自动循迹小车的设计.doc

自动循迹小车的设计 院 系 专 业 班 级 学 号 姓 名 指导教师 负责教师 摘 要 本课题以AT89C52单片机为控制核心，利用TCRT5000红外传感器检测黑线实现小车的自动寻迹行驶，并利用超声波传感器检测道路上的障碍，实现小车的自动避障功能。电机驱动芯片采用L298N，驱动直流电机和小车的舵机。软件系统用C语言进行编程，采用模块化设计思想。该系统通过联调后，整个系统可以实现自动的前进、后退、转弯等自动寻迹避障功能。系统的电路结构简单，可靠性高，满足设计要求。 关键词：AT89C52循迹避障红外传感器超声波传感器 Design of Automatic Tracking Car Abstract In this paper, AT89C52 microcontroller as the control center.using infrared sensors, TCRT5000,to detect black line,enable the car to drive tracing the black line automaticly.And the use of ultrasonic sensors to detect obstacles on the road is to realize the Obstacle avoidance capabilities of the car,Send and receive ultrasonic circuit use DYP-ME007 integrated ultrasonic ranging module.And motor driver chip,L298N,can drive DC motor and the cars steering gear.The design uses C language to finish the program and makes modular design.The system achieves the desired functions and meets the design requirements after debug,for example,the forward,turning and parking of the car. ? ?  Keywords: AT89C52;tracking;obstacle;avoidance;infrared sensors;ultrasonic sensors 目 录 1 绪论 1 1.1 课题背景 1 1.2 课题的任务分析与实现 1 1.3 论文的内容安排 2 2 循迹小车系统的总体设计 3 2.1 课题总体分析 3 2.2 方案选择论证 3 3 系统硬件方案设计 6 3.1 单片机最小系统 6 3.1.1 AT89C52单片机介绍 6 3.1.2 时钟电路 9 3.1.3 复位电路 9 3.2智能小车循迹电路的设计 10 3.2.1 TCRT5000红外线传感器 10 3.2.2 LM339比较器 11 3.3 智能小车避障电路的设计 13 3.3.1 超声波传感器工作原理 13 3.3.2超声波避障电路设计 15 3.4 电机驱动电路的设计 16 3.4.1 驱动芯片的工作原理 16 3.4.2 PWM调速原理 16 3.4.3电机驱动电路硬件设计 17 4 软件方案设计 19 4.1 软件设计思想 19 4.2 系统总体程序设计 19 4.3循迹模块软件设计 20 4.4避障子程序 21 5 调 试 23 5.1 硬件电路调试 23 5.2 软件调试 24 5.3 联调及解决方式 24 5.4 测试结果分析 25 结 论 26 参考文献 27 附录Ⅰ 电路原理图 29 1 绪论 1.1 课题背景 自第一台工业机器人诞生以来，机器人的发展，人们不断探讨改造认识自然过程中。CCD传感器而考虑使用价廉物美的红外反射式传感器来充当。智能小车的执行部分，是由直流电机来充当的，主要控制小车的行进方向和速度。 现智能小车发展很快，从智能玩具到其它各行业都有实质成果。其基本可实现循迹、避障、检测贴片、寻光入库、避崖等基本功能，这几次的电子设计大赛智能小车又在向声控系统发展。此次的设计主要实现循迹避障这两个功能。 1.2 课题的任务分析与实现 本课题主要任务是：小车能沿黑线运动，当移动距离障碍物30厘米时，实现转弯。 针对智能小车循迹系统设计要求进行分析得到：小车需要通过识别运行轨迹前进。当小车偏离运行轨迹时循迹系统可以做出纠正动作使小车回到预定轨迹上。 实现此循迹功能可由红外发电路驱动TCRT5000红外传感器发