智能循迹小车答辩

“四小活动”作品汇报智能循迹小车设计制作者：学员二队083441崔鸿禛陈思名制作时间：2011年5月——2011年9月指导教师：周立军设计背景人们在不断探讨、改造、认识自然的过程中，制造能替代人劳动的机器一直是人类的梦想。他可以按照预先设定的模式在一个特定的环境里自动的运作，无需人为管理，便可以完成预期所要达到的或是更高的目标。智能车就是其中的一个体现。智能小车集环境感知、规划决策，自动行驶等功能于一体的综合系统，是典型的高新技术综合体。本次设计的智能车，采用ST89C52单片机作为小车的核心；利用红外传感器进行寻迹，用L9110作为电机控制。

我们采用单片机STC89C52作为主控制核心，STC89C52的对当前的传感器进行查询，根据传感器传来的信息，对当前的环境作出判断，最后对电机作出相应的动作。单片机通过红外传感器检测场地黑线，从而控制电机驱动模块，改变电机转速，达到改变方向的目的。系统框图如下：小车的总体设计

地面黑线

传感器ST89C52电机驱动模块左电机右电机一、小车车体方案一：采用三轮式车身，前轮为万向轮，后轮为两个电机单独控制的驱动轮。但此方案使得车身较小，元器件安装的较紧密，在维护时较困难，而且小车转弯时容易侧翻。所以我们放弃了此方案。方案二：采用四轮式车身，前轮为驱动轮。此方案小车体积较大，有充裕空间安放元器件，也为后续添加其他功能做好准备。但小车转向较为笨重。由于小车安装元器件不是很多，所以我们选择此方案。一、小车车体

四轮小车，双电机。通过控制一个电机向前转，一个电机向后转。从而达到转弯的目的。

二、小车核心——单片机AT89C52单片机是一种低电压、高性能的CMOS8位单片机，拥有8Kb存储空间，适合与许多较为复杂的控制应用。三、传感器电路设计方案1：用光敏电阻组成光敏探测器。光敏电阻的阻值可以跟随周围环境光线的变化而变化。当光线照射到白线上面时，光线发射强烈，光线照射到黑线上面时，光线发射较弱。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。将阻值的变化值经过比较器就可以输出高低电平。但是这种方案受光照影响很大，不能够稳定的工作。因此我们考虑其他更加稳定的方案。方案2：用红外发射管和接收管自己制作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，若红外接收管能接收到反射回的光线则检测出白线继而输出低电平，若接收不到发射管发出的光线则检测出黑线继而输出高电平。这样自己制作组装的寻迹传感器基本能够满足要求，所以我们选择了这个方案。

三、黑线检测电路设计

探测路面黑线的基本原理：光线照射到路面并反射，由于黑线和白纸对光的反射系数不同，可以根据接收到的反射光强弱来判断是否是黑线。利用这个原理，可以控制小车行走的路迹。四、电机驱动电路L9110是为控制和驱动电机设计的集成电路器件。具有良好的抗干扰性、较大的电流驱动能力、有较低的输出饱和压降。五、电源方案方案一：采用1节4.2V可充电式锂电池给直流电机供电，经过电压变换后给支流电机供电，给单片机系统和其他芯片供电。但由于电压不太够，价格昂贵，因此，我们放弃了。方案二：采用4节1.5V干电池供电，电压达到6v，经

稳压后给支流电机供电，给单片机系统和其他芯片供电。此方案虽然在调试中消耗较大，但最为符合实际情况，所以我们选择此方案。小车芯片实物小车实际运行情况前景展望：本次设计我们只运用了单片机的一个功能，如果再加上其他的传感器，可以让小车实现更多的功能，如壁障、报警、暗处行驶、声音控制、环境数据测量与传输等。可广泛应用于军事侦察、勘探、矿产开采等不便于人员实地堪察的