection black and obstacles to the line and STC89C51 microcontroller as the control chip to control the speed of the electric car and steering, so as to realize the function of automatic tracking and obstacle avoidance. Which the car driven by the L298N driver circuit is completed, the speed of the microcontroller output PWM wave control. This article first introduces the development of the intelligent car prospect, then introduces the design idea, the subject selection of each module circuit and working principle of the circuit, the design process of the subject is summarized and prospect with each module circuit principle diagram, and the real figure design, and complete C language program.Key words: smart car; 51 MCU; L298N; infrared obstacle avoidance; track driving一、绪论1.1智能小车的意义和作用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。
基于51单片机的多功能蓝牙循迹避障测距小车
基于51单片机的多功能蓝牙循迹避障测距小车的设计与制作摘要：无线遥控的机器人小车在危险环境作业、人员搜集等应用中可发挥特殊的作用。
本次设计选择基于蓝牙遥控的多功能智能小车为对象。
设计了该系统的硬件电路原理图，控制系统以STC89C52单片机为主控芯片，采用BTS7970为电机驱动芯片、蓝牙无线串口模块、红外光电传感器模块、舵机模块、超声波发射与接收模块等构成外围扩展电路。
将自制的控制电路、控制程序和四轮小车机械结构相结合，制作多功能机器人小车。
实验调试实现了智能小车的蓝牙无线遥控、自动避障、自动循迹、自动三向测距等功能。
关键词:单片机；蓝牙遥控；舵机；光电传感器目录第一章前言 (3)第二章方案比较与论证 (3)2.1总体方案设计 (3)2.2无线模块设计 (4)2.3显示模块设计 (4)2.4循迹模块设计 (5)2.5避障模块设计 (5)第三章智能车机结构分析 (5)第四章控制系统电路设计 (6)4.1 MCU的选型 (6)4.2 电机驱动电路设计 (6)4.3 红外传感器模块设计 (7)4.4 蓝牙模块设计 (7)4.5 舵机模块设计 (7)4.6 超声波模块设计 (8)4.7 电源电路设计 (8)第五章调试结果分析 (8)5.1 各模块功能调试 (8)5.2 总结 (9)致谢 (10)参考文献 (11)附录部分程序 (12)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。
遥控小车起源于美国，由于政府对无线遥控小车研发的资助以及相关资助的推动作用，日本、美国、德国等工业大国在遥控小车技术上占据着明显优势。
我国的无线遥控小车研究工作始于20世纪中后期，在国家的863、973等技术发展计划的重点支持下，国内已大范围地进行无线遥控小车的研究。
全国电子大赛和省内电子大赛几乎每次都有智能小车这方面的题目，全国各高校也都很重视该题目的研究，但是与国际先进还存在一定的差距。
可见其研究意义很大。
基于51单片机的循迹避障小车的设计ppt课件
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。
基于51单片机的自动巡线避障小车精编版
唐山师范学院本科毕业论文题目基于单片机的智能小车的设计学生***指导教师*** 副教授年级2008级专业电子信息科学与技术系别物理系唐山师范学院物理系2012年5月郑重声明本人的毕业论文是在老师的指导下独立撰写完成的。
如有剽窃、抄袭、造假等违反学术道德、学术规范和侵权的行为，本人愿意承担由此产生的各种后果，直至法律责任，并愿意通过网络接受公众的监督。
特此郑重声明。
毕业论文作者（签名）：年月日目录摘要 (3)第一章引言 (3)第二章方案说明 (3)2.1、方案论证 (3)2.2、总体设计方案概述 (4)第三章硬件电路设计 (5)3.1、主控电路 (5)3.1.1、L7805稳压器 (5)3.1.2、MAX232芯片简介 (6)3.2、八路红外传感器模块 (6)3.2.1、LM324简介 (6)3.2.2、74HC14D简介 (6)3.3、L298N电机驱动模块 (7)3.3.1、L298N简介 (8)3.4、机械部分 (9)第四章软件系统设计 (9)4.1、程序流程图 (9)4.2、程序设计方案 (9)参考文献 (12)第五章结束语 (12)致谢 (12)附录1 (13)附录2 (13)外文页 (20)基于单片机的智能小车的设计摘要本文介绍了基于STC89C52单片机的智能小车的设计与实现。
小车主要能够识别黑线并检测障碍物从而实现在固定跑道内行驶并且可自动避障。
小车以STC89C52单片机控制器；采用八路红外传感器及其处理模块实现对黑线及障碍物的检测；通过单片机产生PWM波并通过L298N来对小车的方向和速度进行控制。
关键字STC89C52 单片机红外传感器 PWM L298N第一章引言社会的发展，科技的进步，使得人们对生活中的很多事物都提出了更高的要求，就像人们自己走累了便想到了坐车，所以马车出现了；而马车已经满足不了人们对速度的追求的时候，便又发明了汽车，所以科技创新是基于人们的需要而出现的；那么到了现在这个普通汽车已经很普遍的掌控在人们手中的时候，一个新的概念便被提了出来，它就是智能车。
基于51单片机循迹小车的设计
基于51单片机寻迹小车的设计摘要：本寻迹小车采用铝合金为车架，STC89C52单片机为控制核心，加以直流电机、光电传感器和电源电路以及其他电路的设计思路。
系统由STC89C52通过I/O口控制小车的前进后退以及转向。
寻迹由ST188型光电对管完成。
关键词：STC89C52 直流电机光电传感器自动寻迹电动车Abstract: The smart car use aluminum alloy for the chassis, STC89C52 MCU as its core, including motor and servo, plus photoelectric sensors, as well as other flame sensor and power circuit. MCU controls the car turning back forward or running on the black line. ST188 reflective photo sensor seeks the trace. Far infrared flame sensor tracks the flame.Keywords: ATmaga32L、Motor、Servo、Photo、sensor、Electrical、fire engines目录一、绪论 (2)1.1立项背景及课题研究的目的及意义 (2)1.1.1 立项背景 (2)1.1.2 课题研究的目的和意义 (3)1.2设计任务与设计要求 (3)1.2.1设计任务 (3)1.2.2设计要求 (3)1.3设计思路 (4)二、总体方案设计 (5)2.1模块方案比较与论证 (5)2.1.2 控制器模块设计 (5)2.1.3 电源模块设计 (5)2.1.4 稳压模块设计 (6)2.1.5 寻迹传感器模块设计 (6)2.1.6 电机模块设计 (6)2.1.7 电机驱动模块设计 (7)2.2最终选取方案 (7)三、硬件实现及单元电路设计 (8)3.1微控制器模块 (8)3.2光电对管电路 (8)3.3电机驱动电路的设计 (9)3.4电源模块设计 (9)3.4.1 12V稳压电源设计 (9)3.4.2 5V稳压电源设计 (10)3.5原理图整合图 (10)3.6整合电路板（PCB）图 (11)3.6.1 顶层图 (11)3.6.2 底层图 (11)3.6.3 整体图 (12)四、软件实现 (13)4.1主程序流程图 (13)4.2软件实现主程序（C语言） (13)五、结论 (16)六、结束语 (16)七、参考文献 (16)一、绪论1.1立项背景及课题研究的目的及意义1.1.1 立项背景目前，在企业生产技术不断提高、对自动化技术要求不断加深的环境下，智能车辆以及在智能车辆基础上开发出来的产品已成为自动化物流运输、柔性生产组织等系统的关键设备。
基于51的避障循迹重力感应遥控的智能小车设计(C语言)
基于51的避障/循迹/重力感应遥控的智能小车设计1 绪论1.1 选题背景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。
全国电子大赛和省内电子大赛几乎每次都有智能小车这方面的题目，全国各高校也都很重视该题目的研究。
可见其研究意义很大。
本设计就是在这样的背景下提出的，指导教师已经有充分的准备。
本题目是结合科研项目而确定的设计类课题。
设计的智能电动小车应该能够实现适应能力，能自动避障，可以智能规划路径。
智能化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。
同遥控小车不同，遥控小车需要人为控制转向、启停和进退，比较先进的遥控车还能控制器速度。
常见的模型小车，都属于这类遥控车；智能小车，则可以通过计算机编程来实现其对行驶方向、启停以及速度的控制，无需人工干预。
操作员可以通过修改智能小车的计算机程序来改变它的行驶方向。
因此，智能小车具有再编程的特性，是机器人的一种。
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。
从概念的引进到实验室研究的实现，再到现在高端领域（航天航空、军事、勘探等）的应用，这一过程为智能化的全面发展奠定基石。
智能化全面的发展是实现其对资源的合理充分利用，以尽可能少的投入得到最大的收益，大大提高工业生产的效率，实现现有工业生产水平从自动化向智能化升级，实现当今智能化发展由高端向大众普及。
从先前的模拟电路设计，到数字电路设计，再到现在的集成芯片的应用，各种能实现同样功能的元件越来越小为智能化产物的生成奠定了良好的物质基础。
智能小车，是一个集环境感知、规划决策，自动行驶等功能于一体的综合系统，它集中地运用了计算机、传感、信息、通信、导航、人工智能及自动控制等技术，是典型的高新技术综合体。
1.2 智能小车研究现状智能车辆作为智能交通系统的关键技术，是许多高新技术综合集成的载体。
基于51单片机小车的循迹避障系统
毕业论文（设计）题目：基于51单片机的小车循迹避障系统学院：电气工程学院学号：姓名：专业年级：指导老师：基于51单片机的小车循迹避障系统专业：电子信息工程姓名：指导教师：摘要随着社会的发展，智能化越来越受到人们的关注。
本设计通过模拟汽车的自动行驶及避障功能，来实现智能化。
在此设计中，用STC89C52单片机作为主控芯片，处理接收到的各种信号，并作出相应的反馈；用红外对管来进行黑线检测，从而达到循迹的目的；用超声波传感器来感知障碍物，实现避障功能；用L298N芯片来进行驱动，通过编写的程序，保证了电机的左右转动，从而达到小车设计时预定的目标。
在本小车的设计中，有着严格的设计过程，采用了模块结构框图设计、程序流程图设计、程序设计以及电路图设计等多个设计步骤。
这样就可以保证在设计过程中的严密性，不会因为单一设计体系而使整个系统功能出现错误。
由于小车在设计过程中，采用了模块化的设计思路，所以在进行调试时非常方便。
我们可以分别对每一个功能部分来进行调试，驱动部分调试时，只要给电机向前或者向后的信号，就可以调试出其功能。
循迹部分调试时，只要通过检测到黑线，判断是否沿黑线行驶，即可以调试出。
在进行避障调试中，我们可以把障碍物放在小车前方，然后看小车两个轮子的转向。
这种模块化的设计思想不仅简化了设计过程，而且对我们以后的设计也会有一定启发。
关键词智能化，单片机，红外对管，超声波传感器ABSTRACTAlong with the development of society, more and more intelligent attention. This design by simulating a car driving and automatic obstacle avoidance, to achieve intelligent. In this design, with STC89C52 SCM as the master chip, processing various signals received, and make corresponding feedback; using Infrared to tube to detect the black line, so as to achieve the purpose of tracking; using ultrasonic sensors to perceive obstacles thing to realize obstacle avoidance function; using L298N chip to be driven by written procedures to ensure that the motor is rotating around to achieve the desired goal when designing the car.In car design, a rigorous design process, using a block diagram of the module design, program flowchart design, programming and multiple design steps Schematic design. This ensures that the design process rigor, the error does not occur because of a single design system and make the entire system functions.As the car in the design process, using a modular design concept, so very convenient during debugging. We were part of each function for debugging, debugging driving part, as long as the motor forward or backward signal, you can debug the functionality. When debugging tracking part, simply by detecting the black line, to determine whether the black line running along, that you can debug a. Avoidance during commissioning, we can put an obstacle in front of the car, and then look at the car two steering wheels. This modular design not only simplifies the design, but also for our future designs also have some inspiration.Key Words : Intelligent，SCM，Infrared to tube，Ultrasonic sensors目录第1章绪论 (1)1.1 智能小车的研究意义 (1)1.2 智能小车的现状 (1)1.3 论文研究内容与主要结构 (2)第2章方案选型 (3)2.1车体设计 (3)2.2 电机驱动选择 (3)2.3 PWM调速技术 (4)2.4 循迹模块技术 (5)2.5 避障模块技术 (7)2.6 控制系统模块 (8)2.7 电源选择 (9)第3章硬件电路设计 (10)3.1总体设计 (10)3.2电源电路设计 (10)3.3驱动电路设计 (11)3.4 循迹部分电路 (13)3.5 避障部分电路 (14)3.4主控电路设计 (16)第4章程序设计 (17)4.1主程序设计概述 (17)4.2主程序流程图 (17)4.3 驱动程序流程图 (18)4.4 循迹程序流程图 (18)4.5 避障程序流程图 (19)第5章制作安装与调试 (20)5.1 小车的安装 (20)5.2小车运动模式调试 (20)5.3小车循迹调试 (21)5.4小车避障调试 (23)5.3小车的功能 (24)结论 (25)参考文献 (26)致谢 (27)第1章绪论1.1 智能小车的研究意义随着社会的发展，科技的发展日新月异。
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第一部分 研究背景 第二部分 系统方案
目录
第三部分 硬件部分设计
第四部分 调试制作
第一 部分
第一部分 研究背景
研究现状
研究意义
主要内容
研究现状
在世界经济多元化的环境下，很 多国家都在积极开展研究和开发智能 车。在二十世纪高新技术不断发展的 时代，移动机器人是成为机器人技术 的一个重要分支。 世界各国在智能微型车领域进行了很 多研究，己经应用多个领域，在探测和军 事领域使用特别多。近年来，我国也开展 了很多研究工作，以满足不同用途的需要。 世界各国开发、研制星球探测车系统己经 有了多年的历史。
AT89C51主要特性 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 兼容MCS-51的指令集和输出管脚 拥有4Kbite可编程可擦除只读存储器 可循环擦除/写入1000次 10年的数据保留时间 全静态工作频率0Hz-24MHz 三级程序存储器锁定 128×8位内部RAM 32可编程I/O线 两个16位定时器/计数器 5个中断源 可编程串行通道 闲置和掉电模式-低功耗 拥有片内振荡器和时钟电路
该传感器原理：前方无障碍输出高电 平(1)，有障碍输出口（黄色）电平 会从高电平变成低电平(0)，工作原 理已经标在图上。背面图有一个电位 器可以调节障碍的检测距离。
E18-D50NK传感器
第四 部分
第四部分 调试制作
调试软件
系统程序流程设计
调试软件
Keil for C51是美国Keil Software公司出品的C语言软件开发系 统。在功能上、结构性、可读性、可维护性上，相比与汇编，C语言都 具有明显的优势，故易学易用，在国内外得到广泛使用Keil提供了一 个完整的开发环境，其中包括C编译器、宏汇编器、链接器、库管理和 一个功能强大的仿真调试器，通过一个集成开发环境（uVision）将这 些部分组合在一起。
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
AT89C51单片机
AT89C51特性
主控器AT89C51
由于AT89C51单片机要能正常工作必须要有时钟和复位电路等构成单片的最小运 行环境，为此本系统的最小控制电路如图所示
单片机最小系统
复位电路
在单片机系统中，复位电路是非常关键 的，当程序运行不正常或停止运行时，就需 要进行复位。MCS-5l 系列单片机的复位引 脚RST（ 第9 管脚） 出现2个机器周期以上 的高电平时，单片机就执行复位操作。如果 RST一直保持高电平，那么单片机就无限循 环复位。 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。
主要模块的选择
A
主控器
B
传感器
C
驱动电机
D
电机驱动
பைடு நூலகம்
51单片机
红外对管ST188+多集 成模块E18-D50NK
直流电机
功率三极管
（供电单元采用多节电池串联供电）
第三 部分
第三部分 硬件部分设计
主控器AT89C51
复位电路和时钟电路
传感器模块
主控器AT89C51
AT89C51实物图和引脚图如图 主要特性如下表
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。
研究意义
智能小车
A
B C D
科研
机器人
娱乐
考古
主要内容
小组预设计：智能车通过感知导引线和障碍物， 可以实现自动循迹、避障等功能，且可以通过一套 完整的控制策略，改善小车的行驶状况，达到更加 稳定的状态。
传感器检测 机械执行 中央处理器
上位机调试
第二 部分
第二部分 系统方案
系统方案确定
主要模块的选择
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。 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。
循迹示意图
红外光电传感器ST188结构与实物图
避障模块
本设计避障模块拟选用的是集成模块E18-D50NK，该传感器是一种红外光电管。
这是一种集发射与接收于一体的光电式传感器，其检测距离可以根据我们的需要
进行调节。 此传感器探测距离远，抗干扰性强，且价格低廉，容易使用，已在机器人行
业中得到广泛应用，是我们避障功能设计的最佳选择。该传感器实物图如图：
系统方案确定
本次设计的智能小车实现的基本功能如下： 实时检测路径，并按照指定路线行驶； 实时检测障碍物，并躲过继续行驶； 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，系统框图如图所示。通过传感 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，从而实现寻迹与避障，达到智 能行驶。