智能循迹小车.docx

专业创新实践实训报告

课题名称智能循迹小车成员***院系航空工程学院专业电子信息科学与技术专业指导教师***

2016年5月28日

目录
TOC\o"1-3"\h\z\uHYPERLINK\l"_Toc454891655"1实训任务与内容 PAGEREF_Toc454891655\h1
HYPERLINK\l"_Toc454891656"1.1实训任务 PAGEREF_Toc454891656\h1
HYPERLINK\l"_Toc454891657"1.2实训内容 PAGEREF_Toc454891657\h1
HYPERLINK\l"_Toc454891658"2模块设计 PAGEREF_Toc454891658\h1
HYPERLINK\l"_Toc454891659"2.1电路模块设计 PAGEREF_Toc454891659\h1
HYPERLINK\l"_Toc454891660"2.1.1硬件电路设计 PAGEREF_Toc454891660\h2
HYPERLINK\l"_Toc454891661"2.1.2软件程序设计 PAGEREF_Toc454891661\h3
HYPERLINK\l"_Toc454891662"2.2电机驱动模块设计 PAGEREF_Toc454891662\h5
HYPERLINK\l"_Toc454891663"2.2电源模块的设计 PAGEREF_Toc454891663\h6
HYPERLINK\l"_Toc454891664"2.3传感器模块的设计 PAGEREF_Toc454891664\h6
HYPERLINK\l"_Toc454891665"3测试结果 PAGEREF_Toc454891665\h7
HYPERLINK\l"_Toc454891667"4心得体会 PAGEREF_Toc454891667\h8
HYPERLINK\l"_Toc454891668"附录1电路原理图的总图 PAGEREF_Toc454891668\h9
HYPERLINK\l"_Toc454891669"附录2源程序 PAGEREF_Toc454891669\h10


1实训任务与内容
1.1实训任务
1)熟悉51单片机集成开发环境，运用C语言编写工程文件；
2)熟练应用所选用单片机的内部结构、资源、以及软硬件调试的设备的基本方法；
3)自行构建基于单片机的最小系统，完成相关硬件电路的设计实现；
1.2实训内容
基于AT89C52单片机的智能小车的设计与实现，小车完成的主要功能是能够自主识别黑色引导线并根据黑线的走向实现快速稳定的循线行驶。小车系统以AT89C52单片机位系统控制处理器；采用红外传感获取赛道的信息，来对小车的方向和速度进行控制。此外，对整个控制软件进行设计和程序的编制以及程序的调试，并最终完成软件和硬件的融合，实现小车的预期功能。

2模块设计
2.1电路模块设计
2.1.1硬件电路设计

图2.1驱动系统的原理图

图2.2传感器系统的原理图

图2.3电源系统的原理图
我们选用的是三个光电开关进行寻迹。光电开关电源线接入5V的电源，三个光电开关分别接入单片机的P1.0口-P1.2口。采用两个L298N芯片作为电机驱动芯片，步进电机模块的引脚ENA和ENB分别连接P0.6口和P0.7口；直流电机模块的引脚ENA和ENB分别连接P0.4口和P0.5口。模块的INT1-INT4连接单片机的P0.0-P0.3口，另一驱动模块IN为P2.0-P2.3口，OUT1-OUT4连接两个直流电机。
小车进入循迹模式后，即开始不停地扫描与探测器连接的单片机I/O口，一旦检测到某个I/O口有信号，即进入判断处理程序，先确定4个探测器中的哪一个探测到了黑线，如果左面第一级传感器或者左面第二级传感器探测到黑线，即小车左半部分压到黑线，车身向右偏出，此时应使小车向左转；如果是右面第一级传感器或右面第二级传感器探测到了黑线，即车身右半部压住黑线，小车向左偏出了轨迹，则应使小车向右转。在经过了方向调整后，小车再继续向前行走，并继续探测黑线重复上述动作。
2.1.2软件程序设计

图2.4驱动系统的流程图
系统总体软件设计综上所述，本系统主要实现的各个模块算法为：电机驱动算法，寻迹算法，测速算法，LCD显示算法。系统总体程序框图如图11所示。其中在小车寻迹的过程中，会不断调用测速算法，并通过LCD将实时速度显示出来。各个数的调用关系为了控制电机1和电机