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智能循迹小车报告 设计者：公磊 信息学院 智能寻迹小车的设计 Intelligent Tracing Car Design 摘要： 智能寻迹小车控制系统的设计中，以STC89S52为核心，用L298N驱动两个减速电机，当产生信号驱动小车前进时，是通过寻迹模块里的红外对管是否寻到黑线产生的电平信号通过LM393再返回到单片机，单片机根据程序设计的要求做出相应的判断送给电机驱动模块，让小车来实现前进、左转、右转、停车等基本功能。 关键字： 寻迹小车，STC89S52，单片机 Intelligent Tracing Car Design Abstract: The smart car is LFT for the chassis, STC89S52MCU as its core, including motor and photoelectric sensors, MCU controls the car turning back forward or running on the black line. ST178 reflective voltage seeks the trace. Key words： STC89S52，tracking car 一、前沿 寻迹是指通过红外发射管和接收管识别路径。本设计的关键有三个方面：1.方案的比较与论证；2.硬件的设计实现；3.软件的设计实现。 第一章是智能小车总体概况。介绍了小车的功能及展示了小车模型。 第二章是系统要求。介绍了小车设计的要求及寻迹的原理。详细阐述了各模 块的方案比较与论证，最后得出最终方案。 第三章是硬件实现及单元电路实现。详细阐述了各部分电路的设计，并给出了原理图。 第四章是软件设计。介绍了设计思想、程序流程图及具体程序设计。 二、系统设计 1、设计要求 （1）自动寻迹小车从安全区域启动。 （2）小车按指定路线运行，自动区分直线轨道和弯路轨道，在指定弯路处拐弯，实现灵活前进、转弯、等功能。 （3）小车完成指定运行任务。 2、小车循迹的原理 这里的循迹是指小车在黑色地板上循白线行走，通常采取的方法是红外探测法。 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。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。红外探测器探测距离有限，一般最大不应超过3cm。 3、模块方案比较与论证 根据设计要求，本系统主要由控制器模块、电源模块、寻迹传感器模块、直流电机及其驱动模块、电压比较模块等模块构成。 为较好的实现各模块的功能，我们分别设计了几种方案并分别进行了论证。 3.1车体设计 方案1：购买玩具电动车。购买的玩具电动车具有组装完整的车架车轮、电机及其驱动电路。但是一般的说来，玩具电动车具有如下缺点：首先，这种玩具电动车由于装配紧凑，使得各种所需传感器的安装十分不方便。其次，这种电动车一般都是前轮转向后轮驱动，不能适应该题目的方格地图，不能方便迅速的实现原地保持坐标转90度甚至180度的弯角。再次，玩具电动车的电机多为玩具直流电机，力矩小，空载转速快，负载性能差，不易调速。而且这种电动车一般都价格不菲。因此我们放弃了此方案。 方案2：自己制作电动车。经过反复考虑论证，我们制定了左右两轮分别驱动，、前万向轮转向的方案。即左右轮分别用两个转速和力矩基本完全相同的直流电机进行驱动，车体前部装一个万向轮。这样，当两个直流电机转向相反同时转速相同时就可以实现电动车的原地旋转，由此可以轻松的实现小车坐标不变的90度和180度的转弯。 在安装时我们保证两个驱动电机同轴。当小车前进时，左右两驱动轮与前万向轮形成了三点结构。这种结构使得小车在前进时比较平稳，可以避免出现前轮过低而使左右两驱动轮驱动力不够的情况。为了防止小车重心的偏移，前万向轮起支撑作用。 综上考虑，我们选择了方案2。小车总体结构图： 图2 车体图 3.2控制器模块 AT89S52是一种带4K字节闪烁可编程可擦除只读存储器（FPEROM—Falsh Programmable and Erasable Read Only Memory）的低电压，高性能CMOS8位微处理器，俗称单片机。该器件采用ATMEL高密度非易失存储器制造技术制造，与工业标准的MCS-51指令集和输出管脚相兼容。由于将多功能8位CPU和闪烁存储器组合在单个芯片中，ATMEL的AT89S52是一种高效微控制器，为很多嵌入式控制系统提供了一种灵活性高且价廉的方案。 1. 主要特性 但是由于我们没有ATMEL公