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1、自动寻迹小车设计报告一、系统设计1、设计要求(1) 自动寻迹小车从安全区域启动。(2) 小车按检测路线运行，自动区分直线轨道和弯路轨道，在弯路处拐弯，实现 灵活前进、转弯、等功能2. 小车寻迹的原理这里的寻迹是指小车在白色地板上寻黑线行走，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
2、测距离有限，一般最大不应超15cm。对于发射和接收红外线的红外探头，可以自己制作或直接采用集成式红外探头。3、模块方案根据设计要求，本系统主要由控制器模块、寻迹传感器模块、直流电机及其驱 动模块等构成。控制器模块：控制器模块由AT89C51单片机控制小车的行走。寻迹传感器模块：寻迹传感器用光电传感器ST188检测线路并反馈给单片机执行。ST188采用高发射功率红外光电二极管和高灵敏度双光电晶体管组成。检测 距离:4-13mm直流电机及其驱动模块：直流电机用 L298来驱动。L298N是一个具有高电压 大电流的全桥驱动芯片，它相应频率高，一片L298N可以分别控制两个直流电机，而且还带有控制使能
3、端。用该芯片作为电机驱动，操作方便，稳定性好，性能优良。4系统结构框图：】、硬件实现及单元电路设计1微控制器模块的设计在本次设计中我们采用了 AT89C51位主控制器。它具有智能化，可编程，小型便携等优点2光电传感器:本次试验我们采用了 ST188光电传感器，ST188采用高发射功率红外光电二极管和高灵敏度双光电晶体管组成。检测距离：4-13mm。其连接电路图如下:3直流电机及其驱动模块在直流电机驱动问题上，我们采用一片 L298来驱动直流电机。其连接电路图如下:通过光电传感器检测到的信息反馈给单片机，单片机输出PWM波给L298,控制电机的转速的大小，从而控制小车方向的转变。总电路图如下:U
4、1191829303112345678卜 XTAL1XTAL2RSTPSENALEEAP1.0P1.1P1.2P1.3P1.4P1.5P1.6P1.7U2398"6P0.0/AD0P0.1/ADP0.2/AD；P0.3/AD3P0.4/AD, 35P0.5/AD5P0.6/AD6P0.7/AD7 亠3534333221222324P2.0/A8P2.1/A9P2.2/AKP2.3/A1”252627P2.4/A1；P2.5/A13P2.6/A1,-27P2.7/Al528101112P3.0/RXDP3.1/TXDP3.2/INT0P3.3/INT1314P3.4/T0 rr15P3
5、.6/W-17P3.5/T1P3.7/R DIN1 VCCVSIN2OUT1IN3IN4OUT2ENAENBOUT3SENSAOUT4SENSB GND231314710126110081150L2988AT89C51三.软件设计 ：在这次的软件设计中我们用了中断及 PWM 波来控制电机的转速。通过控制 PWM 的占空比的大小来控制电机的速度。从而达到控制小车在弯道转弯的目的。 程序如下：#include<reg51.h>#include<stdio.h>sbit r1=P2A2;sbit r3=P2A3;int a=0,b=0, pwm1=0,pwm2=0;sbit
6、led_1=P2A0;sbit led_2=P2A1;sbit r4=P2A6;sbit r5=P2A7;void delay(int k)int i,j;for(i=0;i<k;i+) for(j=0;j<128;j+);void Timer_Init(void)TMOD=0x01; /定时器 0，方式 1TH0=(65535-1000)/256;TL0=(65535-1000)%256; /方式 1， 1ms 定时TR0=1;ET0=1;EA=1;/开定时中断 0void time0() interrupt 1/定时中断 0TH0=(65535-500)/256;TL0=(65
7、535-500)%256;a+,b+;if(a<=pwm1)led_1=0;else led_1=1;if(a>=100)a=0;if(b<=pwm2)led_2=0;else led_2=1;if(b>=100)b=0;/生成周期为 100ms 的方波void main()IE=0x85;/IE=, 允许外部 INT0 和 INT1 中断IT0=1;/下降沿delay(2);led_1=1;led_2=1;while(1)P1=0x05;pwm1=50,pwm2=50;/外部中断 0void int0(void)interrupt 0if(r1) P1=0x01;delay(200);pwm1=50,pwm2=70;if(r3)P1=0x04;delay(200); pwm1=70,pwm2=50;