红外反射式传感器在智能循迹小车中的应用
智能小车红外寻迹检测技术的研究与应用
功 率很 弱 ，不能 直接 驱动 电机 ，因此 需要 电机 驱 动芯片 来提
高 功率 。本 系统采 用 了 Ｌ ２ ９ ８ Ｎ驱 动芯 片 ，最 大输 出 电压 可高 达５ ０ Ｖ，同时该芯 片集 成 了两个完 整 的 Ｈ桥 电路 ，恰好 能控
制 两个 电机 。
通 过设置循 环程 序不 断检测 小车 当前 寻线 的位 置 ，并 根
采 集 高 低 电平 ，从 而实 现信 号 的检 测 。寻迹 检测 电路 如 图 ２
陈
莹
窜１
引 言
无 人 驾驶技 术是 汽车 工业智 能化 发展 的趋 势 ，它 是集传
感 检测 、物 联 网技术 、通 信技 术 、智能 导航 及 自动控 制等 功
能于一 体 的复杂 综合 系统 ，可以实 现在 复杂 的路况 下 ，车辆
根据预 先设 置 的程 序 自动驾 驶 ，同时有 效 的避开 障 碍物 。本
２ ． ２寻 迹检 测 电路 设 计 。智能 小 车行 驶 的路 面模 拟 为 白 色 ，按黑 线进 行 寻迹 ，根据 黑 、 白两 种颜 色对 光照 的反射 系 数不 同的原 理 ，利用 红外线 发射管 不断 的 向地 面发射红 外线 ，
改变 晶闸管 的导通 时 间 ，就可 以改变 脉 冲宽度对 电机 进行 直
二 、 红 外 寻 迹 电路 设 计
２ ． １电机 驱动 模 块方 案设 计 。智 能小 车 使用 的是前 轮驱
动 ，通 过 Ａ Ｔ ８ ９ Ｓ ５ ２控 制两 个 ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ机 的转 向实现 控制 小车运 动 的
目的 。 四个 红外 传感 器装 在 车体 的底盘 前端 ，小 车根据 传感
器 检测 到 的情况 来执 行相 应 的动作 。 由于单 片机输 出的信号
智能小车循迹原理
智能小车循迹原理
智能小车循迹原理是通过使用感应器和控制算法来实现。
循迹感应器通常是由多个红外线传感器组成，这些传感器被安装在小车底部，并用于检测地面上的跟踪线。
这些红外线传感器能够发射和接收红外线信号。
当小车开始行驶时，红外线传感器会发射红外线信号，并迅速接收反射回来的信号。
如果传感器检测到白色地面，则意味着小车已偏离跟踪线。
根据传感器接收到的信号强度，算法会计算出小车偏离跟踪线的程度和方向。
接下来，控制算法会根据传感器的测量结果来调整小车的方向。
如果小车偏离跟踪线的程度较小，则只需进行轻微的调整，如微弱转向。
而如果偏离程度较大，则可能需要更大的转向角度来重新回到跟踪线上。
循迹算法可以通过PID控制器进行实现。
PID控制器通过使用
P（比例）、I（积分）和D（微分）三个参数来实现精确的控制。
比例参数用于根据偏离程度来计算所需的转向角度。
积分参数用于纠正持续的偏离，而微分参数用于平稳地调整转向角度变化的速率。
循迹原理的关键是通过连续地检测和调整来保持小车在跟踪线上运行。
这种感应器和控制算法的结合使得智能小车能够准确地遵循预定的路径，并在偏离时能够及时进行修正。
基于红外传感器的智能循迹小车设计
基于红外传感器的智能循迹小车设计随着科技的不断发展，人们对于智能化的需求也越来越高。
智能循迹小车是目前比较常见的一种智能化机器人，它能够按照指定的路线行驶，从而实现各种功能。
本文将会介绍一种基于红外传感器的智能循迹小车设计方案。
一、设计方案1、硬件方面首先，需要一个可以控制小车运动的主板，Arduino是比较常见的控制器，也是我们使用的控制器之一。
使用Arduino Uno控制器，主要是因为它具有足够的接口，可以进行多种传感器的连接，并且有很好的可编程性，能够满足我们对小车的需求。
同时，还需要使用两个电机来控制小车的行驶方向和速度。
可以选择直流电机，因为它们较为便宜、易于使用和控制。
此外，需要一个电池组来为小车提供电力。
还需要一些红外传感器，以便小车能够进行循迹行驶。
因为地面上的轨迹是黑色的，而其他部分是白色或灰色的，其反射红外线的能力不同，通过将传感器放在小车的底盘下方，当小车行驶在黑色的轨迹上时，可以及时接受反射回来的红外线，从而判断行走的方向。
在我们的设计方案中，我们将使用三个红外传感器来进行循迹行驶，其中两个用于控制小车左右方向的行驶，而另一个则是用于控制小车的前进或后退。
2、软件方面在软件编程方面，主要是通过控制器来进行程序的编写。
我们需要先定义好各个传感器的引脚，以及电机的引脚，然后根据传感器接收到的信号，控制电机的转速和方向，从而让小车沿着指定的路线行走。
当小车行驶到某个特定位置时，也可以添加一些其他的控制程序，比如使小车停下、发出提示音等等。
二、设计流程1、硬件搭建首先，需要将电机与Arduino板上的电机驱动器连接起来，并将电池组的两根电线连接到Arduino的电源管脚上，以为小车提供电力。
接着，需要将红外传感器接到Arduino上，这里需要注意的是，通常情况下，红外传感器会有三根引脚，其中一个是Vcc，一个是GND，还有一个是信号引脚。
Vcc和GND连接到Arduino的对应管脚，而信号引脚则要根据具体情况进行连接。
基于红外反射式传感器TCRT5000的循迹小车设计
Design of tracking car based on infrared reflective sensor TCRT5000
ZHU Chunhua，GU Xueliang
（School of Information Science and Engineering，Henan University of Technology，Zhengzhou 450001，China）
Imaging Method（61741107），National Natural Science Foundation of China for Youth：Research on Rateless Code Cooperative Transmission Method
Based on Dynamic Antenna Selection in Large⁃Scale MIMO System （61601170），Henan Science and Technology Department ：Research on Radio
Abstract：A design scheme of the improved intelligent tracking car is proposed to improve both the stability and forward speed performance index of the tracking car. The infrared reflective sensor TCRT5000 is introduced to detect ground information. The motion speed of the car ′ left and right wheels is controlled by using the MCU internal program to control the double MOS drive and combining with PWM signals output by the MCU，so as to enable the car to run automatically along the guiding track， and greatly improve the stability and speed of the tracking car. The experimental results demonstrated the effectiveness of the proposed scheme.
TCRT5000红外反射式开关传感器寻黑白线循迹模块避障小车寻迹
TCRT5000红外反射式开关传感器寻黑白线循迹模块避障小车寻迹TCRT5000一体化光电传感器，具有抗干扰性强，使用方便等优点，是寻迹智能小车必备，检测距离10MM，多路可以适应多种黑线轨道，输入电压5V,黑线输出0V,白线输出5V,数字量输出，+：接直流DC5V正极-：接直流DC5V负极S：信号输出端，光敏三极管饱和，此时模块的输出端为高电平，指示二极管被点亮。
概述TCRT5000光电传感器模块是基于TCRT5000红外光电传感器设计的一款红外反射式光电开关。
传感器采用高发射功率红外光电二极管和高灵敏度光电晶体管组成，输出信号经施密特电路整形，稳定可靠。
应用场合：1.电度表脉冲数据采样2.传真机碎纸机纸张检测3.障碍检测4.黑白线检测基本参数：1.外形尺寸：长32mm~37 mm；宽7.5mm；厚2mm2.工作电压：DC 3V~5.5V，推荐工作电压为5V3.检测距离：1mm~8mm适用，焦点距离为2.5mm模块原理和应用电路原理图：图 1 TCRT5000传感器模块电路原理图传感器的红外发射二极管不断发射红外线，当发射出的红外线没有被反射回来或被反射回来但强度不够大时，光敏三极管一直处于关断状态，此时模块的输出端为低电平，指示二极管一直处于熄灭状态；被检测物体出现在检测范围内时，红外线被反射回来且强度足够大，光敏三极管饱和，此时模块的输出端为高电平，指示二极管被点亮。
驱动芯片：L298N双H桥驱动芯片2.驱动部分端子供电范围Vs：＋5V～＋35V；如需要板内输出5V，则供电范围Vs：+7V～+35V3.驱动部分峰值电流Io：2A4.逻辑部分端子供电范围Vss：＋5V～＋7V（可板内取电＋5V）5.逻辑部分工作电流范围:0～36mA6.控制信号输入电压范围：低电平：－0.3V≤Vin≤1.5V高电平：2.3V≤Vin≤Vss7.最大功耗：20W（温度T＝75℃时）8.存储温度：－25℃～＋130℃9.驱动板尺寸:55mm*49mm*33mm(带固定铜柱和散热片高度)10.驱动板重量：33g11.其他扩展：控制方向指示灯、逻辑部分板内取电接口。
小车红外循迹模块原理和应用
通信1001 鞠亮
一.感应方案的选用 二.传感器的检测原理 三.电路的焊接 四.软件的设计
二.传感器的检测原理
图3.4 红外对管检测电路
寻线电路采用的是红外对管ST188（光电传感器）， 光电传感器的前端面与被测物体的最佳检测距离为 8±1.5mm。 当检测的物体为黑色物体时，红外光管二极管U1发 射出的光线大部分被检测的黑色物体所吸收，反射 的光线已经很微弱，光敏三极管无法导通。所以 LM311的2脚为高电平，并且与3脚的输出电压同时 送入比较器LM311进行比较。由于U2>U3,使得 LM311的7脚电平输出为高，发光二极管不亮，最后 输出Vout为高。当被检测的物体为白色物体时，红 外光电二极管U1发射的光线会被白纸反射回来，这 时在红外线传感器的接收端会得到很强的光照，这 是光敏三极管就会导通。比较器LM311的2脚就会接 地，为低电平，与3脚的电压比较后再7脚的输出端 输出一个低电平。这时发光二极管就会形成回路， 发出红光，输出端Vout为低。将比较器的输出Vout 送入单片机中进行判断就可以判断出此时被检测的 轨迹是白色还是黑色的。
{
if(speed>=-100 && speed<=100)
{
if(index==1) //电机1的处理
{
m1=abs(speed); //取速度的绝对值
if(speed<0) //速度值为负则反转
{
s1=0;
s2=1;
}
else
//不为负数则正转
{
s1=1;
s2=0;
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。
红外自动循迹小车实验报告
摘要本实验完成采用红外反射式传感器的自寻迹小车的设计与实现。
采用与白色地面色差很大的黑色路线引导小车按照既定路线前进，在意外偏离引导线的情况下自动回位，并能显示小车停止的时间。
本设计采用单片机STC89C51作为小车检测、控制、时间显示核心，以实验室给定的车架为车体，两直流机为主驱动，附加相应的电源电路下载电路，显示电路构成整体电路。
自动寻迹的功能采用红外对管LTH1550实现，信号经三极管9012放大，经LM339电压比较器比较之后将信号送给单片机，由单片机通过控制驱动芯片L298N驱动电动小车的电机，实现小车的动作。
同时还可以将小车的停留时间通过四位数码管显示。
关键词：STC89C51单片机；红外对管LTH1550；红外传感器；寻迹一、系统设计任务与要求小车从上坡处开始行驶，到达坡顶停留5秒，由数码管显示停留时间，然后继续行驶，到达坡底开始沿黑线行驶，直到终点宽黑线停止。
二、方案分析与论证总体方案设计：根据题目，我们设计了以下方案并进行了综合的比较论证，自动寻迹电动小车系统由小车主体部分、微控制器模块、寻迹传感器模块、电机驱动模块、显示模块、电源模块构成。
2.1 总体方案论证与比较方案一：采用数字电路来组成小车的各部分系统，实现各部分功能。
本方案电路复杂，灵活性不高，效率低，不利于小车智能化的扩展，设计困难。
方案二：采用单片机来作为整机的控制单元。
黑线检测采用红外对管对光源信号进行采集，再经过三极管放大，电压比较使输出转化为数字信号送到单片机系统处理。
此系统比较灵活，采用软件方法来解决复杂的硬件电路部分，使系统硬件简洁化，各类功能易于实现，能很好地满足题目的要求。
方案二简洁、灵活、可扩展性好，能达到题目的设计要求，因此采用方案二来实现。
方案二的基本结构图如下：图１总体系统结构框图２.2 寻迹检测方案的选择方案一：采用CCD传感器。
利用CCD传感器进行自动导航的机器人已得到初步应用。
但CCD传感器价格较高，体积较大，数据处理复杂，不适合本次实验使用。
基于红外光电传感器的智能车自动寻迹系统设计
基于红外光电传感器的智能车自动寻迹系统设计一、本文概述随着科技的飞速发展，智能化、自动化的技术在各个领域得到了广泛的应用。
在智能交通系统中，智能车自动寻迹系统以其高效、准确的特点，受到了广泛的关注。
本文旨在探讨基于红外光电传感器的智能车自动寻迹系统的设计，以期能为智能交通系统的发展提供有益的参考。
本文将详细介绍红外光电传感器的工作原理及其在智能车自动寻迹系统中的应用。
红外光电传感器作为一种非接触式的测量工具，具有灵敏度高、响应速度快、抗干扰能力强等优点，因此在智能车自动寻迹系统中具有广泛的应用前景。
本文将深入探讨智能车自动寻迹系统的总体设计方案。
包括系统的硬件设计，如红外光电传感器的选型、电路设计、微处理器的选择等，以及软件设计，如路径识别算法、运动控制算法等。
通过对这些关键技术的详细分析，以期能为实际系统的设计提供有益的参考。
本文将通过实例分析，验证所设计的智能车自动寻迹系统的性能。
通过在不同环境下进行实际测试，收集并分析系统的寻迹精度、速度、稳定性等数据，从而评估系统的性能，并提出改进意见。
本文旨在对基于红外光电传感器的智能车自动寻迹系统进行全面、深入的研究，以期能为智能交通系统的发展提供有益的参考。
二、红外光电传感器原理及特性红外光电传感器是一种利用红外线进行非接触式测量的传感器，其基本原理是基于光电效应和红外辐射的特性。
红外光电传感器内部包含一个发射器和一个接收器，发射器发射出特定波长的红外线，当这些红外线遇到物体后，部分会被反射回接收器。
根据物体对红外线的反射程度，接收器可以感知到物体的存在及其与传感器的距离。
红外光电传感器具有多种特性，使其特别适用于智能车自动寻迹系统。
红外光对许多物体的穿透能力较弱，因此传感器能够精确地感知物体表面的细节，这对于智能车寻迹系统中的路径识别非常关键。
红外光电传感器对环境光线的变化不敏感，即使在日光下也能正常工作，这使得系统在各种光线条件下都能保持稳定的性能。
基于红外反射式光电传感器的智能循迹小车
基于红外反射式光电传感器的智能循迹小车闫俊旭1侯超2（1.太原科技大学电子信息工程学院山西太原0300242.太原重型机械厂山西太原030024）摘要:本文介绍了一种智能寻迹小车的设计与实现。
基于红外反射式光电传感器的寻迹原理，采用AT89C52单片机为核心控制器件，通过红外传感器检测路面信息，单片机获取路面信息后，进行分析、处理，最后控制步进电机调节转向和转速。
实验表明：该系统抗干扰能力强、电路结构简单，能够准确实现小车沿给定的黑线快速、平稳行驶。
关键词：AT89C52、反射式光电对管（RPR220）、步进电机Design of Autonomous Tracing System based on single chip microcomputerYan Junxu1Hou Chao2(1. Institute of Electronic and Information; Taiyuan University of Science andTechnology; Taiyuan 030024; China2.Taiyuan Heavy Mavhinery Group Co.,LTD; Taiyuan 030024; China)Abstract: Based on infrared reflective photoelectric sensor tracing principle, a intelligent tracing car which used AT89C52 microcontroller as the core control device was designed. When infrared sensor detects the information of road, the microcontroller analysis, process, and finally control the stepper motor adjust the steering and speed. Experiments show the intelligent tracing car had the feature of the anti-jamming ability and a simple circuit structure, and can achieve a given car black line along the fast, smooth driving accurately.Keywords: AT89C52, reflective photoelectric tube (RPR220), stepper motor引言：智能汽车作为一种智能化的交通工具，体现了车辆工程、人工智能、自动控制、计算机等多个学科领域理论技术的交叉和综合，是未来汽车发展的趋势。
智能小车红外循迹巡线传感器原理与应用电路
智能小车红外循迹巡线传感器原理与应用电路智能小车是指由单片机控制的，可以修改程序的，在程序的控制下，能够自由移动，自动完成特定功能的小车。
它集计算机技术，软件编程，自动控制，传感器技术，机械结构于一体，是学习信息技术，机器人的最佳载体。
小车循迹指的是小车在白色地板上循黑线行走，通常采取的方法是红外探测法。
也可用CCD，CMOS 摄像头方案，光电优点：1．电路设计相对简单 2．检测信息速度快 3．成本低缺点：1．道路参数检测精度低、种类少2．检测距离短3．耗电量大4、容易受外界光线干扰摄像头优点：1．检测前瞻距离远 2．检测范围宽3．检测道路参数多缺点：1．电路相对设计复杂2．检测信息更新速度慢3．软件处理数据较多红外探测法，即利用红外线在不同颜色的物体表面具有不同的反射强度的特点，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。
单片机就是否收到反射回来的红外光为依据来确定黑线的位置和小车的行走路线。
常用的红外探测元件有红外发光管，红外接收管，红外接收头，一体化红外发射接收管。
红外线是不可见光线。
所有高于绝对零度（-273.15℃）的物质都可以产生红外线。
人的眼睛能看到的可见光按波长从长到短排列，依次为红、橙、黄、绿、青、蓝、紫。
其中红光的波长范围为0.62～0.76μm；紫光的波长范围为0.38～0.46μm。
比紫光波长还短的光叫紫外线，比红光波长还长的光叫红外线。
红外发光二极管：外形和普通发光二极管LED相似，发出红外光。
管压降约1.4v，工作电流一般小于20mA。
为了适应不同的工作电压，回路中常常串有限流电阻。
红外线发射管有三个常用的波段，850NM、875NM、940NM。
根据波长的特性运用的产品也有很大的差异，850NM波长的主要用于红外线监控设备，875NM主要用于医疗设备，940NM波段的主要用于红外线控制设备。
基于红外传感器的自动寻迹智能小车设计
毕业设计（论文）基于红外传感器的自动寻迹智能小车设计系别专业班级学号姓名指导教师基于红外传感器的自动寻迹智能小车设计摘要介绍了一种自动寻迹智能车的设计,研究了采用红外反射式光电传感器作为路径采集模块实现自动寻迹的软硬件设计方法。
系统采用Freescale 16位单片机MC9S12DG128为核心控制器,利用12个红外光电传感器构成的光电传感器阵列采集路面信息,单片机获得传感器采集的路面信息和车速信息,经过分析后控制智能车的舵机转向,同时对直流电机进行调速,从而实现智能车沿给定的黑线快速平稳地行驶。
介绍了光电传感器的寻迹原理,讨论了光电传感器排列方法、布局等对寻迹结果的影响及速度和转向控制的PID算法的研究和参数整定。
关键字：光电传感器，寻迹，路径识别，PWM，PIDDesign of autonomous tracing smart car based on infrared sensorsAuthor:Xue ChangliangTutor:Gu DeyingAbstractA design of autonomous tracing system in intelligent vehicle is introduced. The software and hardware design method which realizes the autonomous tracing using the infrared Reflective photoelectric sensors as the path recognition module is researched. The system employs Freescale HCS series 16 bit single-chip microcomputer MC9SDG128 as its main controller and an array of photoelectric sensors for recognizing the path information. Single-chip Microcomputer energizes the PWM signal to steer and control the speed of the DC electric motor according to the analysis of the path and speed information from sensors. Consequently, this intelligent vehicle can track the black-guide-line automatically and move forward following the line quickly and smoothly. The autonomous tracing principle of photoelectric sensor is presented. The effects of sensor s’ array method, overall arrangement on the autonomous trace are discussed. And the use of PID algorithm in speed and steering control.Key words : photoelectric sensor ,autonomous tracing, path recognition, PWM,PID目录第1章绪论 (1)1.1 课题的研究背景 (1)1.2 国内外智能车的研究现状 (1)1.3 本文内容及结构安排 (3)第2章红外传感器的寻迹原理及布局对寻迹的影响 (4)2.1红外传感器寻迹原理 (4)2.2传感器布局对路径识别的影响 (6)2.2.1布局相关参数 (6)2.2.2一字型与八字型布局研究 (6)第3章智能车机械结构的调整 (9)3.1 赛车参数 (9)3.2舵机安装方式调整 (10)3.3 前轮定位 (10)3.3.1主销后倾角 (10)3.3.2主销内倾角 (11)3.3.3 前轮外倾角 (12)3.3.4前轮前束 (13)3.4重心位置 (13)3.5 齿轮传动间距调整 (14)3.6后轮差速机构调整 (14)第4章系统硬件设计 (15)4.1 S12控制核心 (16)4.2电源管理模块 (17)4.2.1 单片机稳压电源电路设计 (17)4.2.2 舵机电源模块设计 (19)4.3 电机驱动模块 (20)4.4速度检测模块 (23)4.5 路径识别模块 (25)第5章系统软件设计 (27)5.1 系统的模块化结构 (28)5.1.1 时钟初始化 (28)5.1.2 串口初始化 (28)5.1.3 AD初始化 (29)5.1.4 PWM初始化 (30)5.2 路径信息处理 (32)5.3 数字滤波算法 (33)5.4 小车控制算法 (35)5.4.1 PID算法 (37)5.4.2 舵机控制 (39)5.4.3 电机控制 (39)第6章系统调试 (40)6.1 开发调试工具 (40)6.2 无线调试模块 (42)6.3拨码开关调试 (42)6.4 试验结果分析 (42)结论 (44)致谢 (45)参考文献 (46)附录 (47)附录A 硬件原理图 (47)附录B程序源代码 (49)附录C Sorting out PID controller differences (69)第1章绪论1.1 课题的研究背景汽车工业发展已有100多年的历史。
基于红外反射式光电传感器的智能循迹小车
基于红外反射式光电传感器的智能循迹小车
本文所述的智能寻迹小车采用红外光电传感器来识别道路中央的黑色引导线，通过单片机来控制步进电机调节转向和转速，从而实现小车快速稳
定的寻迹行驶。
为保证小车在行驶的过程中具有良好的操纵稳定性和平顺性，本文针对道路特点对小车的方向控制和速度控制，以及传感器的安装都提出
了较为理想的解决方案。
1 系统工作原理
1.1 智能小车寻迹原理
在智能车系统中，寻迹电路采用红外光电传感器进行检测并且寻迹运动。
红外发射管发射的红外线具有一定的方向性，当红外线照射到白色地面
时会有较大的反射，如果距离取值合适，红外接收管接收到反射回的红外线
强度就较大;如果红外线照射到黑色标志线，黑色标志线会吸收大部分红外光，红外接收管接收到红外线强度就很弱。
寻迹时，引导线是黑颜色，不宜反光，当红外发射管输出信号照射到黑色引导线上时输出一个非常微弱的低电平，
这个过程是一个负跳变过程，通过对此信号高低电平的检测就可以知道小车
是正在沿着引导线行驶，若不是沿着引导线行驶，单片机根据传感器送回的。
智能小车红外循迹2024
引言：智能小车红外循迹技术是一种基于红外传感器的自动导航技术，它可以使小车能够根据外界环境发出的红外信号进行导航，实现自动巡航。
本文将从红外循迹技术的原理、应用场景、具体实现方法、优缺点以及未来发展等方面详细讨论。
概述：红外循迹技术是智能小车领域中的重要技术之一，通过红外传感器感知地面上的红外信号，从而确定小车的行驶路径。
该技术常用于自动导航和避障等场景中，具有较高的可靠性和稳定性。
下面将详细探讨智能小车红外循迹技术的相关内容。
正文内容：一、红外循迹技术的原理1.红外传感器的工作原理2.红外信号与地面的交互3.红外循迹算法的实现二、红外循迹技术的应用场景1.工业自动化领域中的应用2.家庭服务中的应用3.自动驾驶车辆中的应用三、智能小车红外循迹技术的具体实现方法1.硬件方案1.1红外传感器选择与安装1.2控制模块设计与搭建1.3电源管理与供电设计2.软件方案2.1红外信号的数据处理2.2循迹算法的设计与实现2.3控制系统的编程与调试四、智能小车红外循迹技术的优缺点1.优点1.1精确度高1.2反应速度快1.3成本较低2.缺点2.1受环境因素影响较大2.2对于不同地面的适应性较差2.3容易受到干扰五、智能小车红外循迹技术的未来发展1.红外循迹技术在自动驾驶领域的应用前景2.其他导航技术与红外循迹技术的结合3.红外传感器的性能改进与创新总结：智能小车红外循迹技术是一种基于红外传感器的自动导航技术，其原理是通过感知地面上的红外信号来确定小车的行驶路径。
红外循迹技术广泛应用于工业自动化、家庭服务和自动驾驶车辆等领域。
该技术具有精度高、反应速度快以及成本低的优点，但也存在受环境因素影响较大、对不同地面适应性差以及易受干扰等缺点。
未来，红外循迹技术在自动驾驶领域的应用前景广阔，并且可以通过与其他导航技术的结合以及红外传感器的性能改进与创新来进一步提升其应用效果和可靠性。
基于红外传感器的智能寻迹小车资料
单片机小车,51小车,DIY小车,AVR小车,PIC小车,智能寻迹小车淘宝价：167.00元宝贝运费：平邮10.00元，快递15.00元，EMS25.00元掌柜名称：承芯易人卖家信用：所在地区：上海-上海上架时间：2010-04-05 18:45:47下架时间：2010-04-19 18:45:47宝贝数量：936本机最大特点:为了解决学生够买编程器的问题,此机器人无需编程器,完全支持IAP/ISP在线程序烧写,让你不在为无编程器而担忧.同时,也可以通过像KEILC直接在线仿真.一机多功能的应用.让你完全感觉到学习的乐趣.充分提会到制作中的成就感.(本机器人完全支持C语言及汇编语言两种编程格式)凡本店铺所售产品均为网店+实体店铺销售，淘宝网店可直接用()进行访问,有啊网店可直接用()进行访问.另实体店铺请到(上海市北京东路668号科技京城1D06A）进行咨询.单片机智能寻迹机器人功能描述:1:前方位红外探头让你实现智能寻迹功能（可走黑线或白线）2:正前方的红外反射探头实现智能防撞功能.3:红外遥控器的解码让你用红外遥控小车4:前方定位发光二极管，让你在学习点亮LED灯的同时，模拟汽车前方位灯光。
5：底板光敏电阻的加放，为机器人增加了白天黑夜识别功能。
6：话筒的存在让你完全感受声控的乐趣。
7：蜂鸣器的报警功能，为机器人增添了报警功能8：串口通信与电脑软件的结合，给予你电脑控制机器人的方法，串口库的开放让你实现自由电脑编程控制。
9：按键中断与查询的加入也成为控制小车的又一方法.让你良好的学习的键盘控制.10: 电机驱动芯片为电机控制提供了最优的方法,让软件编写变的简单可行.11:本机最大特点,完全实现ISP(IAP)在线编程,让你不用再为购买编程器而担心.完全无需编程器.12:视频教学光盘与指导书的编写,例程的开源让你完全无师自通.13:完全支持C语言与汇编语言开发与在线调试.本机提供服务描述:A:例程代码的在线讲解.B:机器人的组装在线指导.C:代码思路的在线指导.D:参考代码的案例开发.E:机器人售后技术支持与技术开发服务单片机益智系列——智能寻迹机器人是由上海益芯科技有限公司为科教方便而研发设计。
红外传感器循迹算法
红外传感器循迹算法引言：红外传感器是一种常用的传感器技术，它可以通过接收和解读红外线信号来检测和测量物体的位置、距离和运动。
在机器人技术中，红外传感器被广泛应用于循迹算法中，使机器人能够根据预设的路径规划自主导航。
本文将介绍红外传感器循迹算法的原理和应用。
一、红外传感器的工作原理红外传感器利用红外线的特性进行测量和检测。
它由发射器和接收器组成，发射器发射红外线信号，接收器接收并解读信号。
当红外线遇到物体时，会被物体反射或吸收，接收器通过检测红外线的强度和反射信号的时间来确定物体的位置和距离。
二、红外传感器在循迹算法中的应用红外传感器在循迹算法中起到了关键作用，它可以通过检测地面上的黑线来实现机器人的导航。
循迹算法的基本原理是当机器人检测到黑线时，向相应的方向行驶，当机器人离开黑线时，调整方向重新寻找黑线。
以下是红外传感器循迹算法的基本步骤：1. 初始化：将机器人放置在预设的起点位置上，确保红外传感器能够正常工作。
2. 检测信号：红外传感器开始工作，检测地面上的黑线信号。
如果检测到黑线，执行下一步；否则，调整方向继续寻找黑线。
3. 行驶控制：根据检测到的黑线信号，确定机器人行驶的方向。
如果黑线在机器人的左边，则机器人向左行驶；如果黑线在机器人的右边，则机器人向右行驶。
4. 调整方向：如果机器人离开黑线，调整方向重新寻找黑线。
可以通过旋转或转向来实现。
5. 到达终点：当机器人到达预设的终点位置时，循迹算法结束。
三、红外传感器循迹算法的优点和局限性红外传感器循迹算法具有以下优点：1. 简单易用：红外传感器循迹算法的实现相对简单，不需要复杂的算法和硬件设备。
2. 实时性强：红外传感器可以实时检测地面上的黑线信号，并及时调整机器人的行驶方向。
3. 成本低廉：红外传感器的价格相对较低，适合大规模应用。
然而，红外传感器循迹算法也存在一些局限性：1. 环境依赖：红外传感器的性能受环境影响较大，如光线、反射率等因素会对循迹效果产生影响。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
红外反射式传感器在智能循迹小车中的应用
在电子设计大赛培训中，我们设计制作了一款智能寻迹小车，基本要求是让小车能沿着既定的路线行驶，比如在地板上随便画一条黑线，小车就能沿黑线行驶。
这里的循迹模块采用的是反射式红外对管ST178H。
ST178H传感器的工作原理与一般的红外传感器一样,一传一感。
ST178H具有一个高发射功率红外发光二极管和一个高灵敏度红外接收管。
当发射管的红外信号经反射被接收管接收后,接收管的电阻会发生变化,在电路上一般以电压的变化形式体现出来,而经过ADC转换或LM393等电路整形后得到处理后的输出结果。
电阻的变化取决于接收管所接收的红外信号强度,常表现在反射面的颜色和反射面接收管的距离两方面.硬件电路原理图如下:
通过调节滑动变阻器R4可以调节红外对管的灵敏度，当红外对管检测到白线或黑线却不能送出信号时，可以调节R4来增大其灵敏度。
1、红外对管寻迹：
当小车在白色地面行驶时，装在车下的红外发射管发射红外线信号，经白色反射后，被接收管接收，一旦接收管接收到信号，输出端将输出低电平；当小车行驶到黑线时，红外线信号被黑色吸收后，将输出高电平，从而实现了通过红线检测信号的功能。
将检测到的信号送到单片机的I/O 口，当I/O 口检测到的信号为高电平时，表明小车处在黑色的引线上；同理，当I/O 口检测到的信号为低电平时，表明小车行驶在白色地面上。
寻迹模块用了三路采样，中间一个控制轨迹，两侧的用于检测道路的分支、弯道、交叉口等，布置如下：
行驶原理：若红外对管2检测到黑线，小车直走；若只
有红外管1检测到黑线，小车左拐；若只有红外管3检测到
黑线，小车右拐；若三个管都没有检测到黑线，小车保持原
来的状态行驶。
当黑线在红外对管下，会给单片机一个高
电平。
2、红外对管测速测距：
在两个车轮上分别粘贴一小片白纸，在能检测到白纸的位置分别放置一红外
对管，车轮在转动时，红外对管检测到白纸输出低电平，单片机计数一次，结合小车轮子的直径和小车行驶的时间就可以计算出小车行驶的速度和路程。
并用液晶显示出来。
在寻迹上，对红外对管个数的选择以及摆放，我们经过了周密考虑。
如果在车底盘多用几个传感器，小车的寻迹灵敏度更高，小车也行驶更平稳。