单片机开发智能寻迹机器人
基于单片机的智能循迹小车开题报告（4）
基于单片机的智能循迹小车开题报告（4）课程设计（论文）开题报告学生姓名指导教师课题性质设计□论文□课题来源科研□教学□生产□其它□课程设计（论单片机智能循迹机器人小车文）题目一、课题目的及意义根据现代学校对嵌入式系统开发的需求。
依据提高学生实际动手操作能力和思考能力，以加强学生对现实生活中嵌入式系统的应用为参照。
智能寻迹机器人全新的设计模式，良好的电路设计，一体化的机电组合，智趣的系统开发，更是成为加强学生学习兴趣的总动源。
功能的组合多样，使得学生可以充分发挥自主能力，制作出不同的机器人。
它为学校进行机器人竞赛和毕业项目设计建立了实物平台，是学校教师授课变得更轻松有趣。
同时也能改变学生学习模式和激发学习兴趣。
更是作为验证学生学习效果的有力工具。
良好的电路板设计，让学生制作变得方便容易，其大大提高了学生的制作成功率。
提高了学生对电子电路的兴趣。
二、研究现状根据现代学校对嵌入式系统开发的需求。
依据提高学生实际动手操作能力和思考能力，以加强学生对现实生活中嵌入式系统的应用为参照。
智能寻迹机器人全新的设计模式，良好的电路设计，一体化的机电组合，智趣的系统开发，更是成为加强学生学习兴趣的总动源。
智能寻迹机器人采用现在较为流行的8位单片机作为系统大脑。
以8051系列家族中的AT89S51/AT89S52为主芯片。
40脚的DIP封装使它拥有32个完全IO(GPIO—通用输入输出)端口，通过对这些端口加以信号输入电路，控制电路，执行电路共同完成寻迹机器人。
P0.0，P0.1，P0.2，P0.3分别通过LG9110电机驱动来驱动电机1和电机2。
由电机的正转与反转来完成机器人的前进，后退，左转，右转，遇障碍物绕行，避悬崖等基本动作。
在机器人前进时如果前方有障碍物，由红外发射管发射的红外信号被反射给红外接收管，红外接管将此信号经过P3.7传送入AT89S52中，主芯片通过内部的代码进行机器人的绕障碍物操作，同时主芯片将P3.7的信号状态通过P2.5的LED 指示灯显示出来。
自动循迹机器人(附有程序)
全国大学生电子设计竞赛自动循迹小车摘要摘要：本设计主要包括信号检测模块、主控模块、电机驱动模块。
信号检测模块采用LCD1314电感数字转换器，通过IIC总线与从机通信从而实现循迹和检测硬币。
主控电路采用MC9S12SX128单片机为控制芯片。
电机驱动模块采用L298N 专用电机驱动芯片。
信号检测模块将采集到的路况信号发送给MC9S12SX128单片机，经单片机处理过后对L298N 发出指令进行相应的调整。
单片机通过输出PWM波和对LDC1314采集的信息进行处理，来控制小车的速度及转向并实现自动循迹的功能。
关键词：智能小车，MC9S12SX128，L298N IIC总线ldc1314目录一、系统方案论证 (4)1．系统结构 (4)2．方案论证比较 (4)(1)微控制器模块 (4)(2)电机模块 (4)(3)电机驱动模块 (4)(4) 显示模块 (5)(5) 电源模块 (5)二、测控方法分析 (5)1．控制算法分析 (5)2．运动控制分析 (6)三、系统电路设计 (7)1．系统结构 (7)2．电路设计 (7)四、系统测试与分析 (8)1．测试方案 (8)2．测试条件与仪器 (8)3.测试结果 (8)(1)基本一测试 (8)(2)基本二测试 (8)(3) 基本三测试 (8)五、测试分析与结论 (9)参考文献 (9)附录1：部分源程序 (10)自动循迹小车（C题）【本科组】一、系统方案论证1．系统结构系统以MC9S12XS128单片机为主控器，以5110显示屏、L298N驱动模块、直流电机分别实现转速、时间、距离显示、驱动等功能。
使用C语言编写程序，通过速度编码器检测并读出车轮的转速，并通过触摸按键选择系统的转速模式，实现不同速度的调节。
2．方案论证比较(1)微控制器模块方案一：MC9S12XS128单片机飞思卡尔官方函数库应用简便，开发周期短，速度和功耗方面优势明显。
方案二：51单片机指令集简便，超低功耗，熟练使用开发周期长。
开题报告-智能循迹机器人设计(软件部分)
开题报告-智能循迹机器人设计（软件部分）一、选题的依据及意义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。
同遥控机器人不同，遥控机器人需要人为控制转向、启停和进退，比较先进的遥控机器人还能控制其速度，而智能机器人，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，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。
所以关于机器人的研究也就越来越受人关注，本设计就是在这样的背景下提出的，为了适应机电一体化的发展在机器人智能化方向的发展要求，提出简易智能机器人的构想，目的在于:通过独立设计并制作一台具有简单智能化的简易机器人，获得项目整体设计的能力，并掌握多通道多样化传感器综合控制的方法。
1、加深课堂上的学习由于单片机教学例子有限，因此，开展智能循迹智能机器人的研究工作，正适合自动化专业，能综合学生课堂上的知识来实践，使学习者更好的了解单片机的发展，而制作智能机器人为自动化专业学科的学生学习和掌握单片机技术有很大的帮助，对自动化专业学科的学生进一步巩固已学知识加深已学知识起到促进作用，引导和激励学生实事求是、刻苦钻研、勇于创新、多出成果、提高素质，发现和培养一批在学术科技上有作为、有潜力的优秀人才。
通过此次的单片机循迹机器人制作，使学生从理论到实践，初步体会单片机的设计、制作、调试和成功完成项目的过程及困难，以此学会用理论联系实际，更能通过对实践中出现的不足与学习来补充教学上的盲点。
2、从理论转为实际运用智能机器人在网络环境下利用信息技术、智能控制技术、自动控制、模式识别、传感器技术、电气、计算机和机械等多个学科的，近年来，智能机器人在野外、道路、现代物流及柔性制造系统中都有广泛运用，已成为人工智能领域研究和发展的热点。
基于单片机智能循迹机器人控制系统的设计与实现
仪器仪表用户
Ｎ Ｃ Ｖ ｏ １ ． ２ ４
２ ０ １ ７ Ｎｏ ． ５
基 于单 片机 智能循迹机器 人控 制 系统 的设计 与实现
刘 立 军
（ 辽 宁机 电职业技术 学院，辽宁 丹东 １ １ ８ ０ ０ ９ ）
ｉ ｎ ｔ ｅ ｌ ｌ ｉ ｇ ｅ ｎ ｔ ｔ ｒ ａ ｃ ｋ ｉ ｎ ｇ ｒ ｏ ｂ ｏ ｔ ｉ ｎ ｔ ｈ ｅ ｐ ｒ ｏ ｖ ｉ ｓ ｉ ｏ ｎ ｓ ｏ ｎ ｔ ｈ ｅ ｒ ｏ ａ ｄ ． Ｔｈ ｅ ｔ ｒ ａ ｃ ｋ ｉ ｎ ｇ ｒ ｏ ｂ ｏ ｔ ｃ ａ ｎ ａ ｃ ｃ ｏ ｒ ｄ ｉ ｎ ｇ ｔ ｏ ｔ ｈ ｅ ｃ ｈ ａ ｎ ｇ ｅ ｏ ｆ ｓ ｉ ｇ ｎ ａ ｌ ｄ ｅ ｔ ｅ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ ｓ ｅ ｎ ｓ ｏ ｒ
框 图如图 １ 所示 。
智能循 迹机器 人解决 方案 。设计 以光敏 传感模 块 、单片 机 系统模 块和 电机驱 动模 块等硬 件模块 组成 的机器人 ，实 现
机器人在规定 的道路上 的行驶 ｌ 。
ｉ ｓ ｇ ｉ ｖ ｅ ｎ ｔ ｈ ｅ ｔ ｒ ａ ｊ ｅ ｃ ｔ ｏ ｒ ｙ ， ｇ ｉ ｖ ｅ ｎ ｔ ｒ ａ ｃ ｋ ｃ ｈ ａ ｎ ｇ ｅ ｉ ｎ ｆ ｏ ｒ ｍ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ， ｄ ｅ ｃ ｉ ｄ ｅ ｔ ｈ ｅ ｄ ｉ ｒ ｅ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ ａ ｔ ｔ ｈ ｅ ｓ ａ ｍ ｅ ｔ ｉ ｍｅ ， ｔ ｈ ｅ ｔ ｒ ａ ｃ ｋ ｉ ｎ ｇ ｒ ｏ ｂ ｏ ｔ ｈ ａ ｓ ａ ｆ ｏ ｒ ｗ ａ ｒ ｄ ， ｌ ｅ ｆ ｔ
家用电器 、自动驾驶 、智能导航和抢险救灾等领域 ’ 。
系 统的智能控 制模块 。本 系统 的独特之处在 于没有人 为干
基于51单片机类人机器人智能巡线的设计与实现
基于51单片机类人机器人智能巡线的设计与实现一、引言随着科技的不断发展，机器人逐渐成为了人们生活中重要的一部分。
类人机器人作为其中的一种，能够模拟人类的行走和动作，能够执行一些特定的操作任务。
在实际应用中，类人机器人需要具备智能巡线的功能，以能够根据环境变化实时调整行走方向。
合理的设计与实现类人机器人智能巡线功能对于提高机器人的实际应用效果至关重要。
本文基于51单片机，介绍了一种基于光电传感器的类人机器人智能巡线设计与实现的方案。
二、设计原理1.光电传感器光电传感器是智能巡线的核心部件，能够接收外界光线的变化，将其转化为电信号并输出给单片机进行处理。
为了使机器人能够智能巡线，需要在机器人两侧各安装一个光电传感器来感知地面的黑线。
2.单片机控制3.电机驱动机器人的行走由两个电机驱动，通过控制电机的转动方向和转速来改变机器人的行进方向和速度。
可通过PWM技术来控制电机的速度，通过H 桥电路来控制电机的转向。
三、设计步骤1.硬件设计根据机器人的设计要求，确定机器人的形状和电路配置。
将两个光电传感器连接到单片机的IO口上，通过IO口读取光电传感器输出的电信号。
利用H桥电路控制电机的转向，通过PWM信号控制电机的速度。
2.软件设计在51单片机的开发环境下编写巡线控制程序。
主要包括读取光电传感器的电信号、判断传感器的状态、根据判断结果控制电机的转向和转速等功能。
程序流程如下：-初始化各个IO口和定时器-循环读取光电传感器的输出电信号-根据光电传感器输出的电信号判断传感器的状态-根据传感器状态控制电机的转向和转速-在循环中不断更新电机的状态，实现智能巡线四、实施与测试根据设计步骤进行硬件搭建和软件编程后，进行实际测试。
将机器人放置在黑线上，开启电源，观察机器人行走情况。
当机器人移动到黑线外时，根据光电传感器感知到的情况，及时进行调整，使机器人重新回到黑线上行走。
在测试过程中，可以根据实际情况进行一些参数的调整，如阈值的设置，紧急停止机制的优化等。
单片机控制系统在智能巡检机器人中的应用
单片机控制系统在智能巡检机器人中的应用智能巡检机器人作为一种新兴的机器人应用技术，具有检测、监控、维护等多种功能，能够广泛应用于工业、医疗、安防等领域。
然而，要让一个机器人实现这些功能，涉及到复杂的控制系统。
在这方面，单片机控制系统具有着很大的优势。
本文将探讨单片机控制系统在智能巡检机器人中的应用。
一、单片机控制系统的基本原理单片机作为一种微型电脑，集成了CPU、RAM、ROM、I/O接口等核心部件，能够完成数据的输入、处理和输出等工作。
单片机控制系统的基本原理是通过编程控制单片机的工作模式和输入输出信号，实现对机器人各个功能的控制。
二、单片机控制系统在智能巡检机器人中的应用1. 动力系统控制智能巡检机器人通常由多个电机驱动，包括前进、转向、摄像等电机。
而单片机控制系统可以通过以恰当的算法控制这些电机的工作状态，实现机器人的准确移动和定位。
2. 传感器数据采集和处理智能巡检机器人需要通过多种传感器获取周围环境的信息，如温度、湿度、压力、距离等。
而单片机控制系统可以通过相应的接口对传感器进行数据采集，并进行实时处理，使机器人能够准确地感知和分析环境信息。
3. 路径规划与导航智能巡检机器人需要根据任务要求规划巡检路径，并能够在执行过程中实时调整路径。
单片机控制系统可以通过特定的算法，根据传感器收集到的环境数据和机器人的位置信息，进行快速、精准的路径规划和导航。
4. 任务执行控制智能巡检机器人需要根据任务需求完成一系列操作，如拍照、监测、报警等。
而单片机控制系统可以根据外部信号触发相应的任务执行，并在完成后及时反馈执行结果。
5. 数据存储与通信智能巡检机器人通常需要将采集到的数据存储起来，并通过通信模块与上位机进行数据交互。
单片机控制系统可以实现对采集数据的缓存和存储，并通过串口、WiFi等通信接口与上位机进行数据传输和信息交换。
三、单片机控制系统在智能巡检机器人中的优势1. 成本低廉相较于其他控制系统，单片机控制系统具有成本低廉的优势，这对于大规模应用的智能巡检机器人项目来说是非常重要的。
【精品毕设】基于51单片机类人机器人智能巡线的设计与实现
毕业设计指导课基于51单片机类人机器人智能巡线的设计与实现摘要：针对类人机器人如何在规定的赛道上实现智能巡线行走的问题，提出采用利用灰度传感器识别赛道，并以51单片机为核心对机器人编程控制的方法，实现该类人机器人通过识别白色光敏带赛道，遇到转弯信号能及时反馈并准确转弯的功能。
通过脱机运行、步态调试和现场模拟等实验表明，基本实现类人机器人在规定赛道智能巡线行走，但存在反应调整时间长、速度较慢等问题还未有效解决。
经过适当改造之后，该机器人既能克服传统类人机器人结构复杂行走不稳的缺点，又可以在一定程度上模仿人类行走动作，实现在复杂外部环境地形内探测行走的问题。
关键词：智能巡线；灰度传感器；51单片机；类人机器人Design and Implementation of Intelligent Robot Tracking Control SystemBased on 51 SinglechipAbstract: For how the humanoid robot in the provisions of the track to achieve intelligent patrol line walking problem,proposed to use the gray sensor to identify the track and 51 single-chip as the core of the robot programming control method, To achieve the type of human robot through the identification of white light-sensitive track, encountered turn signal can be timely feedback and accurate turning function. Off-line operation, gait debugging and field simulation experiments show that the basic realization of the humanoid robot in the provisions of the track intelligent patrol line walking, but there is a long time to adjust the reaction, the speed is slow and other issues have not been effectively resolved. After appropriate modification, the robot can overcome the shortcomings of the traditional humanoid robot structure complex movement instability, but also to a certain extent, imitate the human walking action, in the complex external environment to detect the problem of walking within the terrain.Keywords: Intelligent inspection line; Gray scale sensor; 51 single chip; Humanoid robot目录目录 (1)第一章引言 (2)1.1选题背景及意义 (3)1.2 国内外研究现状 (3)1.3本文主要研究内容及章节安排 (3)第二章类人机器人的设计及控制 (3)2.1 类人机器人的智能巡线系统设计 (3)2.2 系统的优越性 (4)第三章硬件设计 (5)3.1 51单片机的电路设计 (5)3.2 灰度传感器的使用 (5)3.3 C型足的设计 (5)第四章总结 (6)参考文献 (7)第一章引言1.1选题背景及意义机器人技术是一项有远大前景的技术，不仅在科学、军事、工业、生活领域变得越来重要，而且智能教育机器人的研究也越来越普及。
单片机应用——智能循迹小车设计
单片机应用——智能循迹小车设计智能循迹小车是一种基于单片机技术的智能机器人，它可以自动跟随线路进行行驶，具有很高的应用价值，被广泛地应用在工业控制和家庭娱乐等领域。
本次智能循迹小车的设计采用的是AT89C51单片机，通过巧妙的编程和外接传感器的配合来实现小车的自动识别和跟踪线路的功能。
下面我们来具体阐述一下智能循迹小车的设计过程。
一、硬件设计智能循迹小车的硬件系统包括电机驱动电路、传感器电路、控制板电路、电源电路等几个部分。
其中，电机驱动电路是实现小车行驶的关键，它通过外接减速电机来带动小车的轮子，从而实现前进、后退、转弯等基本动作。
传感器电路则用来检测小车当前所处的位置和前方的路况，从而将这些信息传递给单片机进行处理。
控制板电路是整个硬件系统的核心部分，它包括AT89C51单片机、EEPROM存储器、逻辑电路等。
其中，AT89C51单片机是控制整个系统的“大脑”，它通过编写相应的程序来实现小车的跟踪功能。
EEPROM存储器则用来保存程序和数据，以便实现数据的长期存储。
逻辑电路则用来实现各个硬件组件之间的协调工作，从而保证整个系统的正常运转。
二、软件设计软件设计是智能循迹小车系统中最为关键的一环，它直接决定了小车的行驶效果。
为了实现小车的自动跟踪功能，我们采用了双路反馈控制系统，并在此基础上进行了进一步优化和改进。
具体来说，我们先使用PID算法对传感器采集到的数据进行处理，得到当前位置和偏差值。
然后再通过控制电机的转速和方向，使小车能够自动跟随线路前进。
三、应用价值智能循迹小车是一种非常实用的机器人，它具有很高的应用价值。
例如，在农业生产中，可以利用智能循迹小车来进行田间作业，大大提高工作效率和质量；在家庭娱乐方面，智能循迹小车可以作为一种智能玩具，为人们带来更加丰富的娱乐体验。
四、总结通过本次智能循迹小车的设计，我们不仅深入了解了单片机及传感器的原理和应用，而且具备了一定的硬件和软件开发能力。
基于单片机的智能寻迹系统设计
基于单片机的智能寻迹系统设计在了解基于单片机的智能寻迹系统之前，我们首先需要了解一下单片机。
单片机是一种集成电路芯片，它具有体积小、价格便宜、可靠性高等优点。
自20世纪70年代诞生以来，单片机在工业控制、智能家居、自动驾驶等领域得到了广泛应用。
基于单片机的智能寻迹系统设计，其实就是一个利用单片机实现智能化控制的技术。
通过单片机，我们可以实现信号的采集、处理和控制，从而使设备具有智能化寻迹功能。
在这个系统中，单片机充当“大脑”的角色，负责接收和解析指令，并将指令传递给执行机构，从而控制设备的行动。
那么，如何设计一个基于单片机的智能寻迹系统呢？我们需要选择合适的单片机型号，如Arduino、STM32等。
我们需要根据实际需求设计电路，包括传感器、执行器等硬件的连接。
我们需要编写软件程序，使单片机能够识别和解析指令，从而控制设备沿预定轨迹移动。
实验结果表明，基于单片机的智能寻迹系统具有很高的稳定性和准确性。
在多次测试中，该系统均能成功地控制设备沿预定轨迹移动。
实验成功的关键在于选择了合适的单片机型号、设计了合理的电路连接、以及编写了高质量的软件程序。
同时，我们也发现了一些不足之处，如系统对环境因素较为敏感，以及执行机构的精度有待提高。
基于单片机的智能寻迹系统在许多领域都有广泛的应用前景。
例如，在自动化工业领域，该系统可以用于无人驾驶车辆、自动化生产线等场景；在智能家居领域，该系统可以用于智能机器人、自动导航的智能家居设备等场景。
随着科技的不断发展，我们相信基于单片机的智能寻迹系统将会在更多领域得到应用和推广。
基于单片机的智能寻迹系统设计是一项充满挑战和前景的研究。
通过单片机的应用，我们可以实现设备的智能化控制，使其更加适应复杂多变的应用环境。
虽然目前系统中还存在一些不足之处，但随着技术的不断进步和完善，我们有理由相信，未来的智能寻迹系统将会更加稳定、精确和高效。
随着人们生活水平的提高，越来越多的家庭选择养宠物来增添生活乐趣。
基于单片机控制的循迹小车设计
基于单片机控制的循迹小车设计循迹小车是一种基于单片机控制的智能机器人，能够根据预设的轨迹路径进行移动。
它通过搭载在车身上的传感器感知地面颜色变化，从而实现自主循迹行驶。
循迹小车在教育、娱乐、科研等领域都有广泛的应用。
循迹小车的设计主要分为硬件设计和软件设计两个部分。
硬件设计方面，循迹小车需要搭载一台单片机作为控制核心。
常用的单片机有STC89C52、51、PIC16F877A等，我选用了51系列的单片机作为控制核心。
此外，还需要一个电机驱动模块，用于控制小车的左右轮电机。
电机驱动模块可以选择L298N等型号。
同时，为了感知地面的颜色变化，循迹小车还需要搭载红外线传感器模块或光敏传感器模块。
这些硬件模块需要通过引脚进行连接，并使用杜邦线将它们与单片机相连。
软件设计方面，循迹小车需要编写相应的程序代码。
首先，需要进行传感器模块的初始化，设置相应的引脚模式。
然后，通过一定的算法来判断传感器模块所感知到的颜色变化。
根据传感器模块的返回值，可以判断当前小车所处位置以及前进方向。
根据不同的情况，可以通过电机驱动模块控制小车的左右轮电机，从而实现小车的前进、后退、左转、右转等动作。
在循迹小车的设计中，还可以加入一些其他的功能模块。
例如，可以在小车上加入超声波传感器模块，用于感知前方的障碍物并进行避障。
还可以加入蓝牙模块，实现与手机或其他设备之间的通信。
通过蓝牙模块，可以通过手机APP控制小车的移动方向和速度，实现远程遥控功能。
循迹小车的设计不仅提高了学生对电子技术的理解和应用能力，同时也带来了乐趣和创新的空间。
学生可以在基础的循迹小车基础上，不断进行创新和改进。
例如，可以通过加入陀螺仪模块，实现小车的平衡能力，从而实现自动倒车等更复杂的动作。
还可以加入颜色传感器模块，实现对不同颜色的识别，从而实现按颜色循迹的功能。
总之，基于单片机控制的循迹小车设计是一项具有教育意义和实用价值的项目。
通过这个项目，学生可以锻炼自己的动手能力和创新思维，同时也可以提高对电子技术的理解和运用能力。
单片机-智能循迹机器人说明书
┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊目录第1章前言 (2)1.1 智能循迹机器人简介 (2)1.2 设计目的 (2)1.3 设计内容及要求 (2)第2章硬件设计及说明 (3)2.1 系统设计 (3)2.2 电机驱动部分 (4)2.3芯片AT89S51的内部资源及工作介绍 (4)第3章软件设计及说明 (6)3.1 软件系统流程图 (6)3.2 子模块的原理图及过做过程实验代码 (7)第4章智能循迹机器人的功能简介 (28)第 5章设计心得与体会 (29)参考文献 (30)┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊第1章前言1.1 智能循迹机器人简介单片机益智系类—智能循迹机器人是由益芯科技有限公司为科教方便而研发设计的。
根据现代学校对嵌入式系统开发的需求。
依据提高学生实际动手能力和思考能力，以加强学生对现实生活中嵌入式系统的应用为参照。
智能循迹机器人全新的设计模式，良好的电路设计，一体化的机电组合，智趣的系统开发，更是成为加强学生学习兴趣的总动源。
1.2 设计目的1．明确智能循迹机器人的设计原理。
2. 学会智能循迹机器人的组装、焊接方法。
3. 熟悉芯片AT89S51及各个子模块的使用方法，并掌握其工作原理。
4. 编写、调试各个应用程序，实现要求的各种功能。
5. 电子技术课程设计是学习电子技术十分重要的环节之一，对于巩固所学的电子技术理论知识，加强基本的技能训练具有明显的积极作用。
1.3 设计内容及要求1. 分析智能循迹机器人电路原理图、熟识各个电子元器件。
2. 主要技术要求：智能循迹机器人循迹避障、避悬崖、数码显示声控光控停止与行进及蜂鸣报警、红外线遥控等功能，3. 焊接、组装、调试智能循迹机器人4. 写出设计说明书、任务书。
┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊第2章硬件设计及说明2.1 系统设计本组智能小车的硬件主要有以AT89S51作为核心的主控器部分、自动循迹部分、显示部分、电机驱动部分。
基于单片机的简易寻迹机器人设计
目录摘要 (I)ABSTRACT (II)1.绪论 (1)1.1课题背景 (1)1.2国内外的研究现状分析 (1)1.3课题研究的目的和意义 (2)2.系统方案设计 (3)2.1循迹原理 (3)2.2系统总体框图 (3)2.3轨迹检测模块 (4)2.3.1传感器模块 (4)2.3.2检测放大器方案 (4)2.4MCU控制模块 (6)2.5电机及驱动模块 (7)2.5.1转向和动力 (7)2.5.2电动机模块 (7)2.5.3调速系统 (8)2.5.4电机驱动模块 (9)2.6电源模块 (9)2.7显示模块 (10)2.8系统工作原理 (10)3.硬件设计 (11)3.1电源模块设计 (11)3.1.1 智能车电源设计要点 (11)3.1.2 低压差稳压芯片LM2940 简介 (11)3.2单片机最小系统设计 (12)3.3前向通道设计 (14)3.4后向通道设计 (20)3.4.1 后向通道简介 (20)3.4.2 后轮电机驱动模块设计 (21)4.软件设计 (25)4.1系统总体流程图 (25)4.2PWM调速简介以及实现 (26)4.3程序的模块化设计 (27)4.3.1 小车循迹原理流程图 (27)4.3.2 定时器中断程序流程图 (29)4.3.3 部分程序设计 (30)5.仿真结果分析及结论 (33)5.1 PROTEUS 软件仿真结果 (33)5.2仿真结果分析 (35)6.结束语 (36)致谢 (37)参考文献 (38)附件 (39)文献综述 (45)摘要智能车辆作为现代社会的新产物，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，智能小车的研究和开发正成为广泛关注的焦点。
本设计是一种基于单片机控制的简易自动寻迹小车系统，系统的设计主要分为总体方案设计、硬件和软件设计，其中每一部分均采用模块化设计原则，使得设计易读、易修改、易扩充。
该设计重点介绍循迹小车如何解决轨迹检测和路线跟随问题。
基于单片机设计的简易智能机器人
基于单片机设计的简易智能机器人智能机器人是指能够模仿或执行人类行为的机器人。
现如今，随着技术的发展和进步，智能机器人的应用范围越来越广泛。
本文将介绍基于单片机设计的简易智能机器人。
为了实现智能机器人的功能，我们需要使用单片机作为智能机器人的核心控制器。
单片机是一种集成电路，具有处理和控制数字信息的能力。
我们可以根据机器人的不同需求选择适合的单片机，如Arduino、Raspberry Pi等。
下面，我们将以Arduino为例，介绍基于单片机设计的简易智能机器人。
一、硬件设计：1.机械结构：智能机器人的机械结构可以采用机械臂、轮式底盘等不同形式。
根据机器人的应用场景和功能需求，选择适合的机械结构。
2.传感器模块：智能机器人需要传感器模块来获取环境信息。
常用的传感器模块包括超声波传感器、红外线传感器、摄像头等。
传感器模块可以通过串口或I2C等方式与单片机进行通信。
3.电机驱动：机器人需要电机来驱动机械结构的运动。
电机驱动模块可以控制电机的速度和方向。
常用的电机驱动模块有直流驱动模块和步进驱动模块。
4.电源模块：为了让机器人能够正常运行，需要提供电源。
电源模块可以选择锂电池、电池组等不同形式，以满足机器人的功耗需求。
二、软件设计：1. 控制算法：智能机器人的控制算法可以通过编程实现。
我们可以使用Arduino IDE等开发环境，采用C/C++等编程语言来编写机器人的控制程序。
控制程序可以根据传感器获取的数据，计算出机器人的运动方向和行为。
2.通信协议：为了实现与外界的信息交互，可以为智能机器人添加无线通信模块。
无线通信模块可以选择蓝牙模块、WiFi模块等，以便机器人可以与智能设备、服务器等进行通信。
3. 视觉识别：智能机器人可以通过摄像头模块获取图像信息，并进行图像处理和分析。
我们可以使用OpenCV等图像处理库，实现机器人的视觉识别功能，如颜色识别、人脸识别等。
4.人机交互：为了与人类进行交互，智能机器人可以搭配显示屏、喇叭等模块。
基于单片机的简易寻迹机器人设计
基于单片机的简易寻迹机器人设计一、引言随着科技的不断发展，机器人在各个领域的应用越来越广泛。
其中，寻迹机器人作为一种能够自动沿着特定轨迹行走的智能设备，具有重要的实用价值。
本文将介绍一种基于单片机的简易寻迹机器人的设计方案，包括硬件设计、软件编程以及系统调试等方面。
二、硬件设计（一）单片机选择我们选用了常见的 STC89C52 单片机作为控制核心。
它具有性能稳定、价格低廉、编程简单等优点，能够满足本设计的需求。
（二）传感器模块为了实现寻迹功能，我们使用了红外光电传感器。
将多个红外传感器安装在机器人的底部，通过检测地面反射的红外光强度来判断机器人是否偏离轨迹。
（三）电机驱动模块电机驱动模块选用 L298N 芯片，它可以同时驱动两个直流电机，实现机器人的前进、后退、左转和右转等动作。
（四）电源模块电源采用两节 18650 锂电池串联，经过稳压芯片降压后为整个系统供电，确保各模块工作电压稳定。
（五）机械结构机器人的机械结构采用简单的四轮结构，其中两个主动轮由电机驱动，两个从动轮起到支撑和平衡的作用。
三、软件编程（一）编程语言使用 C 语言进行编程，C 语言具有简洁、高效、可移植性强等特点。
（二）主程序流程主程序首先进行系统初始化，包括单片机端口设置、传感器初始化、电机驱动初始化等。
然后进入循环，不断读取传感器数据，并根据传感器状态控制电机的运转，实现寻迹功能。
（三）传感器数据处理通过 ADC 转换将传感器采集到的模拟信号转换为数字信号，然后进行阈值判断，确定机器人当前的位置状态。
（四）电机控制算法根据传感器数据，采用简单的比例控制算法来调整电机的转速和转向，使机器人能够快速准确地沿着轨迹行走。
四、系统调试（一）硬件调试首先检查电路连接是否正确，有无短路、断路等情况。
然后分别测试各个模块的功能，确保传感器、电机驱动等模块正常工作。
（二）软件调试使用 Keil 软件进行编译和调试，通过单步调试、设置断点等方式，检查程序的执行流程和变量的值是否符合预期。
基于单片机的测速避障机器人
毕业设计基于单片机智能循迹壁障测距机器人姓名qq 3165787171系别、专业qq 3165787171导师姓名、职称qq 3165787171完成时间qq 3165787171摘要移动式机器人的重要组成部分就是智能循迹壁障，本设计通过不断检测各个模块的传感器的输入信号。
循迹模块实时检测5路循迹模块在黑线跑道上的状态，当机器人离开所设置的范围时，智能机器人自主调整机器人的方向位置。
并且具有循迹以及检测前方的距离，当前方距离小于25厘米时，机器人可以自动避开继续循迹。
机器人可以在LCD1602液晶上显示前方障碍物的距离，机器人的驱动是采用L298驱动芯片驱动循迹壁障小的行走。
关键词：循迹壁障机器人；STC89C52单片机；驱动芯片（L298）AbstractAn important part of the mobile robot is intelligent tracking is, this design through continuous testing each module of the input signal of the transducer.Tracking module 5 road tracking real-time detection module in the state of the black line, when the range of the car ran out of the set, the direction of the intelligent robot independently adjust the robot position.And robot on the runway detection distance ahead, the current party distance less than 25 cm, the robot back to avoid obstacles continue to tracking.The robot distance obstacles in front of the display on the LCD1602 LCD, the car driver is driven by L298 drive chip tracking small walls of walking.Key words:Tracking walls robot;STC89C52 single-chip microcomputer;Drive chip (L298)目录摘要 (1)Abstract (2)第一章绪论 (4)1.1国内外研究动态 (4)1.2 课题的目的和意义 (4)1.3智能机器人总体方案设计 (5)第二章系统方案比较、设计与论证........................................................................... 错误！未定义书签。
基于stm32的智能循迹机器人的设计
外接收器和一个电源管脚构成。
SIG 红外接收器的信号引脚与单片机 I/O 口相连，单片机只需接收 SIG信号就可判断当前检测到的是否为黑线，使用十分方便。
智能循迹机器人共使用在实际设计中需要在前方 QTI 贴上一层贴纸用于遮光，防止外界光线干扰 QTI 传感器检测黑线。
不用贴遮光纸，因为后方 QTI 位于车体的下方，车体起到遮光的作用。
4.2 RFID 读卡器模块读卡器安装在智能循迹机器人的底部。
由于只能机器人连接的外部设备较多，如果使用开发板给 RFID 读卡器供电会出现供电不足，读卡器无法正常读卡的现象。
所以使用模块供电的方式会比较好。
为 RFID 读卡器供电的独立电源 STM32 开发板共用接地，即独立电源的负极的地相连[8]。
4.3 语音播报模块5 软件设计5.1 程序结构以及算法分析系统初始化后，利用 QTI 传感器检测地图上的黑线，以 0/1 的信号方式发送给 STM32 单片机。
单片机接收到信号后，对 4 路信号进行累加，将其转化图 1 系统整体构成图 2 QTI 传感器接口图 3 QTI 传感器摆放位置图 4 WT588D 语音播报模块图 5 串口屏工作原理46 集成电路应用 第37卷第2期（总第317期）2020年2了转角后，将转角利用测定好的系数转化成电机转动的次数，这样便可以实现机器人准确转向[9-13]。
5.2.2 转动角度计算设 A(x1,y1) 为上一个结点，B(x2,y2) 为当前结点，C(x3,y3) 为下一个结点。
由图 7 可得式（1）。
并由式（2）可以计算出∠α为式（5.2.3 转动方向判定计算向量 AB 与 X 轴正方向构成的∠α，向量与 X 轴正方向构成的角∠β。
设∠θ＝∠α－∠β，当θ在 0～π或者 -θ≥π的时候，即6 结语图 6 程序流程图 7 基于坐标系的结点分析。
基于高性能单片机的循迹机器人控制系统设计
基于高性能单片机的循迹机器人控制系统设计台玉朋;李鹏;向福林;刘鑫宇;李桐【摘要】Tracking robot is a kind of control system which can be designed easily and has a broad area of application. In this paper, a laser guidance tracking robot has been designed based on 16-bit high-performance MCU. This tracking robot not only has the function of high - speed tracking, but also has the functions such as path planning, avoiding barriers, wireless controlling, and this system takes on those characteristics such as power saving, high -computing and good memory.%循迹机器人是一种实现较为容易、发展前景广阔的智能导引系统.该文基于16位的高性能单片机,设计了激光导引循迹机器人的控制系统.该系统除了实现稳定高速的循迹功能外,还具有路径规划、避障、无线控制等实用功能,具有能耗低、计算及存储功能强等特点.【期刊名称】《工业仪表与自动化装置》【年(卷),期】2012(000)005【总页数】4页(P51-54)【关键词】循迹机器人;高性能单片机;电机控制【作者】台玉朋;李鹏;向福林;刘鑫宇;李桐【作者单位】云南大学信息学院,昆明650091;云南大学信息学院,昆明650091;云南大学信息学院,昆明650091;云南大学信息学院,昆明650091;云南大学信息学院,昆明650091【正文语种】中文【中图分类】TP242.30 引言循迹机器人是一种能够自动按照给定的路线进行移动的机器人，它在军事、民用和科学研究等方面有着广泛的应用。
单片机益智系列--智能寻迹机器人简介
单片机益智系列智能寻迹机器人一、简介EXKJ-ZN02是为大中专院校提供机器人教学而设计，根据现在学校普遍学习嵌入式的特点，特设计出此款可编程机器人。
它能够让学生动手设计自己的机器人，通过对它的机械组装，使学生可以充分的了解到机械模型与机械结构。
对硬件电路的焊接和软件编写，更是可以加强学生的动手能力和逻辑思考能力，机器人的组装和制作更是提高学生学习兴趣不可缺少的元素。
二、本机特点：通过本机机械的组装、电路的焊接及程序的编制，可以使使用者充分了解和掌握一下内容：1、了解机械部件结构与机械安装过程；2、掌握电动机齿轮箱内部结构及减速原理；3、了解电子元器件的基本形状及焊接过程；4、掌握电子元器件的焊接步骤与检测过程；5、了解单片机内部结构与程序编制方法；6、了解LED灯驱动方法，全面掌握流水灯/跑马灯编程技术；7、了解数码管内部结构，掌握数码显示技术；8、了解键盘结构原理，掌握中断查询技术；9、了解话筒电路结构，掌握话筒输入技术；10、了解蜂鸣器驱动技术，全面体现音乐报警功能；11、了解光敏电阻结构原理，充分体现夜间自动照明功能；12、了解红外发射与接收技术，有力体现防撞检测与智能寻迹功能；13、了解直流电机驱动原理，掌握电机驱动技术；14、认识红外检测传感器，全面掌握红外遥控编码/解码技术；15、了解R232通信协议，掌握串口通信技术。
16、通过本机系统学习，全面掌握智能自动寻迹机器人的控制方法。
三、使用范围：单片机自动寻迹机器人主要为大中专院校及控制类、计算机类、电工电子类等专业提供。
四、兼容芯片系列：51单片机系列：AT89C51/At89C52/AT89S51/AT89S52AVR单片机系列：AT990A8515/ATMEGA161/ATMEGA162/ATMEGA8515其它单片机系列：STC单片机系列/PIC单片机系列等相关脚位兼容芯片。
基于AT89S52单片机的智能循迹机器人的设计
基于AT89S52单片机的智能循迹机器人的设计
张拓
【期刊名称】《工业安全与环保》
【年(卷),期】2008(034)011
【摘要】主要研究能自动循迹的智能机器人,在设计中通过红外发射和接收管进行信号采集,并转化为能够被单片机识别的数字信号.单片机控制小车的行进、转弯和停止,小车行进过程中还要对一些数据进行处理,如记录和显示小车运行的时间,行进过程中的声光提示.
【总页数】3页(P36-38)
【作者】张拓
【作者单位】武汉理工大学,武汉,430070
【正文语种】中文
【中图分类】TP2
【相关文献】
1.基于AT89S52单片机的智能循迹机器人设计 [J], 张拓;戴亚文
2.基于单片机智能循迹机器人控制系统的设计与实现 [J], 刘立军
3.基于AT89S52单片机智能搬运机器人的设计 [J], 张艳阳;李跃飞
4.基于51单片机居家智能灭火机器人循迹系统的设计 [J], 肖明俊;祝玲;刘雨;李继超
5.基于单片机的智能循迹避障机器人小车设计 [J], 陈海洋;李东京
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基于AT89S52单片机的智能循迹机器人设计
Ｍｓｃｏｍｍ１．ＩｎＢｕｆｆｅｒＣｏｕｎｔ＝０
‘清空接收缓冲区
系统中， 很好的实现了上位工控机对 ＰＬＣ 的控制监测。 系
Ｅｎｄ Ｓｕｂ
统在进行实时控制任务时， 控制处理能力强、 工作可靠稳
Ｐｒｉｖａｔｅ Ｓｕｂ Ｍｓｃｏｍｍ１ ＿ＯｎＣｏｍｍ ()
‘显示接收
定。 本方法对于其它类型 ＰＬＣ 及类似设备与上位机的串口
２．２ 黑线检测电路、 金属片检测电路和声光电路［４－５］
探测路面黑线原理： 在小车头部并排安装 ４ 对红外对 管 （型 号 为 ＳＴ１８８）， 接 ＬＭ３２４ 四 路 集 成 运 放 电 路 ， 输 出 ＴＴＬ 电平， 与路面距离控制在 ８ｍｍ 左右， 红外发射管发射 光线到路面， 红外光如遇到白底则被反射， 接收管接收到 反射光， 经运放电路向单片机 Ｉ ／ Ｏ 口输出低电平 ０； 反之， 当红外光遇到黑线被吸收， 接收管没有接收到反射光， 向 单片机 Ｉ ／ Ｏ 口输出高电平 １ （如图 ３ 所示）。
为了探测铁片， 我们在小车的后部固定金属接近开关 （ 型 号 为 ＦＡ１８－８ＮＡ） ， 该 器 件 的 探 测 距 离 为 ８ｍｍ， 输 出 ＴＴＬ 电 平 ， 当 没 有 探 测 到 铁 片 ， 输 出 高 电 平 １； 当 探 测 到 铁片， 输出低电平 ０， 单片机根据检测到的电平知道是否
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过程中的声光提示。
关键词： 单片机； 红外探测； ＰＷＭ； 状态显示
中图分类号： ＴＰ２４２．６
文献标识码： Ａ 文章编号： １００９－９４９２ (２００９) ０１－００１３－０３
１ 前言
智能机器人是一个在感知思维效应方面全面模拟人的 机器系统， 不一定像人， 它是人工智能技术的试验场。 现 在机器人已经发展到第三代， 具有识别、 推理、 规划和学 习等智能机制， 它可以把感知和行动智能化结合起来， 因 此能在非特定环境下工作。 在国外， 工业机器人技术日趋 成熟， 美国的机器人技术一直处于国际领先地位， 性能可 靠， 功能全面， 精确度高， 智能技术发展快， 已广泛应用 于航天、 汽车等领域。 在国内机器人工业起步较晚， 但增 长势头非常强劲， 这十几年相继研制出门类齐全的工业机 器人， 并广泛推广应用。 就目前来看， 我国应从生产和应 用的角度出发， 结合我国国情， 加快生产结构简单、 成本 低廉的实用型机器人。 工业机器人在许多生产领域的使用 证明， 它在提高生产自动化水平， 提高劳动生产率和产品 质量以及经济效益， 改善工人劳动条件等方面， 有着令人 瞩目的作用。 在新的世纪， 机器人工业必将得到更加快速 的发展和更加广泛的应用。
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单片机开发智能寻迹机器人(散件)-完全仿真,在线ISP/IAP烧写
单片机益智系列——智能寻迹机器人是由益芯科技有限公司为科教方便而研发设计。
根据现代学校对嵌入式系统开发的需求。
依据提高学生实际动手操作能力和思考能力，以加强学生对现实生活中嵌入式系统的应用为参照。
智能寻迹机器人全新的设计模式，良好的电路设计，一体化的机电组合，智趣的系统开发，更是成为加强学生学习兴趣的总动源。
智能寻迹机器人采用现在较为流行的8位单片机作为系统大脑。
以8051系列家族中的AT89S51/AT89S52为主芯片。
40脚的DIP封装使它拥有32个完全IO(GPIO—通用输入输出)端口，通过对这些端口加以信号输入电路，控制电路，执行电路共同完成寻迹机器人。
P0.0，P0.1，P0.2，P0.3分别通过LG9110电机驱动来驱动电机1和电机2。
由电机的正转与反转来完成机器人的前进，后退，左转，右转，遇障碍物绕行，避悬崖等基本动作。
在机器人前进时如果前方有障碍物，由红外发射管发射的红外信号被反射给红外接收管，红外接管将此信号经过P3.7传送入AT89S52中，主芯片通过内部的代码进行机器人的绕障碍物操作，同时主芯片将P3.7的信号状态通过P2.5的LED指示灯显示出来。
机器人行走时会通过P3.5与P3.6的红外接收探头来进行检测。
当走到悬崖处时，P3.5或P3.6将收到一个电平信号，此电平信号将通过相应端口传送入主芯片中，主芯片通过内部代码完成机器人的避悬崖操作。
同时P3.5与P3.6的信号状态将通过P2.6/P2.7显示出来。
在机器人的左转，右转，后退的过程，可以通过观看以P2.0/P0.7为指示灯的运行状态。
P0.4为机器人的声控检测端口，在运行为前进状态时，可以能过声控(如拍手声)来控制它的运行与停止。
P0.6为机器人的声音输出端。
在机器人遇到障碍物时。
进行绕障碍物与避悬崖时可以通过此端口控制蜂鸣器发出报警声。
当为白天或黑夜时可以通过P0.5端口中的光敏电阻来进行判断，以方便完成机器人夜间自动照明等功能。
两个按键以查询/中断两种不同的方式来展现按键操作。
你可以按下S1键来进行机器的停止。
再按下S2键来进行机器人的运行。
这个按键的信息分别被P3.2，P3.4接收到。
IR1为红外遥控接收器，这就为机器人进行远程遥控创造了可能。
这个红外遥控接收头接收到红外信号时将信号经过P3.3送入到主芯片，主芯片对其进行解密后以不同的方式对机器人进行控制。
同时将
用户的按键信息通过P2端口上LED数码管显示出来。
P3.0、P3.l 中COM端口的加入，让你完全可以用电脑对其进行控制。
你可以通过对串口发送数据，数据会被显示到LED数码管中，并让机器人执行相应的功能。
电脑的串口软件要求波特率为9600。
8位数据位，这时你就可以快乐的用电脑来对它进行你的完全控制了。
EXKJ-ZN02功能的组合多样，使得学生可以充分发挥自主能力，制作出不同的机器人。
它为学校进行机器人竞赛和毕业项目设计建立了实物平台，是学校教师授课变得更轻松有趣。
同时也能改变学生学习模式和激发学习兴趣。
更是作为验证学生学习效果的有力工具。
良好的电路板设计，让学生制作变得方便容易，其大大提高了学生的制作成功率。
提高了学生对电子电路的兴趣，更是教学过程中不可或缺的教具。