智能小车实训报告

1、智能小车实训报告摘要：本课题是基于AT89C52单片机的智能小车的设计与实现，小 车完成的主要功能是能够自主识别黑色引导线并根据黑线走向实现 快速稳定的寻线行驶。小车系统以AT89S52单片机为系统控制处理 器；采用红外传感获取赛道的信息，来对小车的方向和速度进行控制. 此外，对整个控制软件进行设计和程序的编制以及程序的调试，并最 终完成软件和硬件的融合，实现小车的预期功能。一、实验目的:通过设计进一步掌握5 1单片机的应用，特别是在嵌入式系统中 的应用。进一步学习5 1单片机在系统中的控制功能，能够合理设计 单片机的外围电路，并使之与单片机构成整个系统。二、设计方案该智能车采用红外传感器对赛

2、道进行道路检测，单片机根据采集 到的信号的不同状态判断小车当前状态，通过电机驱动芯片L298N发 出控制命令,控制电机的工作状态以实现对小车姿态的控制。报告内容安排本技术报告主要分为三个部分.第一部分是对整个系统实现方法 的一个概要说明，主要内容是对整个技术原理的概述；第二部分是对 硬件电路设计的说明，主要介绍系统传感器的设计及其他硬件电路的 设计原理等；第三部分是对系统软件设计部分的说明，主要内容是智能模型车设计中主要用到的控制理论、算法说明及代码设计介绍等。技术方案概要说明本模型车的电路系统包括电源管理模块、单片机模块、传感器模块、电机驱动模块。工作原理:利用红外采集模块中的红外发射接收对

3、管检测路面上的轨迹将轨迹信息送到单片机单片机采用模糊推理求出转向的角度，然后去控制行走部分最终完成智能小车可以按照路面上的轨迹运行。硬件电路的设计1、最小系统:小车采用atmel公司的AT89C52单片机作为控制芯片，图1是 其最小系统电路.主要包括：时钟电路、电源电路、复位电路。 其中各个部分的功能如下：1、时钟电路:给单片机提供一个外接的16MHz的石英晶振。2、电源电路：给单片机提供5V电源.3、复位电路：在电压达到正常值时给单片机一个复位信号。vccVCC PO OCADO XTALlKU/ADlXIAL2P12AD2PO.1!AD3PO/TAOIP0.S-AD5PO.WAMP0.7/

4、AD7RSTPLO!T2 PSENP1.LT2EXALEPl 2 ,Pl JP l-4PAORxDPl .5 PHIkDPL6Pl.7 PiJRTlF14TQP2.Q A8 P2.LAPPWWRPi?RDP23/A11P2.4.A12 P2.5JA13PlkA14VSSP2.7-A15 1PITTTTrS7图1 单片机最小系统原理图2、电源电路设计：模型车通过自身系统，采集赛道信息，获取自身速度信息，加以 处理，由芯片给出指令控制其前进转向等动作，各部分都需要由电路 支持，电源管理尤为重要。在本设计中,51单片机使用5V电源，电机 及舵机使用6V电源。考虑到电源为充电电池组，额定电压为7.2V

5、， 实际充满电稳压后的5V电源供电，舵机及电机直接由电池供电。3、传感器电路：光电寻线方案一般由多对红外收发管组成，通过检测接收到的 反射光强，判断黑白线。原理图由红外对管和电压比较器两部分组成， 红外对管输出的模拟电压通过电压比较器转换成数字电平输出到单 片机。4、电机驱动电路：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，即内含二个日桥的高电 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46V、 2A以下的电机。其引脚排列如图1中U4所示，1脚和15脚可单独引 出连接电流采样电阻器,形成电流传感信号。L298可驱动2

6、个电机， OUT1、OUT2和OUT3、OUT4之间分别接2个电动机。5、7、10、12脚 接输入控制电平，控制电机的正反转，ENA, ENB接控制使能端，控制 电机的停转.也利用单片机产生PWM信号接到ENA,ENB端子，对电机 的转速进行调节.由于一片L298N可以直接驱动两个电机，但是为了加大驱动力， 我们采用两路并联的方式来驱动电机.软件系统的实现小车循迹规则：若小车偏左的时候，车轮将向右偏转；若小车偏右，车轮将向左 偏转；若没有偏移，小车将继续向前;若小车完全偏离黑色轨迹，小车 后退以寻找黑色轨迹。心得总结根据本次设计要求，我们小组系统地阅读了大量的资料，并认真 分析了设计课题的需求

7、，还系统学习了 51系列单片机的工作原理及 其使用方法，并独自设计智能小车的整个项目.虽然条件艰苦，但经过不懈钻研和努力，购买到了所有所需的元 器件，并系统的进行了多项试验，最终做出了整个小车的硬件系统， 然后结合课题任务和小车硬件进行了程序的编制，本系统能够基本满 足设计要求，能够较快较平稳的是小车沿引导线行驶，但由于经验能 力有限，该系统还存在着许多不尽人意的地方有待于进一步的完善与 改进。通过本次课题设计，不仅是对我们课本所学知识的考查，更是对 我的自学能力和收集资料能力以及动手能力的考验。本次毕业设计使 我们对一个项目的整体设计有了初步认识，还认识了几种传感器，并 能独立设计出其接口电路，再有对电路板的制作有了一定的了解，并 学会了使用Protel设计电路。本次毕业设计使我们意识到了实验的重 要性，在硬件制作和软件调试的过程中，出现了很多问题，最终都是 通过实验的方法来解决的.还有以前对程序只是一个很模糊的概念，通 过这次的课题设计使我对程序完全有了一个新的认识，并能使用C 熟练的进行编程了 .通过本次课题设计，极大的锻炼了我们的思考和 分