基于52单片机智能循迹小车设计与制作

《基于52单片机智能循迹小车设计与制作》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、基于52单片机的智能循迹小车的设计与制作doc文档可能在WAP端浏览体验不佳。建议您优先选择TXT，或下载源文件到本机查看。基于52单片机的智能循迹小车的设计与制作谭世伟07081201张云07081223哈尔滨工程大学信息与通信工程学院070812班摘要：摘要：以自主设计的底盘为基础，以直流减速电机及其控制电路为驱动，以AT89S52单片机为控制核心，以红外对管为探测系统，加以外围电路组成的智能小车在特定的程序下实现走“8”字及循迹的功能；基于阿克曼原理设计的平面等腰梯形连杆机构及差速器能够实现小车的完美转向；基于52单片机、光耦、L298、稳压器7805的控制电路能够实现对

2、直流减速电机与舵机的整体控制；电路部分与机械部分的有机结合在特定程序下经过多次调试便能实现上述功能。关键词：关键词：AT89S52；L298；直流电机；平面等腰梯形连杆机构；红外放射式原理引言：引言：随着控制技术及计算机技术的发展，智能车系统将在未来工业生产和日常生活中扮演重要的角色，是以后的发展方向。智能小车的巡线功能在生产生活中都有着广泛的用途。例如：可以用在大的生产车间的物流系统中，按照预先设定的路线来传输货物；可以用在赛车比赛中能够按照轨道行驶，从而更加安全；还可以用在导航系统中等等。国内高校间年年举办的机器人大赛大多选择以小车为载体来实现特定功能，小车这种简单而又常见

3、的玩具得到了越来越多的。随着大学期间知识的积累，所学的东西完全可以在程控小车这个项目上得到实现。本次设计的简易智能小车采用AT89S52单片机为小车的检测和控制核心，辅以L298、光耦、7805等器件构成的外围电路能够实现对直流减速电机与舵机的控制。随着编程语言的导入，及多次的调试，小车便能实现走“8”字的功能。在此基础上安装红外对管组成的探测系统，可以把反馈的信号送入单片机，使单片机按照预定的工作模式控制小车沿着设置的黑线行驶，便完成了循迹的功能。本设计结构简单，较容易实现，但具有高度的智能化、人性化，一定程度1上体现了智能化。1.设计任务1.设计任务要求：用已有器件设计一个

4、简易智能小车，其行驶路线满足要求。2.总体设计方案2.总体设计方案总体设计根据设计任务要求及扩展功能，智能小车是以AT89S52单片机为检测和控制核心，由轨迹探测模块、后轮驱动模块和前轮导向模块及电源模块等四大模块组成。设计如图1所示：图1智能小车系统结构模块2.1轨迹探测模块该模块采用红外对管GP2A25来检测信号送给单片机，其原理图接线如图2所示：图2红外对管引脚接线红外对管构成的探测系统原理如图3所示：2图3探测系统电路图2.2前轮驱动模块该模块是以平面等腰梯形连杆机构为机械机构，由舵机进行控制驱动。连杆转向机构及驱动体系的工作的原理框图如图4所示：图4连杆转向机构2.3

5、后轮驱动模块该模块以差速器为机械基础，由电机来驱动。差速器结构图5所示：3图5差速器结构图2.4整体装配图：有了驱动系统与转向系统，加上其它小车零件，就可以的到如图6所示的程控小车装配图。图6整体装配图3.程序框图：3.程序框图：程序框图3.1走8字型程序流程图如图7所示：4图7程序流程图其中子函数drive决定舵机的转向转角和电机的转速转向；子函数init0_time是定时器0初始化函数，在设计中使定时器0每100Us中断一次；子函数motor_run决定电机的转速和转向；子函数time0_pwm为定时器0中断服务程序，包括舵机部分、直流电机PWM调速部和较精确延时部分。2．

6、循迹程序流程图如图8所示：图854.方案的论证与实现方案的论证与实现4.1轨迹探测模块该智能小车在画有黑线的白纸“路面”上行驶由于黑线和白纸对光线的反射系数不同，可根据接收到的反射光的强弱来判断“道路”——黑线．判断信号可通过单片机控制驱动模块修正前进方向，以使其保持沿着黑线行进。所用的黑线宽度大约为1cm，判断黑线的方案采用红外反对管作为传感器，三个红外对管并排放置于小车的前部进行线路跟踪——正常行驶时，中间一个红外对管都应位于黑线之内，而左右两个红外对管应位于白色轨道上。电开关脱离轨道时，等待外面任意一只检测到黑线后，做出相应的转向调整，直到中间的光电开关重新检测到黑线(即

7、回到轨道)再恢复正向行驶。4.2后轮驱动模块小车的主体结构包括底盘、车身、转向机构等，对于小车而言，转向机构与驱动系统的设计是很重要的，只有严格按照阿克曼原理设计出合理的零件长度才能使小车平稳的转向，而不至于出现打滑现象。由于平面等腰梯形连杆机构最常见且加工方便，所以设计采用平面等腰梯形连杆机构小车的转向机构。转向机构的设计能够实现所采用的原理——阿克曼原理阿克曼原理：沿着弯道转弯时，利用四连杆的相等曲柄使内侧轮的转向角比外侧轮大大约2~4度，使四个轮子路径的圆心大致上交会于后轴的延长线上瞬