循迹小车设计报告

循迹小车设计报告作品名称：黑色印记循迹遥控小车设计要求：设计一套循迹小车，外形如下图所示（可以从淘宝上购买散件）2、小车可以在1.5m*1m的黑色跑道上按照黑色印记前进3、增加遥控功能，包括前进，后退，停车4、提高小车的运行速度5、拍摄一段方案说明及电路仿真视频，并上传到Youku视频6、提交一份1000字以内的设计报告，附主要的原理图和代码实验器材：车轮、直流电机、小车底板、单片机、黑色传感器、导线、电源功放电路板、反相器、直流电源、无线串口模块。设计思路：本系统采用简单明了的设计方案。通过黑色传感器模块判断黑色路径，将所感知的信号传送到单片机系统，然后单片机系统根据预先编订的程序，控制直流电机，控制小车车轮的转向，从而实现智能循迹。实验原理及其设计小车组装部分设计:小车车轮采用两车轮为前轮，后轮为一金属万向轮，车身底板采用铝制材料底板，连接使用螺丝组装。外形如下图所示：硬件电路设计：小车采用Arduino单片机作为控制芯片，如下图所示单片机控制电路：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：时钟电路：给单片机提供一个外接的16MHZ的石英晶振。电源电路：给单片机提供5V电源。复位电路：在电压达到正常值时给单片机一个复位信号。将Arduino单片机进行扩展使用，外形如下图：传感器电路：光电寻线方案一般由多对红外收发管组成，通过检测接受到的反射光强，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比较器转换成数字电平输出到单片机，原理图如下：遥控部分电路设计：小车增加遥控功能实现远程控制小车的前进后退，左右转弯。采用两块无线串口模块，将其安装在Arduino控制板上，一块板子作为遥控器，另一块装在小车上，实现远程控制。外形如下：电机驱动电路：电机采用网上购买的一种二相和四相电机的专用驱动器，通过单片机控制电机的正转和反转，实现小车的方向控制。遥控循迹小车整体外观图：程序部分：采用Arduino的程序设计，如下：int

MotorRight1=5;

int

MotorRight2=6;

int

MotorLeft1=9;

int

MotorLeft2=10;

constintSensorLeft=2;

//左感测器输入脚

const

int

SensorRight=3;

//右感测器输入脚

int

SL;

//左感测器状态

int

SR;

//右感测器状态

void

setup()

{

Serial.begin(9600);

pinMode(MotorRight1,

OUTPUT);

//

脚位

14

(PWM)

pinMode(MotorRight2,

OUTPUT);

//

脚位

15

(PWM)

pinMode(MotorLeft1,

OUTPUT);

//

脚位

16

(PWM)

pinMode(MotorLeft2,

OUTPUT);

//

脚位

17

(PWM)

pinMode(SensorLeft,

INPUT);

//定义左感测器

pinMode(SensorRight,

INPUT);

//定义右感测器

}

void

loop()

{

SL

=

digitalRead(SensorLeft);

//

SM

=

digitalRead(SensorMiddle);

SR

=

digitalRead(SensorRight);

if

(SL

==

LOW&&SR==LOW)//

{

digitalWrite(MotorRight1,HIGH);

digitalWrite(MotorRight2,LOW);

analogWrite(MotorRight1,30);

analogWrite(MotorRight2,0);

digitalWrite(MotorLeft1,HIGH);

digitalWrite(MotorLeft2,LOW);

analogWrite(MotorLeft1,10);

analogWrite(MotorLeft2,10);

}

else

//

{

if

(SL

==

HIGH

&

SR

==

LOW)//

左黑右白,

快速左转

{

delay(1);

digitalWrite(MotorRight1,HIGH);

digitalWrite(MotorRight2,LOW);

analogWrite(MotorRight1,10);

analogWrite(MotorRight2,10);

digitalWrite(MotorLeft1,LOW);

digitalWrite(MotorLeft2,LOW);

}

else

if

(SR

==

HIGH

&

SL

==

LOW)

//

左白右黑,

快速右转

{

delay(1);

digitalWrite(MotorRight1,LOW);

digitalWrite(MotorRight2,LOW);

digitalWrite(MotorLeft1,HIGH);

digitalWrite(MotorLeft2,LOW);

analogWrite(MotorLeft1,10);

analogWrite(MotorLeft2,10);

}

else

//

都是白色,

停止

{

digitalWrite(MotorRi