智能寻迹小车设计报告
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目录
1.项目设计目的 (1)
2.项目设计正文 (3)
．项目分析及方案制定 (3)
．设计步骤及流程图 (4)
寻迹设计步骤 (4)
流程图 (4)
(
．主要模块介绍 (4)
LM393的主要特点 (4)
LM393引脚图及内部框图 (5)
LM393 功能简介 (5)
89C2051 (5)
89C2051简介 (5)
89C2051 主要性能参数 (5)
89C2051 功能特性概述 (6)
。
．电路设计及PCB绘制 (6)
电源电路 (6)
红外收发电路 (6)
电机驱动电路 (7)
单片机最小系统 (7)
整体电路 (8)
PCB板的绘制 (8)
. 成品展示 (9)
\
3．项目设计总结 (9)
4．参考文献 (10)
智能寻迹小车
——CDIO三级项目
王君杰
（电子信息工程 1501 6）
一、项目设计目的
在科技飞速发展的今天，智能化的概念已经渗入到各行各业，自动控制系统也出现在生活的方方面面，早到工厂的机械化生产，近到目前的自动驾驶。越来越多的领域涉及到电控制技术。特别是使用单片机一类的MCU的控制，在生活中越来越常见。因此，基于单片机控制的电路的学习和时间对于我们来说就显得尤为重要。同时，对于单片机作为软件主控单元，结合模电数电的硬件电路支持的综合项目开发，也是作为大学生需要了解并且熟练运用的基础。掌握了这些知识，对于我们以后的职业发展也有着莫大的帮助。
二、?
三、项目设计正文
、项目分析及方案制定
首先对于“智能寻迹小车”这个标题而言，我们可以分为两个部分：小车和智能寻迹。“小车”决定了硬件电路的大致构成：电源、电容、电阻、开关、电机、LED。而“智能”则决定了一些高级电路的选用：MCU、传感器、电机驱动、电位器及一些IC。
其次，假如去掉“智能”两字，仅关注如何做成一个能够行驶的小车，那么电路的搭建将会变得尤为简单。假如做一个“上电即跑”的小车，那么连开关都不需要，仅需要电源（干电池即可），两个电机
（3V/100mA）和两个限流电阻按图一方式连接即可。当然，这样的
小车只能实现向一个方向前进，无法实现跑道的自动识别和转向。
不过，这个电路也是所有行驶工具的基础，所有的行驶工具，都是
在这个电路的基础上按照想要实现的功能进行拓展开发。
接着让我们来到“智能”的环节。所谓智能，也就是需要小车
有人的思想，正如同课题所述——寻迹。智能的小车需要具备自动识别跑道的能力。同时，在采集到跑道信息后要做出相应的处理。在我们这个课题中，也就是需要及时并
准确转弯。要实现这些功能，就需要更多的电子器件的支持。通过表1我们可以看到不同功能所需要的不同元件。
实现功能所需器件类型器件选型
传感器红外收发对管
^
跑道信息采集
采集信息预处理电压比较器LM393
信息处理单元MCU、
89C2051
表1 跑道信息处理电路器件列表
通过表1我们可以发现我们本次的课题用到的器件还不是很多，电路也是比较简单，但是要把这些器件整合起来得到预期实现的功能也不是一件很容易的事情，特别需要我们的全局观和布局能力。
、设计步骤及流程图
、寻迹设计步骤
寻迹可以说是智能寻迹小车的核心，车做的好不好关键在于能不能按指定的路程行驶。在我们本次的题目中使用的传感器是红外对管。仅车的单侧来说，利用红外发射管发射红外线，当小车行驶在黑线上时由于红外管安装的位置处于白色跑道位置，因此红外接收管接收到红外信号，电压比较器获得红外对管的电信号后输出一个电平，再经过单片机进行处理输出到电使其转动。反之，当小车偏移黑线，由红外对管检测到的信号通过电压比较器输出相反电平，再经过单片机的处理使电机停止转动。拓展到两侧，车位于正中间，两边的红外对管没有检测到黑线，两轮都前进。假如车向左偏，右侧的红外管检测到黑线，右轮停止转动，左轮依旧转动，于是车身回正，另一侧原理相同。通过这样的控制系统，即可实现车的寻迹功能。
、流程图
通过对小车整个系统的分析，我们可以得到图2的
流程图。在我们后期的制作中，这个流程图可以为我们
提供很大的参考价值。
】
可以看到，我们的小车是一个简易的闭环控制系
统，通过传感器采集回的信息来对我们车的姿态进行调整，再通过控制小车两轮的差速来进行方向的控制，最终就能够实现小车沿着黑线行驶而不会一直向前。
、主要模块介绍
在本次的课题中，我们主要使用到的两个重要的器件是电压比较器LM393和单片机89C2051。其中电压比较器作为信号处理的第一级电路，有着不可忽视的作用，而单片机则是整个系统的大脑，由它来决定小车什么时候前进，什么时候拐弯。下面我们来了解一下这两个器件的具体信息。
、LM393
、LM393主要特点：
·工作电源电压范围宽，单电源、双电源均可工作，单电源：2～36V，双电源:±1～±18V；
·消耗电流小，Icc=；
·输入失调电压小，V IO=±2mV；
·共模输入电压范围宽，Vic=0～；
·输出与TTL，DTL，MOS，CMOS 等兼容；
·输出可以用开路集电极连接“或”门；
、LM393引脚图及内部框图
、LM393 功能简介
《
比较两个电压的大小(用输出电压的高或低电平，表示两个输入电压的大小关系)：当“+”输入端电压高于“-”输入端时，电压比较器输出为高电平；当“+”输入端电压低于“-”输入端时，电压比较器输出为低电平；
电压比较器的作用：它可用作模拟电路和数字电路的接口，还可以用作波形产生和变换电路等。利用简单电压比较器可将正弦波变为同频率的方波或矩形波。
、89C2051
、89C2051简介
、89C2051主要性能参数
·与MCS-51产品指令系统完全兼容
·2k字节可重擦写闪速储存器
·1000次擦写周期
·的工作电压范围
·全静态操作0Hz-24Mhz ·两级加密程序储存器
·128X8字节内部RAM ·15个可编程I/O口线
·2个16位定时/计数器
·6个中断源
·可编程串行UART通道
·可直接驱动LED的输出端口·内置一个模拟比较器
·低功耗空闲和掉电模式
、89C2051功能特性概述
AT89C2051 提供以下标准功能：2k字节 Flash 闪速存储器，128 字节内部 RAM，15 个 I／O口线，两个 16位定时／计数器，—个5向量两级中断结构，一个全双工串行通信口，内置—个精密比较器，片内振荡器及时钟电路。同时，AT89C2051 可降至 0HZ 的静态逻辑操作，
并支持两种软件可选的节电工作模式。空闲方式停止 CPU 的工作，但允许 RAM，定时／计数器，串行通信口及中断系统继续工作。掉电方式保存RAM 中的内容，但振荡器停止工作并禁止其它所有部件工作直到下一个硬件复位。
、电路设计及PCB绘制
在分析完电路需要实现的功能和所需要的器件选型以后，我们要做的也就是最重要的一步：电路的设计。一个电路方案最终能不能有效运行很大程度上取决于电路设计的质量。当然我们首先是进行单个模块的电路设计，最后才将其进行整合。整合的过程也是最不容出错的过程，可能一个很小的错误如电容反接就将导致整个电路的烧毁和瘫痪，更加严重的可能会对人身造成一定的威胁。
、电源电路
一个完整的电路要想工作，首先就要具备一个动力的源头——电源。电源的设计方案多种多样，由简单要复杂。一个复杂的电源电路需要整流、滤波、限幅等多
种模块配合工作，从而实现高精度、高稳定的系统的运作，而对于我们的小车来说，
不需要用到这么复杂的电路，我们选用的电源为的干电池，属于低压直流电源。而
因为需要给我们的单片机供电，因此直接与电路相连的方法是不可取的，查阅手册
可以得知，我们选用的单片机工作电压为，于是我们使用2节干电池提供3V电压，
为了使电源供电稳定，将为电源进行滤波从而得到更好的输入电压波形。如图4所
示，电容C5为100uf的低通滤波电容，用于滤除低频噪声；C1位高通滤波电容，
用于滤出高频噪声。
、红外收发电路
红外收发电路相当于智能寻迹小车的“眼睛”。自然，在本小车上，
我们选用了两对红外收发管，各安装在车身中轴的两侧，用来检测车
身的行驶位置。图5为单独一对红外收发管的电路连接情况，另一对
与其相同。D3和D5分别为红外发射管和红外接收管，两个限流电阻
R2和R8将通过红外管的电流限制在其工作范围内，防止电流过大而烧毁器件。R6为可调电阻，调整其阻值来控制LM393的基准电压值，改变此值能够改变小车对黑线感应的灵敏度。同是，在不同的光照环境和不同的黑线材料下，红外反射情况也有所区别，用可调电阻能做到应对环境变化的及时修正，使小车的适应性更加强大。
、电机驱动电路
电机驱动电路可以说是小车的动力所在。一些高端智能车采用的电机驱动电路往往十分复杂。不仅要考虑到驱动板的安装结构，对于其性能的要求也十分高，而一些竞速类的车更是需要最优的器件布局，稳定的电流输出，良好的散热系统，合适的板子结构等等元素相配合。
就我们这一个小车而言，要不了如此高的标准，因此电路的设计也就更加简单明了。当然也不像图1所示的那样简单。考虑到我们是用单片机控制，而单片机普通I/O口的电流达不到我们电机所需要的工作电流，所以我们就需要特殊处理。电路图如图6所示。
图中我们用三极管进行电流放大再接入电机，就可以有效地控制电机运转。通过单片机I/O口输出高电平，三极管导通，电机转；I/O口输出低电平，三极管截止，电机停转。C2和C3均为滤波电容，对电机两端的电压进行滤波，滤除高频噪声，使电机的输出更加稳定。同时为了美观和调试的方便，我们在驱动电路中再接上两个发光二极管，利用单片机控制其亮灭。左轮转，D1亮，反之灭；右轮转，D2亮，反之灭。再车行驶的过程中我们能更清晰地观察到跑道的识别情况。
、单片机最小系统
最后一个模块也同样是最重要的模块——单片
机最小系统。接入了最小系统的单片机才具备正常工
作的能力。打个比方，单片机是人的心脏，那么最小
系统就是血液。有了最小系统，单片机就能根据我们
编写的程序工作。其中Y1为6M的晶体振荡器，其作
用是为单片机提供工作的时序脉冲。P1、P2、P3分别
是
引出的排针，方便以后的功能拓展。
、整体电路
设计完各个模块的电路之后，我们需要将所有的模块整合起来，以达到我们所需要的效果。如图8是我们整合好后的电路。
、PCB板的绘制
电路设计的最后一步即PCB板
的绘制。如何将所画的原理图变成我
们手里的电路板，这就是必不可少的
一步。在绘制过程中，如何布局、如何布线，如何确定板的大小也是十分重要的考虑因素。由于我们的课题是智能循迹小车，因此PCB板的形状最好和小车车身匹配。又因为我们的板是低频板，电源电压也是小电压，输入的电流也仅为毫安级别，因此在布线方面没有必要进行过于复杂的处理。我们仅将VCC和GND 的布线宽度增加为25mil。如图9所示。
、成品展示
至此，我们的电路设计已经完工了。剩下的就是PCB的打样以及焊接。焊接时也要注意很多问题，如需要避免虚焊、漏焊、短路等错误。焊接完成后，我们的智能寻迹小车就完成了。以下是成品图。
图10 成品正面图图11 成品背面图
四、项目设计总结
这次的项目综合了模电和单片机的知识，自己思考设计实践的过程加深了我们对于上课知识的消化
也认识到许多知识的欠缺部分。对于电阻电容、三极管这类器件的选型也有了一个更加深入的认识。
在电路设计过程中，我们查阅了很多的资料，除了项目所需要的知识外，我们还学到了许多其他的知识，比如在查阅资料的过程中我们发现电压比较器和放大器的主要区别是闭环特性：放大器工作于闭环且要求闭环后不能自激，而比较器则工作在开环状态更追求速度。另外，在电阻电容阻值和容值选型的时候，需要根据不同的情况采用不同的数值，在一开始我们设计的过程中发现，参考方案中的电路有许多问题，仅仅用电池供电不能驱动电机的运转，还有一些接线的问题，导致最后我们焊接完成调试时遇到许多困难。不过这次的经验也让我们明白了电路设计的重要性，不是随便拿来一个电阻就能往电路里面接，也不是随便连连线就能实现所需要的功能。
在最终的电路调试过程中，我们也发现一些焊接的小问题，如焊接温度过高导致焊盘的脱落，焊锡的
量没控制好导致两个焊盘短路了等等，当然焊接的技巧也是需要长久的练习来提升的，绝不是一次两次的训练就能熟练。就目前的器件还算是比较好焊接的，在以后进行大型工程中用到的IC大都是有许多的引脚，且其封装形式也是比较难焊接的，最关键的问题是IC的温度控制都需要很精确，过热就会导致芯片烧坏，而过冷就没办法融化焊锡。因此，焊接技巧还有待于提升。
总体来说，本次的项目让我们学到了很多东西，尤其是单片机的应用。虽然这次涉及的单片机还很浅，而且没有手动写程序，但是通过资料的查找，我们也对其有了一个很好的了解。对于以后即将开设的单片机课程也是打下了一个伏笔。相信以后的学习将会变得更加轻松且高效。
五、参考文献
[1].宏晶科技.《STC89C51RC/RD+系列单片机器件手册》[EB/OL].2011,9
[2].李全利.《单片机原理及应用技术》[M].高等教育出版社，2009，1
[3].丁明亮.《51 单片机应用设计与仿真-基于 keil C 与 Proteus》[M].北京航空航天大学出版社，2009，2
[4].张鑫.《单片机原理及应用（第 2 版）》[M].电子工业出版社，2010
[5].张毅刚.《单片机原理与应用设计》[M].电子工业出版社，2008
[6].何立民.《单片机应用系统设计系统配置与接口技术》[M].北京航空航天大学出版社， 2001
[7].周立功,《单片机实验与实践教程（三）》[M].北京航空航天大学出版社,2006
[8].李强，《51 系列单片机应用软件编程技术》[M].北京航空航天大学出版社,2009
[9]清华大学电子学教研组编,童诗白《模拟电子技术基础》(上下册)[M].北京人民教育出版社,1983
[10]吴运昌,《模拟集成电路原理与应用》,广州.华南理工大学出版社,1995
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电子实习报告智能循迹小车
电子实习报告智能循迹 小车 文件编码（008-TTIG-UTITD-GKBTT-PUUTI-WYTUI-8256）
电子实习报告 学院：电气学院 专业班级： 学生姓名： 指导教师： 完成时间： 2014/8/29 成绩：
目录 一、设计要求及注意事项 (2) 二、设计的作用、目的 (2) 三、设计的具体实现 (2) 1．系统概述 (2) 2.单元电路设计（或仿真）与分析 (3) （1）电源模 块 (3) （2）电机驱动模块 (4) （3）简易控制模 块 (6) （4）红外循迹模 块 (7) 3.电路的安装与调试 (8) （1）安装 (8)
（2）调 试 (10) 四、心得体会，存在的问题和进一步改进的意见 (11) 五、附录 (11) 1.元件说明 (11) （1）电 阻 (11) （2）电解电 容 (11) （3）LED................................................. ..12 （4）芯 片 (12)
电子实习报告 一、设计要求及注意事项 1.能独立完成设计内容并完全掌握其内部结构、工作原理和安装调试过程。 2.要求在设计过程中能熟练掌握其元器件的计算、焊接技术和电路故障的判别方法。 3.焊接顺序，先贴片后插件。 4.要求焊接的电路板调试时正常且安装好小车后能正常运行。 5.进入实习基地后按指定的实验台就位，未经许可，不得擅自挪换仪器设备。 6.要爱护仪器设备及其它公物，凡违反操作规程，不听从教师指导而损坏者，按规定赔偿。 7.未经指导教师许可，不得做规定以外的实验项目。 8.要保持实习室的整洁和安静，不准大声喧哗，不准随地吐痰，不准乱丢纸屑及杂物。 9. 必须严格按设备操作书的要求去使用设备，注意人身及设备安全，不要盲目操作。 二、设计的作用、目的 1．利用所学过的基础知识，通过本次电子实习培养独立解决实际问题的能力； 2．巩固本课程所学的理论知识和实验技能；
智能小车的实训报告
智能产品设计实训报告书 课程名称：智能产品设计 班级：应用电子技术15级2班 小组成员（学号）：商育诚（39）王少勇（91） 实训项目：智能小车 实训时间：2017年5月8日 指导老师：何敬银老师 填表日期：2017年5月14日星期日
实训目的-------------------------------------3 实训要求-------------------------------------3 实训内容-------------------------------------4 智能小车元器件清单-----------------------------------------------4 智能小车代码-----------------------------------------------------5 智能小车电路图---------------------------------------------------10 智能小车焊接-----------------------------------------------------11 智能小车模块系统详解---------------------------------------------12 实训成果展示---------------------------------13 收获和体会-----------------------------------14
实训目的： 制作一个基于单片机控制的智能小车，可以进行多种功能。也让我们自己学习，学习到单片机的知识和单片机编程的知识还有电阻的识别和一些电路的知识。提高了我们焊接技术和团队合作能力，增加了我们制作电子产品产品的经验。这个实训还有对于一些需要进行PPT的演讲，不经给我们一个展示自己作品的平台，更重要的是给我一个增强自信心的机会，展现自己和展现自己的作品这个实训不仅让我们学会更多的知识而且还满足我们自己对自己亲自动手制作电子产品的愿望。 实训要求： 能够熟练对老师进行智能小车源代码的讲解，还有对于电路图的了解和电路知识的应用，还有对于另一些芯片的知识进行学习。还有熟练掌握元器件的名称大小的识别。还有在焊接过程中可以可以让我们的焊接技术更加地熟练，可以让我们的小组成员合作更好，增强了小组成员的合作默契。
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。
基于stm32的智能小车设计毕业设计
海南大学 毕业论文（设计） 题目：基于stm32的智能小车设计学号：20112834320005 姓名：陈亚文 年级：2011级 学院：应用科技学院（儋州校区） 学部：工学部 专业：电子科学与技术 指导教师：张健 完成日期：2014 年12 月 1 日
摘要 本次试验主要分析了基于STM32F103微处理器的智能小车控制系统的系统设计过程。此智能系统的组成主要包括STM32F103控制器、电机驱动电路、红外探测电路、超声波避障电路。本次试验采用STM32F103微处理器为核心芯片，利用PWM技术对速度以及舵机转向进行控制，循迹模块进行黑白检测，避障模块进行障碍物检测并避障功能，其他外围扩展电路实现系统整体功能。小车在运动时，避障程序优先于循迹程序，用超声波避障电路进行测距并避障，在超声波模块下我们使用舵机来控制超声波的发射方向，用红外探测电路实现小车循迹功能。在硬件设计的基础上提出了实现电机控制功能、智能小车简单循迹和避障功能的软件设计方案，并在STM32集成开发环境Keil下编写了相应的控制程序，并使用mcuisp软件进行程序下载。 关键词：stm32;红外探测;超声波避障;PWM;电机控制
Abstract This experiment mainly analyzes the control system of smart car based on microprocessor STM32F103 system design process. The composition of the intelligent system mainly including STM32F103 controller, motor drive circuit, infrared detection circuit, circuit of ultrasonic obstacle avoidance. This experiment adopts STM32F103 microprocessor as the core chip, using PWM technique to control speed and steering gear steering, tracking module is used to detect the black and white, obstacle avoidance module for obstacle detection and obstacle avoidance function, other peripheral extended circuit to realize the whole system function. When the car is moving, obstacle avoidance program prior to tracking, using ultrasonic ranging and obstacle avoidance obstacle avoidance circuit, we use steering gear under ultrasonic module to control the emission direction of ultrasonic, infrared detection circuit is used to implement the car tracking function. On the basis of the hardware design is proposed for motor control function, simple intelligent car tracking and obstacle avoidance function of software design, and in the STM32 integrated development environment under the Keil. Write the corresponding control program, and use McUisp program download software. Keywords：STM32；Infrared detection；Ultrasonic obstacle avoidance；PWM；Motor control
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
智能循迹小车实验报告18447
简单电子系统设计报告 ---------智能循迹小车 学号201009130102 年级10 学院理学院 专业电子信息科学与技术姓名马洪岳 指导教师刘怀强
摘要 本实验完成采用红外反射式传感器的自寻迹小车的设计与实现。采用与白色地面色差很大的黑色路线引导小车按照既定路线前进，在意外偏离引导线的情况下自动回位。 本设计采用单片机STC89C51作为小车检测、控制、时间显示核心，以实验室给定的车架为车体，两直流机为主驱动，附加相应的电源电路下载电路，显示电路构成整体电路。自动寻迹的功能采用红外传感器，通过检测高低电平将信号送给单片机，由单片机通过控制驱动芯片L298N驱动电动小车的电机，实现小车的动作。 关键词：STC89C51单片机；L298N；红外传感器；寻迹 一、设计目的 通过设计进一步掌握５１单片机的应用，特别是在控制系统中的应用。进一步学习５１单片机在系统中的控制功能，能够合理设计单片机的外围电路，并使之与单片机构成整个系统。 二、设计要求 该智能车采用红外传感器对赛道进行道路检测，单片机根据采集到的信号的不同状态判断小车当前状态，通过电机驱动芯片L298N发出控制命令，控制电机的工作状态以实现对小车姿态的控制，绕跑到行驶一周。 三、软硬件设计 硬件电路的设计 1、最小系统： 小车采用atmel公司的AT89C52单片机作为控制芯片，图1是其最小系统电路。主要包括：时钟电路、电源电路、复位电路。其中各个部分的功能如下： （1）、电源电路：给单片机提供5V电源。 （2）、复位电路：在电压达到正常值时给单片机一个复位信号。
图1 单片机最小系统原理图 2、电源电路设计： 模型车通过自身系统，采集赛道信息，获取自身速度信息，加以处理，由芯片给出指令控制其前进转向等动作，各部分都需要由电路支持，电源管理尤为重要。在本设计中，51单片机使用5V电源，电机及舵机使用5V电源。考虑到电源为电池组，额定电压为4.5V，实际充满电后电压则为4-4.5V，所以单片机及传感器模块采用最小系统模块稳压后的5V电源供电，舵机及电机直接由电池供电。 3、传感器电路： 光电寻线方案一般由多对红外收发管组成，通过检测接收到的反射光强，判断黑白线。原理图由红外对管和电压比较器两部分组成，红外对管输出的模拟电压通过电压比较器转换成数字电平输出到单片机。
实训报告智能停车场
实训报告智能停车场文稿归稿存档编号：[KKUY-KKIO69-OTM243-OLUI129-G00I-FDQS58-
智能停车管理系统 测试计划 目录
1.简介 2.用户注册 3.用户登陆 4.UI（用户界面） 5测试方案 6.测试用例 7.测试报告 8.bug报告单 9.系统测试报告 10.总结 1.简介 该测试计划介绍了如何测试智能停车管理系统。它提供了测试范围、测试策略，人员安排等详细信息。 1.1目的 这份文档的目标是详细描述对“智能停车管理系统”进行功能测试的过程。本文档所关注的特征来自于软件设计规格说明书。（关于智能停车管理系统的功能描述,请参阅软件设计规格说明书。） 1.2背景 为了提高停车位的合理利用率，开发了智能停车管理系统。这个系统能满足用户:关于停车系统空位的明确信息，能够查询车位只。 主要功能：能完成对于空闲车位的添加、和安排。能按客户需求检索出想要的位置，排除不符合要求的位置等。操作简单、界面友好；确保信息的准确性，动态性，安全性。
智能停车管理系统是基于Linux系统的技术，采用B/S结构，适于分布式多客户作业，客户端的要求也很低。 1.3范围 测试阶段包括单元测试，集成测试，系统测试，性能测试，验收测试，bug测试及对测试进行评估。 本计划所提到的测试类型是需求阶段的测试，即对智能停车管理系统进行功能验证的测试过程。 2.用户注册 2.1用户注册 用户名，密码，手机号码，邮件地址，省份，城市，绑定车牌号。 注册完成后回到登陆页面 2.2用户登录 用户可以在首页上输入自己的用户名与密码进行登陆，登陆成功后首面显示用户名，和当前自己所有信息位置gps定位，增加显示“个人中心”的链接，进入到“个人中心”页面。 2.3登录失败，找回密码 用户在登录时忘记密码，可以找回密码。根据自己当初填写的信息确认关系。 （1）手机找回，用户输入手机号码，通过在页面上点击获取验证码的方式，用户点击获取之后，提示用户输入收到的短信验证码，正确时进入修改密码的页面。 （2）邮件找回，需要输入邮件地址，点击发送邮件，平台向邮箱发送找回密码的链接。 3.用户登陆
智能小车寻迹模块设计方案
智能小车寻迹模块设计方案 本文设计方案以MSP430单片机为系统的控制核心，采用反射式光电传感器模块寻迹，实现智能小车的自动寻迹行驶。在实验中采用与白色相差很大的黑色引导线作为智能小车的既定路线，系统驱动采用控制方式为PWM 的直流电机。 详细介绍了反射式光电传感器寻迹模块的工作原理，寻迹模块的电路图以及在以MSP430单片机为控制核心的基础上如何实现智能寻迹小车的自动寻迹行驶。并简要介绍了系统的电路图。该技术可用于无人生产线、服务机器人、仓库等领域。 0 引言 智能小车又称轮式移动机器人，能够按预设模式在特定环境中自动移动，无需人工干预，可用于科学勘测、现代物流等方面。针对路面采用黑色标记线条作为路径引导线的应用场合，反射式光电传感器是常用的路径识别传感器。反射式光电传感器因信号处理方式和物理结构简单的特点而被广泛应用于结构化环境 和低成本产品中，虽然存在检测距离近、预测性差的弱点，但通过合理设计和选择反射式光电传感器并结合合适的信息处理软件能够满足上述简单环境场合应用。随着汽车ECU 电子控制的发展，在汽车上配备远程信息处理器，传感器和 接收器，通过这些器件的协调控制可以实现汽车的无人驾驶。本文提出基于 MSP430单片机的控制装置，通过反射式光电传感器寻迹，MSP430单片机处理反射式光电传感器检测到的信号，从而控制智能车的转向，实现智能小车的自动寻迹。 1 系统总体设计方案 在小车车体的前端贴近地面的地方安装有4 组寻迹模块，如图1所示，单 片机通过判断4个寻迹模块发送来的信号进行自动循迹。寻迹模块在遇到黑线时发送低电平信号，遇到空白的地方发送高电平信号，单片机通过判断高低电平即可作出相应的操作。通过4组寻迹模块发送的信号组合，可将小车行驶状态分成如表1所示7种状态。
智能循迹小车实训报告
实训报告课程名称：单片机实训 完成日期：2014 年 7 月 10 日
任务书 实训（习）题目： 智能小车的功能设计与实现 实训（习）目的： （1）、巩固、加深和扩大单片机应用的知识面，提高综合及灵活运用所学知识解决工业控制的能力； （2）培养针对课程需要。锻炼学生查阅有关手册、图标及文献资料的自学能力，提高组成系统、编程、调试的动手能力； （3）对课程的方案分析、选择、比较、熟悉单片机系统开发、研制的过程，软硬件设计的方法、内容及步骤。 实训（习）内容： 安装智能小车及相关功能设计、调试 实训（习）要求： 1. 本实训要求由一个团队完成，团队人员不超过8个人。 2. 通过所学知识并利用智能小车、计算机、 keil软件、烧写软件等完成实训项目，并拟定实训报告。 3. 能正确组装和调试智能小车。 4. 实训完成后，根据实训内容撰写实训报告书一份。 实训报告应包括的主要内容（参考） 1 系统硬件组成与工作原理 1.1 控制器与最小系统 1.2 显示模块与按键模块 1.3 报警模块 1.4 电机与驱动模块的工作原理与接口 1.5循迹模块的工作原理与接口 1.6 避障模块的工作原理与接口 2 功能方案及软件设计 2.1 功能设计 2.2 软件设计 （结合某一赛道、障碍设置说明程序设计思路，给出流程图、程序代码） 3功能调试与总结 3.1 功能调试 排版要求：正文小4宋体；段首缩进2字，行间距固定值18磅。内容展开可以
按3级标题形式，如：按1 ……、1.1 ……、1.1.1 形式（如果需要）。每个1级标题另起一页，1级标题三号黑体居中，题序和标题之间空两个空格，不加标点，段前、段后均为1行，固定值22磅。2级标题：四号黑体左起，四号黑体，段前、段后均为12磅。三级标题：小四号黑体左起，段前、段后均为6磅。 图名、表名五号黑体，英文、数字字体为Times New Roman 页边距：上、下、左3厘米，右2厘米，A4纸打印。 1系统硬件组成与工作原理 1.1.1控制器与最小系统 最小系统：要使一块单片机芯片工作起来最简陋的接线方式就是单片机的
智能循迹小车
目录 1.第一章绪论 1.1循迹小车的发展现状 1.2 选题意义 1.3本设计的工作 1.3.1设计要求 1.3.2设计思路 2.第二章硬件部分简介 2.1 具体方案论证与设计 2.2 主控芯片的简介 2.2.1 光电反射式传感器（ST178） 2.2.2低功率低失调双比较器LM393 3.第三章光电循迹小车的原理 3.1原理 3.2 传感器电路 3.2.1红外反射式光电传感器原理 3.2.2黑线检测电路
3.3核心控制电路 3.3.1模数转换电路（比较器电路） 3.3.2数字逻辑电路 3.4驱动电路 3.5 拓展功能“防撞” 3.6PCB制板 3.7作品展示 3.8原件清单 4.第四章结论 5.参考文献 6.课程设计心得
绪论 1.1循迹小车发展现状与趋势 智能汽车作为一种智能化的交通工具，体现了车辆工程、人工智能、自动控制、计算机等多个学科领域理论技术的交叉和综合，是未来汽车发展的趋势。寻迹小车可以看作是缩小化的智能汽车，它实现的基本功能是沿着指定轨道自动寻迹行驶。就目前智能小车发展趋势而言：相比价格昂贵、体积大、数据处理复杂
的传感器CCD反射式光电传感器以其价格适中、体积小、数据处理方便等更具有发展优势。 1.2 选题意义 汽车电子迅猛发展，智能车产生和不断探索并服务于人类的趋势将不可阻挡。智能车的研究将会给汽车这个产生了一百多年的交通工具带来巨大的科技变革。人们在行驶汽车时，不再只在乎它的速度和效率，更多是注重驾驶时的安全性，舒适性，环保节能性和智能性等。各国科学家和汽车工作人员以及汽车爱好者都在致力于智能车的研究，研究的成果有很多都已应用于人们的日常生活生产之中，例如在2005年1月美国发射的“勇气”号和“机遇”号火星探测器实质上都是装备先进的智能车辆。因此，研究智能车的实际意义和取得的价值都非常重大。本课题利用传感器识别路径，将赛道信息进行识别处理，利用主控芯片控制小车的行进进而完成循迹。 1.3本设计的工作 1.3.1设计要求 要求：设计并制作一个简易光电智能循迹电动车，其行驶路线示意图如图1-1：（其中粗黑些为光电寻迹线）要求智能循迹小车从起点出发，沿粗黑色引导线到达终点后立即停车但行驶全程行驶时间不能大于90s。
基于语音识别的智能小车设计-毕设论文
基于语音识别的智能小车 摘要 随着计算机技术、模式识别和信号处理技术及声学技术等的发展，使得能满足各种需要的语音识别系统的实现成为可能。近二三十年来，语音识别在计算机、信息处理、通信与电子系统、自动控制等领域中有着越来越广泛的应用。本设计是语音识别在控制领域的一个很好实现，它将原本需要手工操作的工作用语音来方便地完成。 语音识别按说话人的讲话方式可分为孤立词(Isolated Word)识别、连接词(Connected Word)识别和连续语音(Continuous Speech)识别。从识别对象的类型来看，语音识别可以分为特定人(Speaker Dependent)语音识别和非特定人(Speaker Independent)语音识别。本设计采用的识别类型是特定人孤立词语音识别。 本系统分上位机和下位机两大方面。上位机利用PC上MATLAB强大的数学计算能力，进行语音输入、端点监测、特征参数提取、匹配、串口控制等工作，根据识别到的不同语音通过PC串口向下位机发送不同的指令。下位机是单片机控制的一个小车，单片机收到上位机传来的指令后，根据不同的指令控制小车完成不同的动作。 该设计对语音识别的现有算法进行了验证和实现，并对端点检测和匹配算法进行了些许改进。本设计达到了预期目标,实现了所期望的功能效果。 关键词：MATLAB，语音识别，端点检测，LPC，单片机，电机控制
SMART CAR GASED SPEECH RECOGNITION ABSTRACT With the development of computer technology,pattern recognition,signal processing technology and acoustic technology etc, the speech recognition system that can meet the various needs of people is more possible to achieve.The past three decades, the voice recognition in the field of computer, information processing, communications and electronic systems, automatic control has increasingly wide range of applications. Speech recognition by the speaker's speech can be divided into isolated word (Isolated Word) identification, conjunctions (Connected Word) and continuous speech recognition (Continuous Speech) identification. Identifying the type of object from the point of view, the voice recognition can be divided into a specific person (Speaker Dependent) speech recognition and non-specific (Speaker Independent) speech recognition. This design uses the identification type is a specific person isolated word speech recognition. This design is of a good implementation of speech recognition in the control field, it does the work that would otherwise require manual operation by the voice of people easily.This system includes two major aspects:the host system and the slave system. The host system use the MATLAB on the computer which has powerful mathematical computing ability to do the work of voice input, endpoint monitoring, feature extraction, matching, identification and serial control,then it send different commands through the PC serial port to slave system according different recognised voice. The slave system is a car controlled by a single-chip micro-controller.It controls the car do different actions according different instructions received.
基于Arduino智能寻迹小车开题报告
云南农业大学 本科生毕业设计开题报告 设计题目:基于Arduino的智能寻迹小车控制系统设计毕业设计起止时间： 年月日～月日(共 17 周) 专业：电气工程及其自动化 姓名： 学号： 指导教师： 报告时间： 云南农业大学教务处制 200 年月日
1. 本课题所涉及的问题在国内(外)的研究现状综述 国外智能车辆的研究历史较长，始于上世纪50年代。它的发展历程大体可以分成三个阶段： 第一阶：20世纪50年代是智能车辆研究的初始阶段。1954年美国Barrett Electronic 公司研究开发了世界上第一台自主引导车系统，该系统只是一个运行在固定路线上的拖车式运货平台，但它却具有了智能车辆最基本的特征即无人驾驶。 第二阶段：从80年代中后期开始，世界主要发达国家对智能车辆开展了卓有成效的研究。在欧洲，普罗米修斯项目开始在这个领域的探索。在美洲，美国成立了国家自动高速公路系统联盟（NAHSC）。在亚洲，日本成立了高速公路先进巡航/辅助驾驶研究会。 第三阶段：从90年代开始，智能车辆进入了深入、系统、大规模研究阶段。最为突出的是，美国卡内基.梅隆大学（Carnegie Mellon University）机器人研究所一共完成了Navlab系列的10台自主车（Navlab1—Navlab10）的研究，取得了显著的成就。 相比于国外，我国开展智能车辆技术方面的研究起步较晚，开始于20世纪80年代。而且大多数研究处在于针对某个单项技术研究的阶段。虽然我国在智能车辆技术方面的研究总体上落后于发达国家，并且存在一定得技术差距，但是我们也取得了一系列的成果，主要有： （1）中国第一汽车集团公司和国防科技大学机电工程与自动化学院与2003年研制成功我国第一辆自主驾驶轿车。 （2）南京理工大学、北京理工大学、浙江大学、国防科技大学、清华大学等多所院校联合研制了7B.8军用室外自主车，该车装有彩色摄像机、激光雷达、陀螺惯导定位等传感器。 可以预计，我国飞速发展的经济实力将为智能车辆的研究提供一个更加广阔的前景。因此，对智能小车进行深入细致的研究，不但能加深课堂上学到的理论知识，更能将理论转化为实际运用，为将来打下坚实的基础。 2．本人对课题提出的任务要求及实现预期目标的可行性分析
智能寻迹小车实训报告
目录 1、引言 1.1智能小车的设计意义和作用 (3) 2、系统总体设计 (4) 3、硬件设计 3.1循线模块 (5) 4、软件设计 4.1软件调试平台 (7) 4.2系统软件流程 (8) 4.3系统软件程序 (9) 5、调试及性能分析 (12) 6、设计总结 (13) 7、作品实物图 (14) 8、参考文献 (15)
1、引言 1.1智能小车的设计意义和作用 智能小车是移动式机器人的重要组成部分,介绍一种基于AT89S52单片机的智能小车。通过不断检测各个模块传感器的输入信号,根据内置的程序分别控制小车左右两个直流电机运转,实现小车自动识别路线,寻找光源,判断并避开障碍物,检测道路上的铁片、发出声光信息并计数显示,智能停车等功能。 作为20世纪自动化领域的重大成就，机器人已经和人类社会的生产、生活密不可分。因此为了使智能小车工作在最佳状态，进一步研究及完善其速度和方向的控制是非常有必要的。智能小车要实现自动寻迹功能和避障功能就必须要感知导引线和障碍物，感知导引线相当给机器人一个视觉功能。避障控制系统是基于自动导引小车(avg—auto-guide vehicle)系统，基于它的智能小车实现自动识别路线,判断并自动避开障碍，选择正确的行进路线。使用传感器感知路线和障碍并作出判断和相应的执行动作。该智能小车可以作为机器人的典型代表.它可以分为三大组成部分：传感器检测部分,，执行部分,cpu。机器人要实现自动避障功能，还可以扩展循迹等功能，感知导引线和障碍物。可以实现小车自动识别路线，选择正确的行进路线，并检测到障碍物自动躲避。考虑使用价廉物美的红外反射式传感器来充当。智能小车的执行部分，是由直流电机来充当的，主要控制小车的行进方向和速度。 2、系统总体设计 AT89S52单片机作为总的控制核心，利用传感器，在循线信号、寻光信号、检测障碍物信号等的输入作用下，控制电机采取相应的动作，从而调整小车做合
智能小车实训报告
智能小车实训报告 摘要： 本课题是基于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走向实现快速稳定的寻线行驶。小车系统以 AT89S52 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。 一、实验目的： 通过设计进一步掌握５１单片机的应用，特别是在嵌入式系统中的应用。进一步学习５１单片机在系统中的控制功能，能够合理设计单片机的外围电路，并使之与单片机构成整个系统。 二、设计方案 该智能车采用红外传感器对赛道进行道路检测，单片机根据采集到的信号的不同状态判断小车当前状态，通过电机驱动芯片L298N 发出控制命令，控制电机的工作状态以实现对小车姿态的控制。 三．报告内容安排 本技术报告主要分为三个部分。第一部分是对整个系统实现方法的一个概要说明，主要内容是对整个技术原理的概述；第二部分是对硬件电路设计的说明，主要介绍系统传感器的设计及其他硬件电路的设计原理等；第三部分是对系统软件设计部分的说明，主要内容是智
能模型车设计中主要用到的控制理论、算法说明及代码设计介绍等。 技术方案概要说明 本模型车的电路系统包括电源管理模块、单片机模块、传感器模块、电机驱动模块。 工作原理： 利用红外采集模块中的红外发射接收对管检测路面上的轨迹 将轨迹信息送到单片机 单片机采用模糊推理求出转向的角度，然后去控制 行走部分 最终完成智能小车可以按照路面上的轨迹运行。 硬件电路的设计 1、最小系统： 小车采用atmel公司的AT89C52单片机作为控制芯片，图1是其最小系统电路。主要包括：时钟电路、电源电路、复位电路。 其中各个部分的功能如下： 1、时钟电路：给单片机提供一个外接的16MHz的石英晶振。 2、电源电路：给单片机提供5V电源。 3、复位电路：在电压达到正常值时给单片机一个复位信号。
智能循迹小车分析方案
智能循迹小车设计 专业：自动化 班级：0804班 姓名： 指导老师： 2018年8月——2018年10月 摘要：
本课题是基于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走向实现快速稳定的寻线行驶。小车系统以 AT89S52 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 智能小车毕业论文完整 版 Document serial number【UU89WT-UU98YT-UU8CB-UUUT-UUT108】 学士学位论文 系别：计算机科学与技术 学科专业：计算机科学与技术 姓名： @@@@ @@@ 2011年 06月 智能小车引导控制系统 的设计与实现 系别：计算机科学与技术 学科专业：计算机科学与技术 指导老师： @@@ 姓名： @@@ @@@ 2011年 06月 智能小车引导控制系统的设计与实现 摘要：面对诸多恶劣的工作环境(如灭火、救援等)，为了有效的避免人员伤亡，就需要采用智能小车去现场来完成相应的任务。因此研究和开发智能小车引导控制系统具有十分重要的意义。本系统采用STC89C51单片机作为核心控制芯片，设计制作了一款通过红外光电传感器检测路径信息、红外火焰传感器检测火源的智能寻迹灭火小车。本系统由单片机控制模块、寻迹传感器模块、驱动电机模块、火源传感器模块、风扇模块、电源模块等组成。实际应用表明，该小车可以在专门设计的场地上实现自主发现火源，自主识别路线，自主行进接近火源并灭火，最终完成灭火的任务。 关键词：单片机小车引导控制传感器 Smart cars guide control system design and implementation Abstract: Confronted with so many bad working environment (such as fire fighting, rescue etc), in order to effectively avoid casualties, need to use intelligent go by car scene to complete relevant tasks. Therefore, the research and development of intelligent car guide control system has the extremely vital significance. This system uses STC89C51 as the core control chip, design and make a new electric sensor detection by infrared sensor information, infrared flame path of intelligent tracing test fire extinguishing car. The system is composed of single-chip microcomputer control module, tracing sensor module, drive motor module, ignition sensor module, fan module, power supply module. The practical application indicates that the car can be in a specially designed field on fire, to realize the independent found autonomous recognition route, independent sources and marching close to the fire extinguishing, finally complete task. Keywords: Microcontroller Car Control system Sensors DIY 达人赛 基于STC89C52 单片机智能寻迹小车 实 验 报 告 参赛队伍: 队员： 2014 年 4 月 一、引言 我们所处的这个时代是信息革命的时代，各种新技术、新思想层出不穷，纵观世界范围内智能汽车技术的发展，每一次新的进步无不是受新技术新思想的推动。随着汽车工业的迅速发展，传统的汽车的发展逐渐趋于饱和。伴随着电子技术和嵌入式技术的迅猛发展，这使得汽车日渐走向智能化。智能汽车由原先的驾驶更加简单更加安全更加舒适，逐渐的向智能驾驶系统方向发展。智能驾驶系统相当于智能机器人，能代替人驾驶汽车。它主要是通过安装在前后保险杠及两侧的红外线摄像机，对汽车前后左右一定区域进行不停地扫描和监视。计算机、电子地图和光化学传感器等对红外线摄像机传来的信号进行分析计算，并根据道路交通信息管理系统传来的交通信息，代替人的大脑发出指令，指挥执行系统操作汽车。 1、来源汽车的智能化是21 世纪汽车产业的核心竞争力之一。汽车的智能化是以迅猛发展的汽车电子为背景，涵盖了控制、模式识别、传感技术、电子、电气、计算机、机械等多个学科交叉的科技。 2、智能汽车国外发展情况 从20 世纪70 年代开始，美国、英国、德国等发达国家开始进行无人驾驶汽车的研究，目前在可行性和实用化方面都取得了突破性的进展。目前日本、欧美已有企业取得实用化成果。与国外相比，国内在智能车辆方面的研究起步较晚，规模较小，开展这方面研究工作的单位主要是一些大学和研究所，如国防科技大学、清华大学、吉林大学、北京理工大学、长安大学、沈阳自动化所等。我国从20 世纪80 年代开始进行无人驾驶汽车的研究，国防科技大学在1992 年成功研制出我国第一辆真正意义上的无人驾驶汽车。先后研制出四代无人驾驶汽车。第四代全自主无人驾驶汽车于2000 年 6 月在长沙市绕城高速公路上进行了全自主无人驾驶试验，试验最高时速达到75.6Km/h。 3、我们的小车 我们做的是基于STC 8 9 C52单片机开发，主要是研究3轮小车的路径识别及其遥 控运动。智能小车毕业论文完整版
智能寻迹小车实验报告