循迹小车(纯硬件版)

循迹小车(纯硬件版)
循迹小车(纯硬件版)

采用数字电路的循迹小车

本着从简到繁的原则,我们首先来制作一款由数字电路来控制的智能循迹小车,在组装过程中我们不但能熟悉机械原理还能逐步学习到:

光电传感器、电压比较器、电机驱动电路等相关电子知识。

下面我们先来熟悉一下三个主要器件:

光敏电阻器件

这就是光敏电阻,它能够检测外界光线的强弱,外界光线越强光敏电阻的阻值越小,外界光线越弱阻值越大,当红色LED光投射到白色区域和黑色跑道时因为反光率的不同,光敏电阻的阻值会发生明显区别,便于后续电路进行控制。

LM393比较器集成电路

LM393是双路电压比较器集成电路,由两个独立的精密电压比较器构成。它的作用是比较两个输入电压,根据两路输入电压的高低改变输出电压的高低。输出有两种状态:接近开路或者下拉接近低电平,LM393采用集电极开路输出,所以必须加上拉电阻才能输出高电平。带减速齿轮的直流电机

直流电机驱动小车的话必须要减速,否则转速过高的话小车跑得太快根本也来不及控制,而且未经减速的话转矩太小甚至跑不起来,我们专门定做的这种电机已经集成了减速齿轮大大降低了制作难度非常适合我们使用。

首先我们来熟悉一下整机的工作原理图,LM393随时比较着两路

光敏电阻的大小,当出现不平衡时(例如一侧压黑色跑道)立即控制一侧电机停转,另一侧电机加速旋转,从而使小车修正方向,恢复到正确的方向上,整个过程是一个闭环控制,因此能快速灵敏地控制。

组装步骤:

第一步:电路部分基本焊接

电路焊接部分比较简单,焊接顺序按照元件高度从低到高的原则,首先焊接8个电阻,焊接时务必用万用表确认阻值是否正确,焊接有极性的元件如三极管、绿色指示灯、电解电容务必分清楚极性尽

量参考我们图片的元件方向焊接,焊接电容时引脚短的是负极插入PCB丝印上阴影的一侧,焊接绿色LED时注意引脚长的是正极,并且焊接时间不能太长否则容易焊坏,D4 D5 R13 R14 可以暂时不焊,集成电路芯片可以不插,初步焊接完成后请务必细心核对,防止粗心大意。

第二步:机械组装

将万向轮螺丝穿入PCB孔中,并旋入万向轮螺母和万向轮。电池盒通过双面胶贴在PCB上,引出线穿过PCB预留孔焊接到PCB上,红线接3V正电源,黄线接地,多余的引线可以用于电机连线。

机械部分组装可以先组装轮子,轮子由三片黑色亚克力轮片组成,装配前请将保护膜揭去,最内侧的轮片中心孔是长园孔,中间的轮片直径比较小,外侧的轮片中心孔是园的,用两个螺丝螺母固定好三片轮片,并用黑色的自攻螺丝固定在电机的转轴上,最后将硅胶轮胎套在车轮上。用引线连接好电机引线,最后将车轮组件用不干胶粘贴在PCB制定位置,注意车轮和PCB边缘保持足够的间隙,将电机引线焊接到PCB上,注意引线适当留长一些,防止电机旋转方向错误后便于调换引线的顺序。

第三步:安装光电回路

光敏电阻和发光二极管(注意极性)是反向安装在PCB上的,和地面间距约5毫米左右,光敏电阻和发光二极管之间距离也在5毫米左右。最后可以通电测试,

第四步:整车调试

在电池盒内装入2节AA电池,开关拨在“ON”位置上,小车正确的行驶反相是沿万向轮方向行驶,如果按住左边的光敏电阻,小车的右侧的车轮应该转动,按住右边的光敏电阻,小车的左侧的车轮应该转动,如果小车后退行驶可以同时交换两个电机的接线,如果一侧正常另一侧后退,只要交换后退一侧电机接线即可。

注意事项:

你可以直接用1.5~2.0厘米黑色的电工胶带直接粘贴在地面上设计成复杂的跑道就可以玩了。

更多电子制作尽在:https://www.360docs.net/doc/0d11636014.html,/?business&aid=6&un=ilovezqh#7

循迹小车(纯硬件版)

采用数字电路的循迹小车 本着从简到繁的原则,我们首先来制作一款由数字电路来控制的智能循迹小车,在组装过程中我们不但能熟悉机械原理还能逐步学习到:

光电传感器、电压比较器、电机驱动电路等相关电子知识。 下面我们先来熟悉一下三个主要器件: 光敏电阻器件 这就是光敏电阻,它能够检测外界光线的强弱,外界光线越强光敏电阻的阻值越小,外界光线越弱阻值越大,当红色LED光投射到白色区域和黑色跑道时因为反光率的不同,光敏电阻的阻值会发生明显区别,便于后续电路进行控制。 LM393比较器集成电路 LM393是双路电压比较器集成电路,由两个独立的精密电压比较器构成。它的作用是比较两个输入电压,根据两路输入电压的高低改变输出电压的高低。输出有两种状态:接近开路或者下拉接近低电平,LM393采用集电极开路输出,所以必须加上拉电阻才能输出高电平。带减速齿轮的直流电机 直流电机驱动小车的话必须要减速,否则转速过高的话小车跑得太快根本也来不及控制,而且未经减速的话转矩太小甚至跑不起来,我们专门定做的这种电机已经集成了减速齿轮大大降低了制作难度非常适合我们使用。 首先我们来熟悉一下整机的工作原理图,LM393随时比较着两路

光敏电阻的大小,当出现不平衡时(例如一侧压黑色跑道)立即控制一侧电机停转,另一侧电机加速旋转,从而使小车修正方向,恢复到正确的方向上,整个过程是一个闭环控制,因此能快速灵敏地控制。 组装步骤: 第一步:电路部分基本焊接 电路焊接部分比较简单,焊接顺序按照元件高度从低到高的原则,首先焊接8个电阻,焊接时务必用万用表确认阻值是否正确,焊接有极性的元件如三极管、绿色指示灯、电解电容务必分清楚极性尽

基于单片机的智能寻迹小车毕业设计

基于单片机的智能寻迹小车毕业设计 系统主要由红外避障模块、声控模块、光电寻迹、电机驱动及语音播报模块组成。 采用P89V51单片机作为智能小车控制核心。系统能实现对线路进行寻迹,小 车可以 前进或后退,遇到障碍物可以自行停止并可以实现反向运行,系统可以利用声 音控 制小车的启停。整个系统小巧紧凑,控制准确,性价比高,人机互动性好。 P89V51单片机;红外避障;线路寻迹;直流减速电机 ABSTRACT System is mainly by infrared obstacle avoidance module, voice module, opto-electronics and motor drive tracing module. Used as a single- chip smart car P89V51 control core. System can realize the tracing lines, cars can go forward or backward, encountered obstacles can stop and reverse operation can be achieved, the system can use voice to control the start and stop car. Compact the entire system to control the accurate, cost-effective, good human-computer interaction. KEYWORD: P89V51MCU;Infrared obstacle avoidance;Tracing;DC motor speed 1

智能循迹小车程序

#include #define uchar unsigned char #define uint unsigned int //D0-D7:f,b,a,e,d,h,c,g 共阴依次编码 //74LS04反相器驱动数码管 uchar code table[10] = {0x5F,0x42,0x9E,0xD6,0xC3,0xD5,0xDD,0x46,0xDF,0xD7}; uchar i = 0; //用于0-3数码管轮流显示 uint j = 0; //计时的次数 uint time=0; //计时 uint pwm=16; //占空比 uint speed; //调制PWM波的当前的值 sbit R=P3^2; //右边传感器P3^2 sbit L=P3^3; //左边传感器P3^3 //电机驱动口定义 sbit E NB=P1^0; //前轮电机停止控制使能 sbit E NA=P1^1; //后轮控制调速控制端口 sbit I N1=P1^2; //前轮 sbit I N2=P1^3; //前轮 sbit I N3=P1^4; //后轮 sbit I N4=P1^5; //后轮 void Init() { TMOD = 0x12; //定时器0用方式2,定时器1用方式1 TH0=(256-200)/256; //pwm TL0=(256-200)/256; TH1 = 0x0F8; //定时2ms TL1 = 0x30; EA = 1; ET0 = 1; ET1 = 1; TR0 = 1; TR1 = 1; } void tim0(void) interrupt 1 //产生PWM { speed ++; if(speed <= pwm) //pwm 就相当于占100的比例 { ENA = 1; } else if(speed < 100) { ENA = 0; }

【K12学习】《搬运机器人》教学设计

《搬运机器人》教学设计 课题:智能搬运 #### 一、背景分析 搬运机器人是近代自动控制领域出现的一项高新技术,涉及到了力学,机械学,电器液压气压技术,自动控制技术,传感器技术,单片机技术和计算机技术等学科领域,已成为现代机械制造生产体系中的一项重要组成部分。它的优点是可以通项目分析过编程完成各种预期的任务,在自身结构和性能上有了人和机器的各自优势,尤其体现出了人工智能和机器人的适应性。课程设置这一项目,其一是让学生了解当代机器人在工业中的应用与发展,理解搬运机器人的一般工作原理;其二是通过自己设计编程制作搬运机器人,理解传感器的工作原理,掌握程序的设计思想,并且使机器人能完成简单的项目任务。学生此前已经初步掌握了机器人的搭建技巧,能够根据任务设计制作简单的机器人结构,同时对机器人编程软件NXT Programming也有了一定的认识,能够完成简单的程序设计。在学情分析此基础上设计制作搬运机器人,在设计上更能体现学生的创新思维,以及编制程序的逻辑思维能力,同时于课程结果评价的可视化及挑战性,小组通过分工与协作,在兴趣以及好奇心的驱使下,能

够完成具有一定挑战性的任务。二、教学目标及重难点知识与技能掌握机器人项目实现的一般方法和技巧;掌握程序的优化方法。能够通过小组合作搭建具有一定功能的机器三维目标过程与方法人结构;会对机器人结构进行创新、优化设计。情感态度价值观增强对结构、系统等技术思想的理解;激发对机器人的兴趣,加深对技术的理性思考。重难点三、教法学法 重点难点掌握项目中的程序编写技巧和优化方法。多条件判断的实现。创设情境法:通过图片、视频等形式,实现将抽象任务形象化,通过角色扮演让学生身历其境的理解任务的要求与目标。教法任务驱动法:通过具体明确的任务驱动学生讨论、交流,培养学生的分析能力、判断能力、解决问题的能力以及自主学习、合作探究的意识。合作学习法:注重培养学生的协作精神,让学生在讨论中学习。学法探究学习法:设置探究问题,培养学生的创新思维和自主学习能力。四、教学过程 观看视频,了解项目的比赛流程和规则。 活动内容学生活动教师活动提出任务:观看视频,了解智能搬运项目的比赛流程和规则。分析:智能搬运的比赛规则观看视频,了解机器人完讨论:机器人执行什么任成任务的执行过程,分析务,比赛的规则。比赛规则: 1、小组合作完成比分组回答、补充。比赛规则

智能循迹小车详细制作过程

(穿山乙工作室)三天三十元做出智能车 基本设计思路: 1.基本车架(两个电机一体轮子+一 个万向轮) 2.单片机主控模块 3.电机驱动模块(内置5V电源输出) 4.黑白线循迹模块 0.准备所需基本元器件 1).基本二驱车体一台。(本课以穿山乙推出的基本车体为 例讲解) 2).5x7cm洞洞板、单片机卡槽、51单片机、石英晶体、红 色LED、1K电阻、10K排阻各一个;2个瓷片电容、排针40 个。 3).5x7cm洞洞板、7805稳压芯片、红色LED、1K电阻各一 个;双孔接线柱三个、10u电解电容2个、排针12个、9110 驱动芯片2个。 4).5x7cm洞洞板、LM324比较器芯片各一个;红外对管三 对、4.7K电阻3个、330电阻三个、红色3mmLED三个。 一、组装车体

(图中显示的很清晰吧,照着上螺丝就行了) 二、制作单片机控制模块 材料:5x7cm洞洞板、单片机卡槽、51单片机、石英晶体、红色LED、1K电阻、10K排阻各一个;2个瓷片电容、排针40个。 电路图如下,主要目的是把单片机的各个引脚用排针引出来,便于使用。我们也有焊接好的实物图供你参考。(如果你选用的是STC98系列的单片机在这里可以省掉复位电路不焊,仍能正常工作。我实物图中就没焊复位)

三、制作电机驱动模块 材料:5x7cm洞洞板、7805稳压芯片、红色LED、1K电阻各一个;双孔接线柱三个、10u电解电容2个、排针12个、9110驱动芯片2个。 电路图如下,这里我们把电源模块与驱动模块含在了同一个电路板上。因为电机驱动模块所需的电压是+9V左右(6—15V 均可),而单片机主控和循迹模块所需电压均为+5V。 这里用了一个7805稳压芯片将+9V电压稳出+5V电压。

简易循迹小车装配图文资料讲解

简易循迹小车装配图文教程 一.电子元件装配顺序为由低到高,元件尽量紧贴电路板表面安装。 1.电阻的装配:注意色环的认识,区分好四色环与五色环的差别。 2.安装IC,注意IC的缺口方向。 3.安装可调电阻、开关、晶体管(发光管、三极管),注意所有晶体管都是有方向的。 4.安装电解电容和,注意电解电容的引脚方向,短脚为负,对应 插到电路板有阴影的方向。 二.机械部分的安装 1.安装302A齿轮,将35mm长的车轴与302A齿轮用力套上, 并移动到约到中心的位置。 2.找出4个蓝色三通和4枚圆头自带垫2.3*6自攻螺丝 (PW A2.3*6)。

3.先将内侧的两个三通用螺丝固定到电路板上。 4.将车轴和齿轮套入三通中,并移动齿轮位置,使齿轮在电路板的卡槽中,车轴刚好超出三通多一点,不超过1mm。 5.将另外两个三通套入车轴中并用螺丝固定到电路板上。 6.将蜗杆用力套入电机轴中,并压到接近电机轴承的位置,找出6-12枚2*3mm的圆头机丝螺丝用于固定电机。

7.将电机用螺丝固定到电路板上,一般每个电机固定3枚螺丝就OK了。 8.将车轮用力套入车轴上,并移动到接近电路板的位置。(注意用力技巧,可以将车轴的另一端先靠到桌面等固定物上,适当用力敲打车轮到合适位置。) 9.将5*20的螺丝加配套螺母固定到电路板上,然后套上不锈钢盖形螺母作为万向轮使用。

三.安装剩余电路部分。 1.安装循迹红外发射与接收管,注意有正负方向的区别,使其高度略低于万向轮约3-5mm。

2.安装电池盒,电池盒通过不干胶粘到电路板上,注意位置必须准确,确保一次性成功,不可进行二次粘接。连接电机导线,可以将过长的导线剪到合适的长度,新剥开的线头先要捻头并烫锡处理,线头长度不超过2mm。电池盒用不干胶固定到电路板上,需特别注意电源的正负极不要接反,电机反转可以交换两条线的位置。套件默认提供的是2节5号电池盒,可用2节碱性电池供电的(套件中不提供,需自备)。

智能循迹小车___设计报告

智能循迹小车设计 专业:自动化 班级:自动化132 姓名:罗植升莫柏源梁桂宾 指导老师: 2014年4月——2010年6月 摘要:

本课题是基于STC89C52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走向实现快速稳定的寻线行驶。小车系统以 STC89C52单片机为系统控制处理器;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。 引言

当今世界,传感器技术和自动控制技术正在飞速发展,机械、电气和电子信息已经不再明显分家,自动控制在工业领域中的地位已经越来越重要,“智能”这个词也已经成为了热门词汇。现在国外的自动控制和传感器技术已经达到了很高的水平,特别是日本,比如日本本田制作的机器人,其仿人双足行走已经做得十分逼真,而且具有一定的学习能力,还据说其智商已达到6岁儿童的水平。 作为机械行业的代表产品—汽车,其与电子信息产业的融合速度也显著提高,呈现出两个明显的特点:一是电子装置占汽车整车(特别是轿车)的价值量比例逐步提高,汽车将由以机械产品为主向高级的机电一体化方向发展,汽车电子产业也很有可能成为依托整车制造业和用车提升配置而快速成为新的增长点;二是汽车开始向电子化、多媒体化和智能化方向发展,使其不仅作为一种代步工具、同时能具有交通、娱乐、办公和通讯等多种功能。 无容置疑,机电一体化人才的培养不论是在国外还是国内,都开始重视起来,主要表现在大学生的各种大型的创新比赛,比如:亚洲广播电视联盟亚太地区机器人大赛(ABU ROBCON)、全国大学生“飞思卡尔”杯智能汽车竞赛等众多重要竞赛都能很好的培养大学生对于机电一体化的兴趣与强化机电一体化的相关知识。但很现实的状况是,国内不论是在机械还是电气领域,与国外的差距还是很明显的,所以作为机电一体化学生,必须加倍努力,为逐步赶上国外先进水平并超过之而努力。 为了适应机电一体化的发展在汽车智能化方向的发展要求,提出简易智能小车的构想,目的在于:通过独立设计并制作一辆具有简单智能化的简易小车,获得项目整体设计的能力,并掌握多通道多样化传感器综合控制的方法。所以立“智能循迹小车”一题作为尝试。 此项设计是在以杨老师提供的小车为基础上,采用AT89C52单片机作为控制核心,实现能够自主识别黑色引导线并根据黑线走向实现快速稳定的寻线行驶。

智能循迹小车总体设计方案

智能循迹小车总体设计方案 1.1 整体设计方案 本系统采用简单明了的设计方案。通过高发射功率红外光电二极管和高灵敏度光电晶体管组成的传感器循迹模块黑线路经,然后由AT89S52通过IO口控制L298N驱动模块改变两个直流电机的工作状态,最后实现小车循迹。 1.2系统设计步骤 (1)根据设计要求,确定控制方案; (2)将各个模块进行组装并进行简单调试; (3)画出程序流程图,使用C语言进行编程; (4)将程序烧录到单片机内; (5)进行调试以实现控制功能。 1.2.1系统基本组成 智能循迹小车主要由AT89S52单片机电路、循迹模块、L298N驱动模块、直流电机、小车底板、电源模块等组成。 (1)单片机电路:采用AT89S52芯片作为控制单元。AT89S52单片机具有低成本、高性能、抗干扰能力强、超低功耗、低电磁干扰,并且与传统的8051单片机程序兼容,无需改变硬件,支持在系统编程技术。使用ISP可不用编程器直接在PCB板上烧录程序,修改、调速都方便。 (2)循迹模块:采用脉冲调制反射红外发射接收器作为循迹传感器,调制信号带有交流分量,可减少外界的大量干扰。信号采集部分就相

当于智能循迹小车的眼睛,有它完成黑线识别并产生高、低平信号传送到控制单元,然后单片机生成指令来控制驱动模块来控制两个直流电机的工作状态,来完成自动循迹。 (3)L298N驱动模块:采用L298N作为点击驱动芯片。L298N具有高电压、大电流、响应频率高的全桥驱动芯片,一片L298N可以分别控制两个直流电机,并且带有控制使能端。该电机驱动芯片驱动能力强、操作方便、稳定性好,性能优良。L298N的使能端可以外接电平控制,也可以利用单片机进行软件控制,满足各种复杂电路的需要。另外,L298N的驱动功率较大,能够根据输入电压的大小输出不同的电压和功率,解决了负载能力不够的问题。

循迹小车报告

南京工程学院 工程基础实验与训练中心 本科课程设计说明书(论文) 题目:自动循迹小车 专业:自动化(系统集成) 班级: D自集成092 学号:233090242、233090218、233090211 学生姓名:刘海军、裴阿芹、吴娟 指导教师:曾宪阳 起迄日期: 2011.6.13 ---2011.7.8 设计地点:基础实验楼B206

目录 摘要(中文) (3) 摘要(外文) (4) 一、系统方案 1、课设要求 (5) 1.1、基本功能 (5) 1.2、发挥部分 (5) 2、总体设计 (5) 3、模块方案比较与论证 (6) 3.1、电源模块 (6) 3.2、电机驱动模块 (7) 3.3、传感器模快 (8) 3.4、显示模块 (9) 3.5、测速模块 (10) 4、总原理图 (11) 二、循迹小车硬件设计 (11) 1、机械设计 (11) 2、小车各模块分布 (13) 3、小车传感器位置排布 (13) 三、循迹小车软件设计. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13 1、循迹小车主函数流程图 (13) 2、计算路程模块流程图 (14) 3、循迹模块流程图 (15) 四、程序 (15) 五、开发总结与心得. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ..25 1、总体方案论证和确立 (25) 2、各分立模块的制作调试 (25) 3、总车的装配调试 (25) 4、总结与展望. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ..25 六、参考文献. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ..26

搬运机器人技术报告

2015中国工程机器人大赛暨国际公开赛(RoboWork) 机器人搬运工程(此处填写所参加赛事项目名称) 技术报告 参赛学校: 队伍名称: 参赛队员: 带队教师:(附联系方式) 二〇一五年七月

第一章前言 机器人竞赛是一项体育与高科技结合的对抗项目,涉及机械电子、智能控制、计算机技术、人工智能等多种学科和研究领域,是培养信息、自动化科技人才,展示高科技成果,促进实用化和产业化的新途径。各类机器人大赛的举办,对于普及机器人科学技术,促进人工智能与机器人技术的研究和应用都将产生重要推动作用。 江苏省大学生机器人大赛每两年举行一次。继 2004 年举办以来,经过近四年的努力和各方面的大力支持,江苏省的大学生机器人水平已走在全国前列,在中国机器人大赛、CCTV 杯电视机器人大赛、亚太机器人挑战赛、ROBOTCUP 足球世界杯的国内外机器人大赛中屡创佳绩。 第一章方案论证 根据设计要求,本系统主要由控制器模块、稳压电源模块、寻迹传感器模块、直流电机及其驱动模块、电压比较模块等模块构成。为较好的实现各模块的功能,我们分别设计了几种方案并分别进行了论 1.1 车体 方案 1:购买玩具电动车。购买的玩具电动车具有组装完整的车架车轮、电机及其驱动电路。但是一般的说来,玩具电动车具有如下缺点:首先,这种玩具电动车由于装配紧凑,使得各种所需传感器的安装十分不方便。其次,这种电动车一般都是前轮转向后轮驱动,不能方便迅速的实现原地保持坐标转 90 度甚至180 度的弯角。再次,玩具电动车的电机多为玩具直流电机,力矩小,空载转速快,负载性能差,不易调速。因此我们放弃了此方案。 方案2:自己制作电动车。首先确定车的模型。我们有过两种想法:一、车子做成四轮的:中间装同轴电机的两个轮子作为驱动;二、车子做成三轮的,后面两轮驱动,前面装万向轮。经过讨论,我们最终确定第一种想法。考虑到小车必须能够前进、倒退、停止,并能灵活转向,中间装同轴电机的两个轮子作为驱动。一个电机控制一边的轮子,一个正转,一个反转,这样实现转弯。为了能控制车轮的转速,可以采取PWM 调速法,即由单片机输出一系列频率固定的方波,再通过功率放大来驱动电机,在单片机中编程改变输出方波的占空比就可以改变加到电机上的平均电压,从而可以改变电机的转速。左右轮两个电机转速的配合就可以实现小车的前进、倒退、转弯等功能。在安装时我们保证两个驱动电机同轴。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。 对于车架材料的选择,我们经过比较选择了铝板。用有铝板的车架比塑料车架更加牢固,比铁制小车更轻便,美观。 综上考虑,我们选择了方案2。 1.1传感器的安装 1.1.1 循迹原理 第一种是采用光敏三极管。即利用经高亮的LED灯发射出来的光在不同颜色的物体表面具有不同的反射性质的特点,在小车行驶过程中不断地向地面发射白光,当白光遇到白色纸时发生漫反射,反射光被装在小车上的光敏三极管接收;如果遇到绿线则红外光被吸收,小车上的光敏三极管接收不到反射光。单片机就是否收到反射回来的反射光为依据来确定白线的位置和小车的行走路线。 第二种是采用摄像头。通过摄像头采集数据,再将数据送入单片机处理。容易看出,处理摄像头采集回来的数据比较复杂,速度慢而且占用较大的CPU 资

智能循迹避障小车方案设计书

封面

作者:PanHongliang 仅供个人学习 目录 摘要………………………………………………………………………………………2 ABSTRACT………………………………………………………………………………

…2 第一章绪论 (3) 1.1智能小车的意义和作用 (3) 1.2智能小车的现状 (3) 第二章方案设计与论证 (4) 2.1 主控系统 (4) 2.2 电机驱动模块 (4) 2.3 循迹模块 (6) 2.4 避障模块 (7) 2.5 机械系统 (7) 2.6电源模块 (8) 第三章硬件设计 (8) 3.1总体设计 (8) 3.2驱动电路 (9) 3.3信号检测模块 (10) 3.4主控电路 (11) 第四章软件设计 (12) 4.1主程序模块 (12) 4.2电机驱动程序 (12) 4.3循迹模

块 (13) 4.4避障模块 (15) 第五章制作安装与调试 (18) 结束语 (18) 致谢……………………………………………………………………………………… 19 参考文献 (19) 智能循迹避障小车 摘要:利用红外对管检测黑线与障碍物,并以STC89C52单片机为控制芯片控制电动小汽车的速度及转向,从而实现自动循迹避障的功能。其中小车驱动由 L298N驱动电路完成,速度由单片机输出的PWM波控制。 关键词:智能小车;STC89C52单片机; L298N;红外对管 Intelligent tracking and obstacle-avoid car Abstract:Based infrared detection of black lines and theroad obstacles, and use a STC89C52 MCU as the controlling core for the speed and direction, A electronic drived, which can automatic track and avoid the obstacle, was designed and fabricated. In which, the car is drived by the L298N circuit, its speed is controlled by the output PWM signal from the STC89C52. Keywords: Smart Car。STC89C52 MCU。L298N。Infrared Emitting Diode 第一章绪论 1.1智能小车的意义和作用 自第一台工业机器人诞生以来,机器人的发展已经遍及机械、电子、冶金、交通、宇航、国防等领域。近年来机器人的智能水平不断提高,并且迅速地改变着人们的生活方式。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。 随着科学技术的发展,机器人的感觉传感器种类越来越多,其中视觉传感器成为自动行走和驾驶的重要部件。视觉的典型应用领域为自主式智能导航系统,对于视觉的各种技术而言图像处理技术已相当发达,而基于图像的理解技术还很落后,机器视觉需要通过大量的运算也只能识别一些结构化环境简单的目标。视

循迹小车基本思路

循迹小车基本思路 1)基本车架:两个直流减速电动机;万向轮一个;模板一块; 2)基本模块:7.2V电源一块;输出为5V的稳压模块一个;单片机最小系统主控模块;L298电机驱动;光电传感器4个。 3)黑线循迹。 4)组装车型: 5)L298驱动内部电路: 6)调试程序:另附~。 #include 7)#define uchar unsigned char

8)#define uint unsigned int 9)sbit PWM1=P1^0; //电机使能10)sbit PWM2=P1^1; 11)sbit IN1=P1^2; //电机输入控制12)sbit IN2=P1^3; 13)sbit IN3=P1^4; 14)sbit IN4=P1^5; 15)sbit RP1=P2^0; //传感器管脚声明16)sbit RP2=P2^1; 17)sbit RP3=P2^2; 18)sbit RP4=P2^3; 19)int num1,num2,s1,s2; 20) 21)void init() 22){ 23)TMOD=0x01; 24)TH0=(65536-1000)/256; 25)TL0=(65536-1000)%256; 26)ET0=1; 27)EA=1; 28)TR0=1; 29)}

30)void delay(uint z) 31){ 32)uint x,y; 33)for(x=z;x>0;x--) 34){for(y=110;y>0;y--);} 35)} 36)void forward1()//电机前进37){ 38)IN1=0; 39)IN2=1; 40)} 41)void forward2() 42){ 43)IN3=0; 44)IN4=1; 45)} 46)void back1() //电机后退47){ 48)IN1=1; 49)IN2=0; 50)} 51)void back2()

循迹小车比赛规则和说明2

“机器人游广州学院”比赛规则(第二版2011年9月19日更新) 一、任务介绍 “机器人旅游”竞赛项目要求参赛机器人在规定假期时间内,游历尽量多的景点,获得尽量多的得分,并在假期结束前回到宿舍(出发地)。 本次比赛项目分为如下表类型: 机器人类型车型机器人人型机器人(可选) 假期时间90秒200秒 本项目的目的是引导学生学习、设计并制作具有优秀硬件系统与软件系统的移动机器人,逐步提高对机器人的认识与感知,锻炼学生各方面的能力。该比赛对机器人的主要有如下方面的要求: 1、系统规划与优化能力 在预定的假期时间内游历尽量多的景点,完成计划中的旅游活动,并回到宿舍(出发地)。是一种最优规划活动;有一定的系统规划与优化能力。距离出发点近(或到达难度低)的景点分值小,远(或到达难度高)的景点分值大。想得到高分,就要远游;游得太远太多,就有来不及在规定时间内回到宿舍的危险。 2、应变能力 有路障的摆放数量与位置,在机器人从宿舍出发后,随机确定。这在一定程度上可控制竞赛的难度,并使旅游线路有一定的不确定性。路障位置在比赛前公布。 3、爬坡能力 某些地方景点的坡度要求机器人有较好的爬坡能力。 4、快速性与稳定性 机器人在整个旅游过程中,始终要在快速和稳定中求得平衡,否则,难以取得好的成绩。 二、场地说明 1、场地 比赛场地4M X 4.5M。地面表面为白色。(删除了边栏) 旅游道路的中心有宽度约为24mm的黑色引导线用以引导机器人。 宿舍(出发点)为400mm*400mm的方形区域,有白线与地图作为分界线。 2、线路图 机器人旅游线路由直道、弯道、环路和交叉路口等组成,任意2个交叉路口之间的距离不小于500mm。 3、路障 某些地方可能会出现路障,表示此路不通。路障大小为30cm*10cm*10cm的“木块”,随机固定在场地路障设置处。 4、旅游景点 比赛中所有景点均采用大小为30cm*10cm*10cm的“木块。”景点包括以下三种: 4.1、固定景点 固定景点有供机器人碰撞的挡板。所有固定景点都在其所处道路的尽头。 机器人车体碰到挡板,使挡板有明显摆动,既认为机器人已游览了景点。

循迹物料搬运机器人设计毕业设计

平顶山工业职业技术学院毕业设计 题目循迹物料搬运机器人设计

平顶山工业职业技术学院专科毕业设计(论文)诚信承诺书 本人郑重声明:所呈交的毕业设计(论文)(题目:循迹物料搬运机器人设计)是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的成果。尽本人所知,除了毕业设计(论文)中特别加以标注引用的内容外,本毕业设计(论文)不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。 作者签名:年月日 (学号):

循迹物料搬运机器人设计 摘要 研究的目的、意义、研究方法与内容。 研究的结果与主要结论。 关键词:数控加工,数控仿真,加工环境,帮助文件

The development of …… Abstract A new kind sandwich structure(300个单词左右). Key Words:NC machining; NC verification; Machining environment; Help files

目录 摘要 (ⅰ) Abstract (ⅱ) 第一章引言 (1) 1.1 XXXXXXXXXXXX (10) 1.1.1 XXXXXX (15) 第二章 XXXXXXXXX (20) 1.2 XXXXXX (20) …… 第XX章总结与展望....................................................... XX 参考文献.................................................................. XX 致谢...................................................................... XX 附录...................................................................... XX

智能循迹小车总体设计方案

智能循迹小车总体设计方案 整体设计方案 本系统采用简单明了的设计方案。通过高发射功率红外光电二极管和高灵敏度光电晶体管组成的传感器循迹模块黑线路经,然后由AT89S52通过IO口控制L298N驱动模块改变两个直流电机的工作状态,最后实现小车循迹。 系统设计步骤 (1)根据设计要求,确定控制方案; (2)将各个模块进行组装并进行简单调试; (3)画出程序流程图,使用C语言进行编程; (4)将程序烧录到单片机内; (5)进行调试以实现控制功能。 系统基本组成 智能循迹小车主要由AT89S52单片机电路、循迹模块、L298N驱动模块、直流电机、小车底板、电源模块等组成。 (1)单片机电路:采用AT89S52芯片作为控制单元。AT89S52单片机具有低成本、高性能、抗干扰能力强、超低功耗、低电磁干扰,并且与传统的8051单片机程序兼容,无需改变硬件,支持在系统编程技术。使用ISP可不用编程器直接在PCB板上烧录程序,修改、调速都

方便。 (2)循迹模块:采用脉冲调制反射红外发射接收器作为循迹传感器,调制信号带有交流分量,可减少外界的大量干扰。信号采集部分就相当于智能循迹小车的眼睛,有它完成黑线识别并产生高、低平信号传送到控制单元,然后单片机生成指令来控制驱动模块来控制两个直流电机的工作状态,来完成自动循迹。 (3)L298N驱动模块:采用L298N作为点击驱动芯片。L298N具有高电压、大电流、响应频率高的全桥驱动芯片,一片L298N可以分别控制两个直流电机,并且带有控制使能端。该电机驱动芯片驱动能力强、操作方便、稳定性好,性能优良。L298N的使能端可以外接电平控制,也可以利用单片机进行软件控制,满足各种复杂电路的需要。另外,L298N的驱动功率较大,能够根据输入电压的大小输出不同的电压和功率,解决了负载能力不够的问题。

循迹小车Arduino 程序

//循迹小车Arduino 程序: // R是右(right),L是左(left) 小车对着自己看时分的左右int MotorRight1=14; //A0 IN1 int MotorRight2=15; //A1 IN2 int MotorLeft1=16; //A2 IN3 int MotorLeft2=17; //A3 IN4 int MotorRPWM=5; //PWM 5 int MotorLPWM=3; //PWM 3 const int SensorLeft = 2; //左感測器輸入腳 const int SensorRight = 6; //右感測器輸入腳 int SL; //左感測器狀態 int SR; //右感測器狀態 void setup() { Serial.begin(9600); pinMode(MotorRight1, OUTPUT); // 腳位 14 (PWM) pinMode(MotorRight2, OUTPUT); // 腳位 15 (PWM) pinMode(MotorLeft1, OUTPUT); // 腳位 16 (PWM) pinMode(MotorLeft2, OUTPUT); // 腳位 17 (PWM) pinMode(MotorLPWM, OUTPUT); // 腳位 3 (PWM) pinMode(MotorRPWM, OUTPUT); // 腳位 5 (PWM)

pinMode(SensorLeft, INPUT); //定義左感測器 pinMode(SensorRight, INPUT); //定義右感測器 } void loop() { SL = digitalRead(SensorLeft); SR = digitalRead(SensorRight); if (SL == LOW&&SR==LOW)// 前進 { digitalWrite(MotorRight1,LOW);//IN1 右电机高电平反转 digitalWrite(MotorRight2,HIGH);//IN2 右电机高电平正转 analogWrite(MotorRPWM,130); //0---100--250 digitalWrite(MotorLeft1,LOW);//IN3 左电机高电平正转 digitalWrite(MotorLeft2,HIGH);//IN4 左电机高电平反转 analogWrite(MotorLPWM,130); } else // R是右(right),L是左(left) 小车对着自己看时分的左右 { if (SL == HIGH & SR == LOW)// 左白右黑, 快速左轉 { delay(1);

PWM调速+循迹__智能小车程序

//T0产生双路PWM信号,L298N为直流电机调速,接L298N时相应的管脚上最好接上10K 的上拉电阻。 /* 晶振采用12M,产生的PWM的频率约为100Hz */ #include #include #define uchar unsigned char #define uint unsigned int sbit en1=P3^4; /* L298的Enable A */ sbit en2=P3^5; /* L298的Enable B */ sbit s1=P1^0; /* L298的Input 1 */ sbit s2=P1^1; /* L298的Input 2 */ sbit s3=P1^3; /* L298的Input 3 */ sbit s4=P1^2; /* L298的Input 4 */ sbit R=P2^0; sbit C=P2^1; sbit L=P2^2; sbit key=P1^4; uchar t=0; /* 中断计数器*/ uchar m1=0; /* 电机1速度值*/ uchar m2=0; /* 电机2速度值*/ uchar tmp1,tmp2; /* 电机当前速度值*/ /* 电机控制函数index-电机号(1,2); speed-电机速度(0-100) */ void motor(uchar index, char speed) { if(speed<=100) { if(index==1) /* 电机1的处理*/ { m1=abs(speed); /* 取速度的绝对值*/ s1=1; s2=0; } if(index==2) /* 电机2的处理*/ { m2=abs(speed); /* 电机2的速度控制*/ s3=1; s4=0; } } } void Back(void) {

循迹小车作品说明书

目录 1 电路设计 .............................................. 错误!未定义书签。 总体方框图........................................ 错误!未定义书签。 工作原理.......................................... 错误!未定义书签。 2 各主要电路及部件工作原理 .............................. 错误!未定义书签。 三路循迹电路简要说明.............................. 错误!未定义书签。 电压比较电路简要说明.............................. 错误!未定义书签。 电机驱动电路简要说明.............................. 错误!未定义书签。 复位电路简要说明.................................. 错误!未定义书签。 % 电源电路简要说明.................................. 错误!未定义书签。 3 主要程序段 ............................................ 错误!未定义书签。 4 元器件清单 ............................................ 错误!未定义书签。 5 作品介绍 .............................................. 错误!未定义书签。 作品简介.......................................... 错误!未定义书签。 流程图............................................ 错误!未定义书签。 6 设计总结 .............................................. 错误!未定义书签。 设计心得体会....................................... 错误!未定义书签。 改进意见........................................... 错误!未定义书签。附录一循迹小车原理图 ................................... 错误!未定义书签。 &

智能循迹小车详细制作过程

(穿山乙工作室) 三天三十元做出智能车 0.准备所需基本元器件 1).基本二驱车体一台。(本课以穿山乙推出的基本车体为例讲解) 2).5x7cm 洞洞板、单片机卡槽、51单片机、石英晶体、红色LED 、1K 电阻、10K 排阻各一个;2个瓷片电容、排针40个。 3).5x7cm 洞洞板、7805稳压芯片、红色LED 、1K 电阻各一个;双孔接线柱三个、10u 电解电容2个、排针12个、9110驱动芯片2个。 4).5x7cm 洞洞板、LM324比较器芯片各一个;红外对管三对、4.7K 电阻3个、330电阻三个、红色3mmLED 三个。 一、组装车体 基本设计思路: 1.基本车架(两个电机一体轮子+一个万向轮) 2.单片机主控模块 3.电机驱动模块(内置5V 电源输出) 4.黑白线循迹模块

(图中显示的很清晰吧,照着上螺丝就行了) 二、制作单片机控制模块 材料:5x7cm洞洞板、单片机卡槽、51单片机、石英晶体、红色LED、1K电阻、10K排阻各一个;2个瓷片电容、排针40个。 电路图如下,主要目的是把单片机的各个引脚用排针引出来,便于使用。我们也有焊接好的实物图供你参考。(如果你选用的是STC98系列的单片机在这里可以省掉复位电路不焊,仍能正常工作。我实物图中就没焊复位)

三、制作电机驱动模块 材料:5x7cm洞洞板、7805稳压芯片、红色LED、1K电阻各一个;双孔接线柱三个、10u电解电容2个、排针12个、9110驱动芯片2个。 电路图如下,这里我们把电源模块与驱动模块含在了同一个电路板上。因为电机驱动模块所需的电压是+9V左右(6—15V 均可),而单片机主控和循迹模块所需电压均为+5V。 这里用了一个7805稳压芯片将+9V电压稳出+5V电压。 +9V

智能循迹小车设计

智能循迹/避障小车研究 工作报告 一、智能循迹小车程序结构框图 二、Proteus仿真图 三、软件程序设计

一、智能循迹小车程序结构框图 经过几天在网上的查找,对智能循迹/避障小车有了大致的了 解, 一般有三个模块: 1、最基本的小车驱动模块,使用两个二相四线步进电机对小车的两个后轮分别进行驱动,前轮最好用万向轮,能使小车更好地转弯; 2、小车循迹模块,在小车底部有三个并排安装的红外对管,对黑色与白色的反射信号不同,经单片机处理后对小车进行相应处理; 3、避障模块,我写的程序中对于避障模块是用中断来处理的(即安装在小车车头的红外对管检测到有障碍物后,就会向单片机的P3_2口输出一个高电平或是低电平,这时中断程序将对小车进行预先设定好的避障处理),但是在程序结构框图中,我不太会表示中断处理方式,所以就用查询的方式画了。

N Y N Y 二、Proteus 仿真图 我用Proteus 大概地仿真了小车的运行状态。图中的两个二相四线步进电机就代表小车的左右轮(假定步进电机顺时针转动方向为小车前进方向),网上有很多种驱动芯片,在仿真时我只使用L298N 芯

片来驱动步进电机。用三个单刀双制开关模拟用于小车循迹的三个红外对管的输出信号,经一个与门与三极管开关连接到P3_3口,中断程序对P1_0, P1_1, P1_2三个口进行检测,并做出相应处理。同时因为避障模块的优先级高于循迹模块,所以将外部中断0用于避障,外部中断1用于循迹。P1_3口则用于检测小车是否到达终点。 1、小车驱动模块: 使用一片298芯片驱动一个二相四线步进电机,电机的电压为12V。

相关文档
最新文档