毕业设计（论文）基于光电器件的智能循迹小车设计.doc

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1、 宜宾职业技术学院宜宾职业技术学院 毕业设计 基于光电器件的智能循迹小车设计基于光电器件的智能循迹小车设计 系系 部部 电电子子信信息息工工程程 系系 专专 业业 名名 称称 电子信息工程技术电子信息工程技术 班班 级级 电电 子子 班班 姓姓 名名 学学 号号 指指 导导 教教 师师 20122012 年年 0202 月月 0101 日日 基于光电器件的智能循迹小车设计基于光电器件的智能循迹小车设计 摘摘 要要 本设计是以 RP5 坦克模型为车架，以单片机 STC89C52 为控制核心，加以直流电 机、光电传感器和电源电路以及其他电路组成的。利用光电检测器件检测白色路面 上的黑色标志，从而控

2、制小车的行驶方向，整个系统的电路结构简单，可靠性高。 实验测试结果满足要求，本文着重介绍了该系统的硬件设计方法及程序编写思路。 关键词关键词: STC89C52；传感器；寻迹小车；驱动 Based on the intelligence of photoelectric devices on mark car design Abstract This is a common frame, with three cars for single-chip STC89C52 as control core and dc motor, photoelectric sensor and power ci

3、rcuit and other circuit. Using photoelectric detection device testing of black marks on the white road, thus controlling trolley traveling direction, adopt PWM pulse width modulation to complete the precision control of vehicle speed, can realize the precise car. The whole system of the circuit is s

4、imple in structure, high reliability. The test results, this paper introduces the hardware and software design of the system and the method of analysis of test results. Keywords: STC89C52;Sensor;Tracing car;Driver 目目 录录 引引 言言.1 1 方案论证与选择方案论证与选择.2 1.1 车体方案车体方案.2 1.2 电源模块方案电源模块方案.2 1.3 控制模块方案控制模块方案.3

5、1.4 寻迹传感器方案寻迹传感器方案.3 1.5 电机驱动模块方案电机驱动模块方案.4 1.6 方案确定方案确定.5 2 硬件设计硬件设计.7 2.1 控制模块的控制模块的设设计计.7 2.2 传感器模块的设计传感器模块的设计.9 2.3 驱动模块的设计驱动模块的设计.11 3 软件的设计与实现软件的设计与实现.13 3.1 软件设计原则软件设计原则.13 3.2 编程思路编程思路.13 3.3 传感器数据处理及寻迹程序流程传感器数据处理及寻迹程序流程.14 4 系统测试系统测试.16 4.1 测试工具测试工具.16 4.2 测试过程测试过程.16 4.3 测试结果测试结果.16 总结和体会总

6、结和体会.17 致谢致谢.18 参考文献参考文献.19 附录附录 1 单片机原理图单片机原理图 附录附录 2L298NL298N 原理图原理图 附录附录 3 程序设计程序设计 附录附录 4 产品实物图产品实物图 基于光电器件的智能循迹小车设计基于光电器件的智能循迹小车设计 引引 言言 由于电动小车纯硬件控制具有很多缺点，并且不宜实现复杂的自动控制功能。 而单片机具有体积小、重量轻、耗电少、功能强、控制灵活方便、价格低廉等优点。 因此本设计就是以单片机 STC89C52 为核心，附以外围电路，加以直流电机、光电传 感器和电源电路以及其他电路构成的，即可用于生活也可用于现场教学，是一个很 好的教学

7、示范平台。 这里所指的循迹是指小车在白色路面上循黑线行走，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 的接收管便接收不到红外光。单片机就是以是否收到反射回来的红外光为依据来确 定黑线的位置和控制小车的行走路线。红外探测器探测距离有限，经测量所得一般 最大不应超过 3cm。 1 方案方案论证与选择论证与选择 根据设计要求，本系统主要由电源器模块、控制模块、寻迹传感器模块、直流 电机驱动模块组

8、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。 1.1 车体车体方案方案 方案一：一般的玩具电动车。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，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。并且电动车一般都是前轮转向后轮驱动，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普通直流电 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。 方案二：大功率坦克车体采用带电感的大扭力 280 马达，组合斜齿+金属齿，形 成大扭力、低噪音底盘系统，具有动力性能

9、强、底盘稳定性高、可原地转圈、转弯 灵活等特点。而且此车车架材料为塑料所制，比一般玩具小车架更加牢固，比铁质 小车更加轻便，美观。采用履带式结构的小车，这种结构使得小车在行进时更加的 稳定，可以避免出现打滑类似的情况在复杂多变的路面也能畅通无阻。综合以上因 素考虑，选择了此小车做为本设计的小车车架。 1.2 电源模块电源模块方案方案 由于本系统需要电源供电，我们考虑了如下几种方案为系统供电。 方案一：采用 12V 蓄电池为直流电机供电，将 12V 电压降压、稳压后给单片机 系统和其他芯片供电。蓄电池具有较强的电流驱动能力以及稳定的电压输出性能。 但是蓄电池的体积过于庞大，在小型电动车上使用极为

10、不方便，导致小车负载出现 问题，这样的缺点使我们放弃了此方案。 方案二：采用 10 节 1.5V 干电池供电，电压达到 15V，稳压后给直流电机供电， 然后将 12V 电压再次降压、稳压后给单片机系统和其他芯片供电。但干电池电量有 限，且使用大量的干电池会给小车带来极大负荷，也给系统调试带来很大的不便。 方案三：采用 12V 电源适配器为直流电机供电，因为电源适配器有着较强的电 流驱动能力和稳定的电压输出能力，不会占据车体过多空间，而且取材容易成本不 高，有很高的性价比能满足我们设计要求，因此本设计选择此方案。 1.3 控制模块控制模块方案方案 方案一：采用可编程逻辑器件 CPLD 作为控制器

11、。CPLD 可以实现各种复杂的逻 辑功能、规模大、密度高、体积小、稳定性高、IO 资源丰富、易于进行功能扩展。 采用并行的输入输出方式，提高了系统的处理速度，适合作为大规模控制系统的控 制核心。但本系统不需要复杂的逻辑功能，对数据的处理速度的要求也不是非常高。 且从使用及经济的角度考虑我们放弃了此方案。 方案二：采用凌阳公司的 16 位单片机，它是 16 位控制器，具有体积小、驱动 能力高、集成度高、易扩展、可靠性高、功耗低、结构简单、中断处理能力强等特 点。处理速度高，尤其适用于语音处理和识别等领域。但是当凌阳单片机应用语音 处理和辨识时，由于其占用的 CPU 资源较多而使得凌阳单片机同时处

12、理其它任务的 速度和能力降低。 本系统主要是进行寻迹运行的检测。如果单纯的使用凌阳单片机，可靠性比较 差，从系统的稳定性和编程的简洁性考虑，我们放弃了单纯使用凌阳单片机而考虑 其它的方案。 方案三：该设计实际上是一个自动控制系统，这样的系统用单片机来实现是比 较合适的。鉴于市场上常见的 51 系列 8 位单片机性价比比较高，我们的设计使用 STC89C52 作为 CPU，主要负责系统的控制与协调工作，STC89C52 的 INTO 用来处 理光电集成传感器送来的地面标志信号，该信号主要用于控制小车的状态，同时由 于安装和调试工作可以同时进行，极大地缩短了总体设计和制造的时间。 结合设计实际情况

13、,本设计主控制器选择第三方案。 1.4 寻迹传感器寻迹传感器方案方案 方案一：用光敏电阻组成光敏探测器。光敏电阻的阻值可以随外界光线的变化 而变化。当光线照射到白线上时，光线反射强烈；光线照射到黑线上时，光线反射 较弱。因此光敏电阻在白线和黑线上方时，阻值会发生明显的变化。将光敏电阻阻 值的变化值经过比较器就可以输出高低电平。由于此方案受光线强弱影响很大，不 能稳定的工作，也不便于调试，因此我们考虑其他更加稳定的方案。 方案二：用红外发射管和接收管组成的光电对管寻迹传感器。红外发射管发出 红外线，当发出的红外线照射到白色的平面后反射，发出的红外线照射到黑色的平 面后红外线被吸收。若红外接收管能

14、接收到反射回的红外线则检测出白线继而输出 高电平，若接收不到红外线则检测出黑线继而输出低电平，此种方案设计简单，经 济合理，快捷高效，便于控制，能很好的满足设计要求，因此选择第二套方案。 1.5 电机驱动模块电机驱动模块方案方案 电机驱动调速方案的控制目标是实现电动机的正、反转及调速。 方案一：电阻网络或数字电位器调整分压。采用电阻网络或数字电位器分压调 整电动机的电压，但电动机工作电流很大，分压不仅会降低效率，而且实现很困难。 方案二：采用继电器开关控制。采用继电器控制电动机的开或关，通过开关的 切换调整车速。优点是电路简单，缺点是响应时间慢、可靠性低等。 方案三：采用双 H 桥直流电机驱动

15、芯片：采用电子开关组成 H 型 PWM 电路。H 型电路保证了简单的实现对小车的转速和方向的控制，通过用单片机控制电子开关 工作的占空比，精确调整电动机转速。此电路工作在管子的饱和与截止状态下，效 率非常高；电子开关的速率很快，稳定性很高。 综上所述，方案三调速特性优良、调速范围广、过载能力强，因此本设计采用 方案三。 采用晶体管的直流斩波器的基本原理与整流电路的原理不同的是，在这里晶体 管不受相位控制，而只是工作在开关状态。当晶体管被触发导通时，电源电压加到 电动机上；当晶体管关断时，直流电源与电动机断开，电动机经二极管续流，两端 电压接近于零。脉冲宽度调制，简称 PWM。脉冲周期不变，只改

16、变晶体管的导通时 间，即通过改变脉冲宽度来进行直流调速。 与其它调速系统相比，PWM 调速系统有下列优点： （1）PWM 从处理器到被控系统信号都是数字形式的，无需进行数模转换。信号 保持为数字形式可将噪声影响降到最小。噪声只有在强到足以将逻辑 1 改变为逻辑 0 或将逻辑 0 改变为逻辑 1 时，才能对数字信号产生影响。 （2）对噪声抵抗能力的增强是 PWM 相对于模拟控制的另外一个优点，而且这也 是在某些时候将 PWM 用于通信的主要原因。从模拟信号转向 PWM 可以极大地延长通 信距离。在接收端，通过适当的 RC 或 LC 网络可以滤除调制高频方波并将信号还原 为模拟形式。 （3）由于

17、PWM 调速系统的开关频率较高，仅靠电枢电感的滤波作用就可以获得 脉动很小的直流电流，电枢电流容易连续，系统的低速运行平稳，调速范围较宽， 可达 1：10000 左右。由于电流波形比 V-M 系统好，在相同的平均电流下，电动机的 损耗和发热都比较小。 （4）由于电力电子器件只工作在开关状态，主电路损耗较小，装置效率较高。 （5）主电路简单，所用功率元件少。 （6）低速性能好，稳定精度高，调速范围宽。 根据以上综合比较，以及本设计中受控电机的容量和直流电机调速的发展方向， 本设计采用了 H 型双极型可逆 PWM 变换器进行调速。 脉宽调速系统的主电路采用脉宽调制式变换器，简称 PWM 变换器。

18、脉宽调速也可通过单片机控制继电器的闭合来实现，但是驱动能力有限。为顺 利实现电动小汽车的前行与倒车，本设计采用了可逆 PWM 变换器。可逆 PWM 变换器 主电路的结构式有 H 型、T 型。采用了常用的双极式 H 型变换器，它是由 4 个三极 晶体管和 4 个续流二极管组成的桥式电路。 1.6 方案确定方案确定 经过反复论证与选择，确定了如下方案，系统的结构框图如图 1.1 所示。 （1）采用 RP5 坦克车体作为车体。 （2）采用单片机 STC89C52 作为主控制器。 （3）采用直流 12V 电压作为小车工作电源，5V 直流电压为单片机工作电源。 （4）采用五路循迹避障模块，来完成对路径的

19、选择。 （5）采用 L298N 作为电机的驱动芯片，控制小车的机能。 图 1.1 系统结构框图 2 硬件设计硬件设计 2.1 控制模块的设计控制模块的设计 STC89C52 是片内有 ROM/EPROM 的单片机，因此这种芯片构成的最小系统简单 可靠。用 STC89C52 单片机构成最小应用系统时，只要将单片机接上时钟电路和复位 电路即可。 STC89C52 虽然有内部振荡电路，但要形成时钟，必须外部附加电路。STC89C52 单片机的时钟产生方法有两种。内部时钟方式和外部时钟方式。 本设计采用内部时钟方式，利用芯片内部的振荡电路，在 XTAL1、XTAL2 引脚上 外接定时元件，内部的振荡电

20、路便产生自激振荡。本设计采用最常用的内部时钟方 式，即用外接晶体和电容组成的并联谐振回路。振荡晶体可在 1.2MHZ 到 12MHz 之间 选择。电容值无严格要求，但电容取值对振荡频率输出的稳定性、大小、振荡电路 起振速度有少许影响，C6、C7 可在 20pF 到 100pF 之间取值，但在 60pF 到 70pF 时 振荡器有较高的频率稳定性。所以本设计中，振荡晶体选择 12MHz,电容选择了 30pF，如图 2.1 所示。 在设计印刷电路板时，晶体和电容应尽可能靠近单片机芯片安装，以减少寄生电容， 更好的保证振荡器稳定和可靠地工作。 C17 30P C19 30p P1 12M P10 1

21、 P11 2 P12 3 P13 4 P14 5 P15 6 P16 7 P17 8 RESET 9 P30 10 P31 11 P32 12 P33 13 P34 14 P35 15 P36 16 P37 17 X 2 18 X 1 19 GND 20 P20 21 P21 22 P22 23 P23 24 P24 25 P25 26 P26 27 P27 28 PSEN 29 ALE 30 EA/V P 31 P07 32 P06 33 P05 34 P04 35 P03 36 P02 37 P01 38 P00 39 V CC 40 U1 ST C89C52 图 2.1 晶振电路 STC

22、89C52 的复位是由外部的复位电路来实现的。复位电路通常采用上电自动 复位和按钮手动复位两种方式。 最简单的上电自动复位电路是通过外部复位电路的电容充电来实现的。只要 VCC 的上升时间不超过 1ms,就可以实现自动上电复位。 除了上电复位外，有时还需要按键手动复位。按键手动复位有电平方式和脉冲 方式两种。其中电平复位是通过 RST 端经电阻与电源 VCC 接通而实现的。按键手动 复位电路见图 2.2 所示。时钟频率选用 12MHZ 时，C5 取 100uF,R1 取 200，R2 取 4.7K。 +C7 10u R3 10K K1 RESET V CC 图 2.2 复位电路 采用 STC

23、公司的 STC89C52 单片机，用 USB 接口就直接就可以往单片机中下载程 序。我们在开发过程中使用开发版，方便程序的调试和整机的测试，待系统调试完 成后，将单片机从开发板上取下，安装在小车系统板的单片机座中，由于本次设计 要求中，小车需要完成的任务比较简单，因此我们只在小车系统板的单片机系统中 保留了晶振和复位电路，取消了 JTAG 编程口等冗余电路。控制模块如图 2.3 所示。 C17 30P C19 30p P1 12M P10 1 P11 2 P12 3 P13 4 P14 5 P15 6 P16 7 P17 8 RESET 9 P30 10 P31 11 P32 12 P33 1

24、3 P34 14 P35 15 P36 16 P37 17 X 2 18 X 1 19 GND 20 P20 21 P21 22 P22 23 P23 24 P24 25 P25 26 P26 27 P27 28 PSEN 29 ALE 30 EA/V P 31 P07 32 P06 33 P05 34 P04 35 P03 36 P02 37 P01 38 P00 39 V CC 40 U1 ST C89C52 +C7 10u 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1K R1 R3 10K K1 RESET P00 P01 P02 P03 P04 P05 P06 P07 V CC V CC V

25、 CC 图 2.3 控制模块 2.2 传感器模块的设计传感器模块的设计 为了实现小汽车自动寻迹行走，本设计利用了五组光电对管寻迹传感器。当路 面是白色时，红外发射管发射的红外线能够被外红接收管接收，此时红外接收管导 通，传感器输出 0.8V 左右的低电平；当检测到黑线时，红外发射管发射的红外线不 能够被红外接收管接收，此时红外接收管处于截止状态，传感器输出 4.1V 左右的高 电平。设计时在车体的前部安装了三组寻迹传感器，这就使得小车在行驶过程中若 传感器检测到黑线，则传感器输出由低电平变成高电平，单片机通过查询传感器的 电平情况，进行相应的转向调整。 为了防止外界光线对光电传感器的影响，将其

26、安装在靠近地面约 8mm 高度的位 置。在此条件下测得传感器对白色地面的输出值约为 0.8V，对黑色地面的输出值约 为 4.1V，可直接送单片机。 对于传感器电路设计并论证了两种电路，如图 2.4 所示。 V T1 R2 470 R4 270K R1 10K R3 470 U 3 O PTO ISO 1 V CC O UT 图 2.4 光电对管检测电路 1 在图 2.4 中，VT1 起到滤波整形的作用，R1 起限流电阻的作用。当有光反射回 来时，光电对管中的三极管导通，R2 的上端变为高电平，此时 VT1 饱和导通，三极 管集电极输出低电平；当没有光反射回来时，光电对管中的三极管不导通，VT1

27、 截 至，其集电极输出高电平。 经试验和示波器验证，该电路工作性能一般，输出还有杂散干扰波的成分， 而且这种电路用电量比较大，给此种传感器调理电路供电的电池压降较快。究其原 因，是因为光敏三极管和三极管 VT1 导通时的导通电流较大。 因此考虑用以下电路，如图 2.5 所示。 R3 POT2 R2 470 R4 270KR1 10K U3 OPTOISO1 VCC LM324 OUT 2 3 411 1 图 2.5 光电对管检测电路 2 在图 2.5 中，可调电阻 R3 可以调节比较器的门限电压，经示波器观察，输出波 形相当规则，可以直接够单片机查询使用。 而且经试验验证给此电路供电的电池的压

28、降较小。因此选择此电路作为我们的 传感器检测电路。传感器模块如图 2.6 所示。 IN+1 3 IN+2 5 IN+3 10 IN+4 12 IN-1 2 IN-2 6 IN-3 9 IN-4 13 OUT1 1 OUT2 7 OUT3 8 OUT4 14 U1 LM324 1 2 3 4 5 J1 CON5 D3 D2 D1 VCC R3 470 R2 470 R1 470 VCC R10 POT2 VCC U3OPTOISO1U4OPTOISO1U2OPTOISO1 R6 10K R5 270K R4 10K R9 290K R7 270K R8 10K vcc 图 2.6 传感器模块 2

29、.3 驱动模块的设计驱动模块的设计 采用 L298N 作为电机驱动芯片。L298N 是 SGS 公司的产品，内部包含4通道逻辑 驱动电路。是一种二相和四相电机的专用驱动器，即内含二个 H 桥的高电压大电流 双全桥式驱动器，接收标准 TTL 逻辑电平信号，可驱动4.6V、2A 以下的电机。 1 和 15 和 8 引脚直接接地，4 管脚 VS 接 6V 的电压，它是用来驱动电机的，9 引脚是用来接 4.5 到 7V 的电压的（本文也是接 6V 电压） ，它是用来驱动 L298N 芯片 的， 6 和 11 引脚是它的使能端，一个使能端控制一个电机，至于哪个控制哪个由 自己焊接确定，我们可以把它理解为

30、总开关，只有当它们都是高电平的时候两个电 机才有可能工作，5,7,10,12 是 L298N 的信号输入端和单片机的 IO 口相连， 2,3,13,14 是输出端，输入 5 和 7 控制输出 2 和 3, 输入的 10,12 控制输出的 13,14。 L298N 的 5、7、10、12 四个引脚接到单片机的 I/O 口上，通过对单片机的编程 就可以实现对两个直流电机的控制。如图 2.7 所示。 IN 1 5 OUT 1 2 IN 2 7 OUT 2 3 IN 3 10 OUT 3 13 IN 4 12 OUT 4 14 EN A 6 SEN A 1 EN B 11 SEN B 15 U2 L2

31、98N C8 CAP C9 CAP C2 0.1uf D1 IN 4007 D2 IN 4007 D4 IN 4007 D3 IN 4007 D8 IN 4007 D7 IN 4007 D6 IN 4007 D5 IN 4007 C1 100uf A - + B MOT OR A - + A MOT OR V CC 图 2.7 电机驱动模块 3 软件的设计与实现软件的设计与实现 系统软件设计主要是单片机控制程序的编写，本系统采用的是单片机 STC89C52，它在程序的控制下，接收各个传感器输入的状态，把这些信号进行汇总 运算，并实时的发出各种控制指令，来控制小车的协调运行。 3.1 软件设计原

32、则软件设计原则 应用系统中的应用软件是根据系统功能要求设计的，应稳定正确的实现系统的 各种功能。在本系统中，软件设计要求做到以下几点： （1）软件结构清晰，简捷，流程合理。 （2）各功能程序实现模块化。这样，即便于调试，链接，又便于移植，修改。 （3）程序存储区，数据存储区要合理规划，既能节约内存容量，又使操作方便。 （4）运行状态实现标志化管理。各个功能程序运行状态，运行结果以及运行要 求都要设置状态标志以便查询，程序的转移，运行，控制都可通过状态标志条件来 控制。 （5）经过调试修改后的程序应进行规范化，除去修改的痕迹，以便于交流和借 鉴，也为以后的软件模块化，标准化打下基础。 （6）实现

33、全面软件抗干扰设计。软件抗干扰是单片机应用系统提高可靠性的有 利措施。 3.2 编程思路编程思路 根据前面的硬件系统的设计要求，系统软件采用模块化设计，该系统应用程序 由主程序、子程序等组成。系统应用程序采用模块化的设计，从功能上看，主要包 括: 主程序、寻迹模块等功能模块。 主程序应首先完成系统的初始化任务及小车转向的调整，包括 INT0 中断和 T0 定时器的初始参数设置，然后循环查询寻迹传感器的状态并完成方向调整；驱动脉 冲模块是利用定时器 T0 产生占空比可调的方波信号来控制小车的工作，以达到调速 的目的。如图 3.1 所示。 图 3.1 程序流程图 3.3 传感器数据处理及寻迹程序流

34、程传感器数据处理及寻迹程序流程 我们把小车直线行进时分成三种状态，当中间一个传感器检测到黑线时，小车 在跑道的正上方，这时控制两电机同速度全速运行。当中间那个传感器没有检测到 开始 单片机初始化 调用寻迹子程序 查看循迹模块状态 小车继续 前进 Y YY N N Y 是否有黑线？ 小车前进方向调整 结束 黑线时说明小车此时所行驶的位置不正确，然后再看是左侧的两个传感器检测到黑 线还是右边的两个传感器检测到黑线，如果是左边的两个传感器任意一个检测到黑 线，证明黑线在小车的左边此时小车应该往左转，即左边电机 M1 停止工作右边电机 M2 继续工作，直至中间位置的传感器重新检测到黑线。右边同理，当黑

35、线是被右侧 的两个传感器检测到时说明小车此时应该往右转，即右边电机 M2 停止工作 M1 继续 工作小车往右转，直至小车重新回到正确的位置。在小车行进途中传感器不断检测 黑线位置，不断纠正小车的行进路线保证了小车行进的质量。 用这种类似水平仪的寻迹算法同单纯的判断检测到对管的位置并作出判断的方 法相比，程序思路清晰，程序执行结果较好，功能执行更简便如图 3.2 所示。 图 3.2 传感器信息处理子程序流程图 获取各传感器电平 向左转向右转直走 小车在 黑线左 方 小车在 黑线右 方 转换为小车偏离状况 未偏 4 系统测试系统测试 4.1 测试工具测试工具 仪器名称型号数量用途 电脑神舟优雅 1

36、 调试及下载程序 万用表“星”牌 500 型 1 检查工作状态 电源 Jzk138Q1 提供电源 4.2 测试过程测试过程 1、检测小车的机械性能。 2、检测循迹模块工作是否正常。检查电路线路是否正确，有无短路等故障，器 件有无接错等。经检测循迹模块工作正常。 3、通电检测。将小车各零部件连接起来,检测循迹传感器能否检测到黑线。 4、下载程序调试。将写好的程序烧入到单片机里进行综合测试。 4.3 测试结果测试结果 经检测，小车机械性能完好，循迹传感器工作正常能够检测到黑线，程序运行 正常。 总结和体会总结和体会 从设计开始到结束，从最初的选题讨论到最后的小车测试，经历可谓坎坷，尤 其是在硬件做

37、完开始调试的时候，我便遇到了最大的挑战，小车的运行不能很好的 和程序相结合，也就造成了小车在转弯时检测到了黑线但是小车并不按照黑线的方 向行进，后来经过与李老师的探讨后初步确认是程序的不足，程序中没有写完全小 车在转弯时会遇到的种种情况，在经过对程序的改进加强了对小车转弯的控制结果 实现了功能。 单从这一阶段就让我体会到，要对行使中的车辆进行控制不是一个简单的问题， 它涉及了机械学、力学、光学甚至是概率学，并且要与单片机完美的配合才能准确 的实现所要达到的要求。同时这也反映了单片机具有的功能是非常的强大的，发展 前进也是无量的，现在单片机的发展趋势正向着高可靠性、互连网连接、集成化、 低空耗的

38、方向发展着，相信单片机在今后的自动控制领域中将会有更广阔的应用前 景，真正做到科技改变生活。 致谢致谢 历时四个月的毕业设计已经接近尾声。经过自己不断的努力以及各位老师的耐 心指导和热情帮助，本设计已经基本完成。首先要感谢我的导师李老师对我的耐心 辅导，本次设计无论是硬件还是软件李老师都给予了很大的帮助，为了我们的毕业 设计剪掉了自己的休息时间，长时间在实验室等着为我们排忧解难，老师严谨的治 学态度和热忱的工作作风令我十分钦佩，他的指导使我受益非浅。同时本系创新实 验室的开放也为我的设计提供了实习场地，这也是我能够顺利完成毕业设计的一大 原因，因为氛围真的很重要，在这里能够找到知识的力量。在此

39、对电信系的老师们 和宜宾职业技术学院表示深深的感谢。 通过这次毕业设计，使我深刻地认识到学好专业知识的重要性，也理解了理论 联系实际的含义，并且检验了大学近三年的学习成果。虽然在这次设计中对于知识 的运用和衔接还不够熟练。但是我将在以后的工作和学习中继续努力、不断完善。 这四个月的设计是对过去所学知识的系统提高和扩充的过程，为今后的发展打下了 良好的基础。由于自身的水平有限，在设计中一定存在很多不足之处，敬请各位老 师批评指正。 参考文献参考文献 1 张涛,王永成.Protel99SE 原理图与 PCB 设计教程M.北京：电子工业出版社,2009. 2 韩志军.单片机应用系统设计M.北京：机械

40、工业出版社，2004. 3 郭亨礼，林友德.传感器适用电路M.上海：上海科学技术出版社，1992. 4 罗亚非.凌阳 16 位单片机应用基础M.北京：北京航空航天大学出版社，2003. 5 童诗白、华成英.模拟电子技术基础M.北京：高等教育出版社，2003. 6 阎石.数字电子技术基础M.北京：高等教育出版社，1983. 7 高峰编.单片微型计算机原理与接口技术M.北京：科学出版社，2003. 8 肖玲妮.Protel 99 SE 印刷电路板设计教程M.北京：清华大学出版社，2003. 9 齐从谦.C 语言程序设计教程M.北京：机械工业出版社，2007. 10 黄鸿,吴石增.传感器及其应用技术

41、M.北京：北京理工大学出版社，2009. 附附 录录 附录一附录一 单片机原理图单片机原理图 C17 30P C19 30p 1 2 3 p5 12 34 56 ks1 HEADER 3X 2 R8 1K D1 P1 12M P10 P11 P12 P13 P14 P15 P16 P17 P10 1 P11 2 P12 3 P13 4 P14 5 P15 6 P16 7 P17 8 RESET 9 P30 10 P31 11 P32 12 P33 13 P34 14 P35 15 P36 16 P37 17 X 2 18 X 1 19 GND 20 P20 21 P21 22 P22 23 P

42、23 24 P24 25 P25 26 P26 27 P27 28 PSEN 29 ALE 30 EA/V P 31 P07 32 P06 33 P05 34 P04 35 P03 36 P02 37 P01 38 P00 39 V CC 40 U1 STC89C52 P00 P21 P24 P25 P26 P27 P20 P22 P23 V CC P01 P02 P04 P03 P05 P06 P07RESET P30 P31 P32 P33 P34 P35 P36 P37 X 2 X 1 GND +C7 10u 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1K R1 R3 10K K1 RESET P00 P01 P02 P03 P04 P05 P06 P07 +C24 10uC23 104 V CC 1 1 2 2 3 3 4 4 P9 12 34 56 78 910 P2 ID C5 P15 P17 P16 RESET 1 6 2 7 3 8 4 9 5 DB2 R4 R2 GND 1 V CC 2 V EE 3 RS 4 RW 5 E 6 D0 7 D1 8