寻迹小车实验报告.docx

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自动寻迹小车设计报告

一、系统设计

1、设计要求

自动寻迹小车从安全区域启动。

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.

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

主控芯片AT89C51L298直流电机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，

主控芯片

AT89C51

L298

直流电机

电压比较

电压比较

器

光电传感器

二、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。

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：

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：

U19

U1

9

4

U2

19

XTAL1

XTAL2

9

RST

P0.0/AD039

P0.1/AD138

P0.2/AD237

P0.3/AD336

P0.4/AD435

P0.5/AD534

P0.6/AD633

P0.7/AD732

P2.0/A821

P2.1/A922

P2.2/A1023

P2.3/A1124

P2.4/A1225

P2.5/A1326

P2.6/A1427

P2.7/A1528

P3.0/RXD10P3.1/TXD11P3.2/INT012P3.3/INT113P3.4/T014

P3.5/T115

P3.6/WR16

P3.7/RD17

5

7

10

12

6

11

IN1VCCIN2

IN3IN4ENA

ENB

VS

1

15

SENSASENSB

OUT12

OUT23

OUT313

OUT414

+88.8

18

GND

+88.8

8

L298

PSEN

ALE

EA

1 P1.0

2 P1.1

3 P1.2

4 P1.3

5 P1.4

6 P1.5

7 P1.6

8 P1.7

AT89C51

9

4

U2

5

7

10

12

6

11

2

+88.8

3

13

1

15

14

+88.8

L298

IN1IN2IN3IN4ENAENB

VCC

VS

OUT1OUT2OUT3

SENSASENSB

GND

OUT4

8

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：

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：

#includereg51.h

#includestdio.hsbitr1=P2^2;

sbitr3=P2^3;

inta=0,b=0,pwm1=0,pwm2=0;

sbitled_1=P2^0;sbitled_2=P2^1;

sbitr4=P2^6;sbitr5=P2^7;

voiddelay(intk)

{inti,j;for(i=0;ik;i++)

for(j=0;j128;j++);

}

voidTimer_Init(void)

{

TMOD=0x01;TH0=(65535-1000)/256;

//定时器0，方式1

TL0=(65535-1000)%256; //