毕业论文：自动循迹小车

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1、自动循迹小车项目名称：白动循迹小车学院：机电工程学院专业：测控技术与仪器姓名：焦亮马浩然万锋自动循迹小车摘要：本组的智能小车是以ATMEL公司设计的AT89S52单片机为控制核心，结合多种传感器以及PID算法实现循迹功能的智能小车。利用反射式光电传感器检测黑线实现小车循迹，整个系统具有自动寻迹、寻光和速度测试功能。其中，控制部分采用AT89S52,AT89S52是一款8位单片机，它的易用性和多功能性受到了广大使用者的好评。电机驱动采用常用的PWM方式进行电机的调速控制，整个系统的电路结构较简单，可靠性能高，能满足各种设计的要求。关键词:单片机，传感器，PWM调速，循迹，光源

2、探测Abstract：OurintelligentcarusesAT89S52SCMwhichtheATMELCompanydesignascontrolcore,combinewithmultiplesensorsandPIDcontrolalgorithmtoachievethefunctionthatfindtrack・Theelectricalcarusesreflectivephotoelectricsensortodetectblacklinetoachievetrack-finding.Theentiresystemhasthefunctionthattrac

3、erouteautomaticallyandfindlight.Amongthem,AT89S52whichhas8-bitsingle-chipisusedasthecontrolpart.Becauseofusingeasilyandhavingmulti-functionsufferslargeusers・Themotordriverusesthecommonway—PWMforthemotorcontrollingspeed・Thecircuitstructureofthewholesystemisrelativelysimple,highreliability,a

4、nditcanmeettherequirementsofthevariousdesign.KEYWORDS:SCM,Sensor,PWMspeedadjusting,Trackfinding,Lightsourcedetection目录1总体设计方案选择42方案论证及设计42.1车体方案论证42.2单片机控制电路系统方案论证42.3电机驱动系统方案论证42.4循迹检测系统方案论证52.5光源检测系统方案论证53硕件设计53.1单片机控制电路53.2电机驱动电路53.2.1驱动电路53.2.2PWM调速原理63.3循迹检测电路63.4光源探测电路73.5系统供电单元电路74软

5、件设计84.1系统控制流程84.2循迹算法设计84.3探测光源算法设计85系统调试86测试结果与分析96.1测试结果96.2基本要求96.3发挥部分9参考文献9附录10一、总体设计方案选择根据题目要求确定如下方案：在做好的小车基础上，加装反射式红外光电传感器和光敏二极管阵列，实现对外界环境的实时测量，并将测量数据传送至单片机进行处理，然后由单片机根据所检测的各种数据实现对电动车的智能控制。本方案能实现对电动车的运动状态进行实时控制，控制灵活、可靠，精度高，可满足对系统的各项要求。系统整体方框图如下图所示。循线检测模块单片机AT89S52厂J电源模块电机驱动模块——光源检测模

6、块二、方案论证及设计1•车体方案论证根据题目设计左右两轮分别驱动，后万向轮转向的方案。即左右轮分别用两个转速和力矩基本相同的直流电机进行驱动，车体尾部装一个万向轮。这样，当两个直流电机转向相反同时转速相同时就可以实现电动车的原地旋转，由此可以轻松的实现小车的转弯。在安装时我们保证两个驱动电机同轴。当小车前进时，左右两驱动轮与后万向轮形成了三点结构。这种结构使得小车在前进时比较平稳，可以避免出现后轮过低而使左右两驱动轮驱动力不够的情况。为了防止小车重心的偏移，后万向轮起支撑作用。对于车架材料的选择，我们选择了废用的电路板,变废为宝。2.单片机控制电路系统方案论证此部分是整个小

7、车运行的核心部分，起着控制小车所有运行状态的作用。控制的方法有很多,大部分都采用单片机控制。单片机要完成电机控制、循线控制和光源检测控制等工作。本设计中小车的主控采用我们最为熟悉的AT89S52单片机。虽然这款单片机本身没有PWM模块，但若采用本身有PWM模块的单片机就会产生资源浪费。我们可以通过软件编程产生PWM,既能充分利用可用资源，又不浪费。且能很好的满足题目要求。2.电机驱动系统方案论证方案一：使用直流电机，直流电机具有良好的调速性能，控制起来也比较简单。直流电机只要通上直流电源就可连续不断的转动，调节电压