循迹小车电路分析课件
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寻迹避障小车原理
循迹避障小车原理一）小车功能实现利用光电传感（红外对射管，红外发射与接收二极管组成）检测黑白线，实现小车能跟着白线（或黑线）行走，同时也可避开障碍物，即小车寻迹过程中，若遇障碍物可自行绕开，绕开后继续寻迹。
二）电路分析1.光电传感循迹光电传感器原理，利用黑白线对红外线不同的反射能力。
然后通过光敏二极管或光敏三极管，接收反射回的不同光强信号，把不同光强转换为电流信号，最后通过电阻，转换为单片机可识别的高低电平。
光电传感器实现循迹的基本电路如下图所示、循迹传感器基本电路电路解释：TC端是传感器工作控制端，为高电平时，发光二极管不工作，传感器休眠，为低电平时，传感器启动。
Signal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，signal 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，signal输出低电平。
寻迹部分调整左右传感器之间的距离，两探头距离约等于白线宽度最合适，一般白线宽度选择围为3 –5 厘米比较合适。
注意：该传感器的灵敏度是可调的，偶尔传感器遇到白线却不能送出相应的信号，通过调节传感器上的可调电阻，适当的增大或减小灵敏度。
另外，循迹传感器的安放也算是比较有讲究的，有两种方法，一种是两个都是放置在白线侧但紧贴白线边缘，第二种是都放置在白线的外侧，同样紧贴白线边缘。
我们通常采用第二种方法。
编写程序使小车遇白线时，小车跟着白线走。
当小车先前前进时，如果向左偏离了白线。
那么右边传感器会产生一个低电平，单片机判断这个信号，然后向右拐。
回到白线后。
两传感器输出信号为高电平。
小车前进。
如果小车向右偏离白线，左边传感器产生一个低电平，单片机判断这个信号，然后向左拐。
如此如此，小车必不偏离白线。
若小车的两对光电传感器同时输出的信号为高电平（黑底）或低电平（白底），即单片机判断的都为高电平或低电平，小车向前直走，在此过程中（直走）小车若遇白线，小车又重复上面动作跟着白线走。
【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
无线遥控循迹壁障智能小车ppt
智能小车（SMART CAR）
单击添加副标题
组长： 组员：
自制遥控器控制选择小车的运动方式
其他功能
用LCD显示相关信息
小车应具有自动寻迹功能
遥控器可以方便灵活的控制小车的前进、 转弯、加速等
壁障功能
设计任务
系统总体方框图
主控制模块
01
电机驱动模块
02
循迹检测模块
03
红外壁障模块
04
无线控制模块
05
电源模块
06
LCD显示模块
07
功能模块
主控制模块
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，另一片用于无线遥控小车，根据按键向小车控制模块发送控制信号。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。
主控制模块
电机驱动模块
采用专用芯片L298N作为电机驱动芯片 电机驱动电路
电机驱动模块
P1.4
P1.5
P1.6
P1.7
小车状态
0
1
0
1
前进
1
0
1
0
后退
0
1
1
0
左转
1
0
0
1
右转
循迹检测模块
利用红外线发射管发射红外线，红外线二极管进行接收，再用运算放大器LM324对信号进行放大调整。其基本原理是：红外光线照射到路面并反射，由于黑线和白纸的反射系数不同，可根据接收到得反射光强转换为电信号，判断是否在循迹行驶。
调用无线程序
开始
N
无线控制模块
电源模块
可产生9V和5V电源，9V电源用于驱动电机，5V电源用于单片机和外围电路供电。
单击添加副标题
组长： 组员：
自制遥控器控制选择小车的运动方式
其他功能
用LCD显示相关信息
小车应具有自动寻迹功能
遥控器可以方便灵活的控制小车的前进、 转弯、加速等
壁障功能
设计任务
系统总体方框图
主控制模块
01
电机驱动模块
02
循迹检测模块
03
红外壁障模块
04
无线控制模块
05
电源模块
06
LCD显示模块
07
功能模块
主控制模块
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，另一片用于无线遥控小车，根据按键向小车控制模块发送控制信号。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。
主控制模块
电机驱动模块
采用专用芯片L298N作为电机驱动芯片 电机驱动电路
电机驱动模块
P1.4
P1.5
P1.6
P1.7
小车状态
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左转
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右转
循迹检测模块
利用红外线发射管发射红外线，红外线二极管进行接收，再用运算放大器LM324对信号进行放大调整。其基本原理是：红外光线照射到路面并反射，由于黑线和白纸的反射系数不同，可根据接收到得反射光强转换为电信号，判断是否在循迹行驶。
调用无线程序
开始
N
无线控制模块
电源模块
可产生9V和5V电源，9V电源用于驱动电机，5V电源用于单片机和外围电路供电。
自动循迹小车-PPT课件
基于单片机的智能寻迹小车的设计
小车沿线自动行驶
• 1.智能寻迹小车的研究意义 • 2.系统模块组成结构
• 3.系统硬件设计
• 4.系统软件设计 • 5 实验测试
1.智能寻迹小车的研究意义
大家在新闻中都看到过登月小车 或者听说过无人驾驶车吧
在那些人类很难适应、或无法进入的工 作环境中，我们可以看到它们的身影。
40 39 38 37 36 35 34 33 32 31 30 29 28 27 26 25 24 23 22 21
1 0K 1 0K 1 0K 1 0K 1 0K 1 0K 1 0K 1 0K
VCC 4 7K 4 7K 4 7K 4 7K 1K
VCC
V SS RS(CS) RW( SI D ) V D D E (SCL K ) V0
1 28 6 4
从单片机
键盘
液晶显示
单片机系统电路
/RST NC VOUT LEDK LEDA
D B0 D B1 D B2 D B3 D B4 D B5 D B6 D B7 PSB
• 电源电路
• L298电机控制驱动：
小车光电采样电路
3.2 寻迹电路原理
a.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
采 样 电 路
4
P 2 .4
采 样 电 路
5
P 2 .3
图
7
光 电 采 样 原 理 框 图
提示
红外发射管
红外接收管
VCC
红外发射管
10K R21 8 VCC 3 U1C 4.7K R17 R18 200
小车沿线自动行驶
• 1.智能寻迹小车的研究意义 • 2.系统模块组成结构
• 3.系统硬件设计
• 4.系统软件设计 • 5 实验测试
1.智能寻迹小车的研究意义
大家在新闻中都看到过登月小车 或者听说过无人驾驶车吧
在那些人类很难适应、或无法进入的工 作环境中，我们可以看到它们的身影。
40 39 38 37 36 35 34 33 32 31 30 29 28 27 26 25 24 23 22 21
1 0K 1 0K 1 0K 1 0K 1 0K 1 0K 1 0K 1 0K
VCC 4 7K 4 7K 4 7K 4 7K 1K
VCC
V SS RS(CS) RW( SI D ) V D D E (SCL K ) V0
1 28 6 4
从单片机
键盘
液晶显示
单片机系统电路
/RST NC VOUT LEDK LEDA
D B0 D B1 D B2 D B3 D B4 D B5 D B6 D B7 PSB
• 电源电路
• L298电机控制驱动：
小车光电采样电路
3.2 寻迹电路原理
a.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
采 样 电 路
4
P 2 .4
采 样 电 路
5
P 2 .3
图
7
光 电 采 样 原 理 框 图
提示
红外发射管
红外接收管
VCC
红外发射管
10K R21 8 VCC 3 U1C 4.7K R17 R18 200
循迹小车电路图
COR16 R16 1K COU5 U5
2
PIR1602
VCC_1
Header 6
1K
LED0
PISTC1029 30 PISTC1030
COR15 R15
PIR1502 PIR1501
29 31
PISTC1018 PISTC1019
18 19
1K
PIU204 PIU201
PIC1202 PIC1201
双电机驱动电路
Number 2014/12/6 C:\Users\..\电机驱动模块.SchDoc Sheet of Drawn By: 4 Revision
D
1
2
3
4 8V
COD1 D1
VCC_1
PID101 COµçÔ´½Ó¿Ú1 电源接口 1 PID102
COLM7805 LM7805
1 PILM780501
PISTC1021 PISTC1022
11 PIU3011 12 PIU3012 13 PIU3013 14 PIU3014 15 PIR1101 PIR1102 PIU3015 NLGNDPIU3016 16 GND COR11 10 R11
10 PIU3010
E DB0 DB1 DB2 DB3 DB4 DB5 DB6 DB7 BLA BLK
Header 4
PIL298N012
PID802
PID801
COD8 D8 1N4007
PID902
PID901
COD9 D9 1N4007
PID10 2
PID10 1
COD10 D10 1N4007
PID1 02
PID1 01
COD11 D11 1N4007 COMotorA MotorA
【推选文档】智能循迹小车PPT
若有障碍物，自动停车； 本轨迹为8字形的轨道。 4． 控制小车电路电源与电动机电源光电隔离，信号经过光隔传输; 本轨迹为8字形的轨道。 本轨迹为8字形的轨道。 小车整体照片 、分别为前进驱动的控制端。 经试验，本系统运行稳定。 小车启动电源后由起点出发,完成自动循迹任务,如遇障碍物能自动停止。 小车启动电源后由起点出发,完成自动循迹任务,如遇障碍物能自动停止。 优化的软件设计，智能的自动控制. 本轨迹为8字形的轨道。 本设计采用单片机（89C51）作为小车的传感器信号接收与处理，即控制核心，循迹黑线用放射式红外传感器GFK106，利用PWM技术动态控制小 车的速度，实现智能控制。 小车启动电源后由起点出发,完成自动循迹任务,如遇障碍物能自动停止。
• 1 、主控模块。 本轨迹为8字形的轨道。
小车启动电源后由起点出发,完成自动循迹任务,如遇障碍物能自动停止。 、分别为前进驱动的控制端。
• 2 、电机驱动模块。 本设计采用单片机（89C51）作为小车的传感器信号接收与处理，即控制核心，循迹黑线用放射式红外传感器GFK106，利用PWM技术动态控制小
小车启动电源后由起点出发,完成自动循迹任务,如遇障碍物能自动停止。 光线照射到物体并返回，由于物体的反射系数不同，可根据接收到的反射光强弱判断是否有黑线或是障碍物。
• 、分别为前进驱动的控 本车探测能力较强,可直接对铺设路面的黑带和障碍物进行探测.
小车启动电源后由起点出发,完成自动循迹任务,如遇障碍物能自动停止。
车的速度，实现智能控制。
• 3 、信号采集模块。 4． 控制小车电路电源与电动机电源光电隔离，信号经过光隔传输;
、分别为前进驱动的控制端。 本轨迹为8字形的轨道。 本轨迹为8字形的轨道。
主控模块
• 采用AT89C51作为核 光线照射到物体并返回，由于物体的反射系数不同，可根据接收到的反射光强弱判断是否有黑线或是障碍物。
• 1 、主控模块。 本轨迹为8字形的轨道。
小车启动电源后由起点出发,完成自动循迹任务,如遇障碍物能自动停止。 、分别为前进驱动的控制端。
• 2 、电机驱动模块。 本设计采用单片机（89C51）作为小车的传感器信号接收与处理，即控制核心，循迹黑线用放射式红外传感器GFK106，利用PWM技术动态控制小
小车启动电源后由起点出发,完成自动循迹任务,如遇障碍物能自动停止。 光线照射到物体并返回，由于物体的反射系数不同，可根据接收到的反射光强弱判断是否有黑线或是障碍物。
• 、分别为前进驱动的控 本车探测能力较强,可直接对铺设路面的黑带和障碍物进行探测.
小车启动电源后由起点出发,完成自动循迹任务,如遇障碍物能自动停止。
车的速度，实现智能控制。
• 3 、信号采集模块。 4． 控制小车电路电源与电动机电源光电隔离，信号经过光隔传输;
、分别为前进驱动的控制端。 本轨迹为8字形的轨道。 本轨迹为8字形的轨道。
主控模块
• 采用AT89C51作为核 光线照射到物体并返回，由于物体的反射系数不同，可根据接收到的反射光强弱判断是否有黑线或是障碍物。
循迹小车电路分析PPT优秀版
平凉信息工程学校电工电子教研室
•固定电阻器
用万用表的电阻挡对电阻进行测量，对于 测量不同阻值的电阻选择万用表的不同倍乘 挡。对于指针式万用表，由于电阻挡的示数 是非线性的，阻值越大，示数越密，所以选 择合适的量程，应使表针偏转角大些,
年12月12日
平凉信息工程学校电工电子教研室
指示于1/3～2/3满量程，读数更为准
•循迹小车电路分析
基于数字电路的
循迹小车电路分析
年12月12日
授课教师：王江明
平凉信息工程学校电工电子教研室
•年12月12日
•电源部分：为各电路元器件提供工作电源。
教学目标 •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。
•对于电位器还应检查转轴灵活，松紧适当，手感舒适。
本电路中所用的二极管是发光二极管， 分别为 型红外发光二极管和 型发光二极管。
年12月12日
平凉信息工程学校电工电子教研室
•发光二极管检测
发光二极管具有单向导电性， 使用R×10k档可测出其正、反向 电阻。一般正向电阻应小于50k欧 姆，反向电阻应大于200k欧姆。 若正、反向电阻均为零，说明内 部击穿短路。若正、反向电阻均 为无穷大，证明内部开路。
年12月12日
平凉信息工程学校电工电子教研室
2、万用表检测
在测量中注意拿电阻的手不要与万用表 的两个引脚相接触，这样会使手所呈现的电 阻与被测电阻并联，影响测量准确。另外， 不能在带电情况下用万用表电阻挡检测电路 中电阻器的阻值。在线检测应首先断电，将 电阻从电路中断开，然后再进行测量。
年12月12日
年12月12日
平凉信息工程学校电工电子教研室
•LM393集成电路
)电动智能循迹小车设计专业课件
12、人乱于心，不宽余请。*** Wednesday, August 11, 2021
13、生气是拿别人做错的事来惩罚自 己。21.8.1121.8.11**August 11, 2021
14、抱最大的希望，作最大的努力。2021年8月11日 星期三 **21.8.11
15、一个人炫耀什么，说明他内心缺 少什么 。。2021年8月 *21.8.11*August 11, 2021
11、人总是珍惜为得到。2021/8/112021/8/112021/8/11Aug-2111-Aug-21
12、人乱于心，不宽余请。2021/8/112021/8/112021/8/11Wednesday, August 11, 2021
13、生气是拿别人做错的事来惩罚自 己。2021/8/112021/8/112021/8/112021/8/118/11/2021
否
{ 完成检测信号的识别、处理及 循迹是否结束？
对小车运动状态的做化
（1）I/O分配与定义
启动
传左右感侧信电号子输控入制端端 ：：：
系统初始化
ssbsbibtitilteINIfNt1_3=s=PePn11s^^o03r;=; P2^0; ssbsbibtitimtINIiNd2d4=l=ePP_11s^^e14n; ;sor=P2^1;
16、业余生活要有意义，不要越轨。2021/8/112021/8/11August 11, 2021
17、一个人即使已登上顶峰，也仍要 自强不 息。2021/8/112021/8/112021/8/112021/8/11
物理与电子工程系《电子设计与实践》
9、 人的价值，在招收诱惑的一瞬间被决定 。2021/8/112021/8/11Wednes day, August 11, 2021
智能小车电路原理 ppt课件
（六）单片机最小系统
1.复位电路与时钟电路
2.数码管显示
数码管显示 P2
静态显示，写出显示段码？
（六）蜂鸣器与按键
蜂鸣器
按键
P0.6
P3.2
P3.4
有障碍物 INA = 0 无障碍物 INA = 1
P3.7=0 P3.7=1
（三）循迹电路
P3.5
P3.6
循迹模块
小车头 底部视图
白线 黑线
V2通 V2断
P3.5=0 P3.5=1
（四）蓝牙遥控
蓝牙接收模块硬件
HC-06 无线蓝牙串口透传模块 无线串口通讯 HC-06从机模块
（五）寻光模块
光敏电阻采集光信号，转换为电阻的变化，经与电路中的电阻串联，又转 化为电压的变化，与参考电压比较，得到一开关量。
智能小车
智能小车培训项目日程安排
时间 7.11上午
7.12 7.13～14 7.15～16 7.17上午 7.17下午
培训内容 方案与原理介绍 电路安装、小车装配、电路调试 原理图与PCB图绘制
软件设计 产品功能测试 设计报告撰写
组建学习团队：
一、设计任务
设计、制作、安装、调试一款智能小车，实现循迹、（ 红外）避障、遥控、寻光等功能。
二、方案选择
1、循迹方案 方案一：用光敏电阻构成光敏探测器； 方案二：用红外发射管和接收管自己制作光电对管寻迹传感器； 方案三：用RPR220型光电对管。
2、避障： 红外传感器、超声传感器
3、遥控： 红外遥控、蓝牙遥控
4、寻光： 光敏电阻、红外对管
5、处理器：
电路框图
避障 模块
循迹 模块
处
遥控
模块
智能小车ppt课件
前方 左转弯
0 01
LA
RA
L左B
R右B
左 轮
减 速 电
电机 减 驱动 速 电路 电
右 轮
机
机
P13
P13
P12 单片机P12
右转弯 1 0 0
如果中间和左边探测头P02测到黑线，则小车偏了， 小车右转弯
万向滑轮
；.
14
注:检测到黑 线输出低电平
P0.0 P0.1
特殊情况3 P0.2
单片机通过电机驱动电路控制小车运行方法 P0.2 P0.1 P0.0
2P连线白色头接扩展 5V电压输出；注. 意正负 极
将2组电 源共地用 接线柱卡 紧
6
小车原配的2节电池盒， 由于供电小可不用它。
小车左侧电机自行焊 接两根线上去，两线 另一头接蓝色的A1A2 接线柱 小车右侧电机自行焊 接两根线上去，两线 另一头接蓝色的B1B2 接线柱
4节电池盒
2P连线白色头接扩展 5V电压输出；注. 意正负 极
• sbit P26=P2^6;//循迹传感器次左有测得信号
• sbit P27=P2^7;//循迹传感器中有测得信号
• sbit P14=P1^4;//单片机输出到L298N控制电机左后退
• sbit P15=P1^5;//单片机输出到L298N控制电机左前进
• sbit P16=P1^6;//单片机输出到L298N控制电机右后退
二、有检测到黑线，则 H4发光到黑线光全部被吸收， H4接收端，没有收到任何信号， 因为H4不导通（截止），则 T1=VCC
Page 16
寻迹电路分析
检测到白纸有接收到反射光 LM324 2脚比较器反向端T1=0V 3脚比较器同向端=3V 同向端大于反向端则OUT1输出1