循迹智能车的设计与制作实验报告

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1、电子技术选修课姓名：学号：专业：题目：循迹智能车的设计与制作实验报告设计地点：设计日期：成绩：指导老师：2015年4月10日一、硬件组装：1、车模套件1万向轮2车底板3驱动轮4主控板5传感器2、车模组装车模组装一：万向轮的安装车模组装二：驱动轮安装1上长脚螺丝2上专用紧固件3固定轮子4固定到小车底盘上（提前焊接电机连接线）二、硬件电路设计与制作1硬件构成原理图2硬件组成1检测单元控制器利用安装于车体前方的循迹传感器实时检测小车的位置，根据小车所处的位置及时调整小车的运行速度和方向，使得小车能够始终沿着引导线运行。红外对管光电传感器，采用软件编程实现数字化编码。红外

2、对管：检测原理：当发射管发出的光线照射在赛道的不同位置时，接收管的状态发生较大变化，通过相应的处理电路就可以获得此时的状态值，进行路径的判断。贴近白色赛道，传感器输出电压达到最大值：约4.7V；远离白色赛道，传感器输出电压达到最小值：约0.2V；贴近黑色赛道，传感器输出电压：约为0.7V。为保证循迹智能汽车能够按照赛道引导线运行，一般需要多个传感器同时检测赛道。理论上讲，所用的传感器越多，对赛道的检测则越精确，控制越灵活，但是，当传感器数量增多时，占用的单片机管脚增多，处理电路也增多，消耗的电量也越多。因此，从实际应用的角度考虑，需合理选择传感器的数量。另外，传感

3、器的不同排列方式也会对赛道的检测有不同的作用。循迹传感器采用的是灰度传感器，当传感器位于不同的位置（黑色引导线、白板）时，输出电压值不同，控制器通过对循迹传感器电压值的采样，获取道路信息。2电机驱动智能汽车由直流电机提供动力，电机由车载直流电源供电，小车在运行过程中需要根据赛道设定合适的速度，即需要对电机速度进行控制。因此，一般需要通过电机驱动电路向电机提供可以调节输出电压的电源，以控制小车的速度。使用L298N电机驱动芯片：L298N硬件电路原理图L298N是ST公司生产的一种高电压、大电流电机驱动芯片。该芯片采用15脚封装。该芯片可以驱动一台两相步进电机或四相

4、步进电机，也可以驱动两台直流电机。L298N控制功能表：控制方式：1、IN1接正转PWM1，IN2接反转PWM2，EN控制启停；2、EN接一路PWM，IN1接方向控制端DIR，DIR经反向后接IN2。比较：第二种方式比第一种方式要节省单片机管脚，控制更方便！3、电源管理电路作用：为芯片及元件提供电压使其能正常稳定的工作！智能车的运行仅由一个电池提供电源！智能车的运行仅由一个电池提供电源！不同的电路需要不同的电压，而电源仅由一个7.2V电池供电，因此，电源管理电路需要将7.2V的电压变换为各种需要的电压等级！当输入端电压降低至6V左右时，7805稳压效果变差！稳压电

5、路二极管的D1和D2的作用为：是需要把电源提供的电压两级降压，为mcl提供合适的电压工作环境。7085前加一组，是为了抑制电源中的高频和低频成分，在7805后再加一组，是问了抑制7085在稳压过程中产生的高频和低频成分。4、控制电路控制电路是智能车的核心，均采用数字处理器。控制电路设计内容：控制芯片的选型；最小系统电路设计；传感器输入接口电路设计；舵机控制、电机驱动PWM设计；按键与显示电路设计。STC12系列单片机（1）增强型8051CPU，1时钟/机器，指令代码完全兼容传统8051。（2）工作电压范围：5V单片机：3.4V－5.5V，3V单片机：2.2V－3.

6、8V。（3）工作频率范围：0－35MHZ，相当于普通8051单片机的0－420MHZ。（4）用户程序空间：根据单片机型号配置不同的用户程序空间，有1KB、2KB、4KB、6KB、8KB、12KB等。(5）片内RAM：STC125410AD系列片上集成512字节RAM，而STC122052AD系列只有256字节RAM。（6）通用I/O口：27、23或15个，可设置成四种模式：准双向口/弱上拉、推挽/强上拉、仅为输入/高阻、开漏输出，复位后为准双向口/弱上拉状态，开漏输出状态时每个I/O口的驱动能力均可达到20mA，但整个芯片的驱动能力最大不超过55mA。（7）ISP

7、（在系统编程）和IAP（在应用编程）功能：无需专用编程器/仿真器，可通过单片机串口直接下载用户程序，数秒即可完成一片。EEPROM功能（8）看门狗功能（9）内部集成MAX810专用复位电路，外部晶体20MHZ以下时，可省外部复位电路。（10）时钟源：外部高精度晶体时钟，内部RC振荡器。用户在下载用户程序时，可选择使用RC振荡器，还是使用外部晶体时钟；内部RC振荡器的振荡频率为：5.2MHZ－6.8MHZ。（11）16位定时器/计数器：T0、T1，STC125410AD系列可利用4个PCA模块实现4个16定时器，STC122052AD系列可利用2个PCA模块实现2个

8、16定时器