（完整）智能帷瞄編輯整理:尊敬的讀者朋友們：這里是精品文檔編輯中心，本文檔內容是由我和我的同事精心編輯整理后發布的，發布之前我們對文中內容進行仔細校對，但是難免會有疏漏的地方，但是任然希望（（完整）智能小車報告）的內容能夠給您的工作和學習帶來便利。同時也真誠的希望收到您的建議和反饋，這將是我們進步的源泉，前進的動力。本文可編輯可修改，如果覺得對您有幫助請收藏以便隨時查閱，最后祝您生活愉快業績進步，以下為（完整）智能小車報告的全部內容。小型電子產品設計報告題目智能小車設計報告學院XXXX專業應用電子技術班級應用電子A班學號XXXXXX學生姓名XXX完成日期2014年5月24日（完整）智能小車報告摘要本文介紹了一種基于52單片機的小車尋軌系統.該系統采用3個高靈敏度的單端反射式紅外光電對管和紅外傳感器來實現小車的尋軌功能。并利用單片機產生PWM波，通過控制電機驅動芯片去控制小車速度。測試結果表明，該系統能夠平穩跟蹤給定的路徑.本小車以AT89C52低功耗、高性能單片機為檢測和控制核心，通過寫入的驅動、循跡等程序再連接外圍電路來實現小車的啟停、智能避障、智能循跡功能.關鍵詞:簡易智能小車、AT89C52、主板電路、紅外探測電路、馬達驅動電路引言當今社會，科學技術日新月異，時代前進的步伐越邁越寬，應用自動化設備，計算機處理，現代化通訊，數字化信息，現代化顯示設備等高新技術而建立的現代化智能，監控等系統已經得到充分的發展與應用，智能機器人也就應運而生。同時，在建設以人為本的和諧社會的過程中，智能服務機器人能夠完成考古發掘，海底揭密，宇宙探索等危險作業，以保證人身安全。《國家中長期科學和技術發展規劃綱要》一文指出：智能服務機器人是在非結構環境下為人類提供必要服務的多種高技術集成的智能化裝備。以服務機器人和危險作業機器人應用需求為重點,研究設計方法、制造工藝、智能控制和應用系統集成等共性基礎技術。重點研究低成本的自組織網絡，個性化的智能機器人.2006-2020年，既是國家中長期技術發展計劃實現階段，也是我們最具有活力和最激情洋溢的時段.該智能小車模型是一輛由PCB和車體拼裝的小車。所有的機械結構和零部件都安裝固定在電路板上。因此完全不需要機械加工，非常適合實驗階段機器人的研制。（完整）智能小車報告目錄摘要引言TOC\o"1-5"\h\z\o"CurrentDocument"1。任務分析4\o"CurrentDocument"2。方案初步設計4\o"CurrentDocument"2.1設計思路4\o"CurrentDocument"2.1。1機械部分設計4\o"CurrentDocument"2.1。2電路部分設計42。1.3軟件部分設計5\o"CurrentDocument"2。2總體方案論證與選擇5\o"CurrentDocument"3。產品詳細設計63。1硬件設計63.1.1主板電路6\o"CurrentDocument"3。1。2紅外探測電路7\o"CurrentDocument"3.1。3馬達驅動電路9\o"CurrentDocument"3。2軟件設計113。2。1開發工具11\o"CurrentDocument"3。2.2設計思路123。2.3程序12\o"CurrentDocument"4。調試與測試20\o"CurrentDocument"4。1驅動模塊的功能測試20\o"CurrentDocument"4。2循跡模塊的功能測試20\o"CurrentDocument"4。3主板模塊的功能測試21（完整）智能小車報告TOC\o"1-5"\h\z\o"CurrentDocument"4。4軟件的功能測試215。總結21附作品圖22參考文獻22任務分析本小車以AT89C52低功耗、高性能單片機為檢測和控制核心，通過寫入的驅動、循跡等程序再連接外圍電路來實現小車的啟停、智能避障、智能循跡功能.充分運用了C52單片機的功能.論文介紹了智能小車的機械結構和硬件電路的實現方法.在機械結構上采用的是四輪四驅動，為小車的啟動和運轉提供強勁的動力，四輪式小車的應用范圍廣，穩定性更優越，底盤空間大，便于安裝傳感器、驅動電路循跡電路，使小車外觀搭配更為合理美觀。分析整個智能車系統，PCB電路板功能化、模塊化。自行設計制作的PCB電路板形狀根據車模量身定做，布局走線合理，并根據功能實現了模塊化分離，使電路的易用性、穩定性大幅提高，維護和更換也更加容易。在未來的智能車設計中，定會出現更先進的光電傳感器，也會出現更先進的技術，使光電車擁有更大的前瞻，采集到更多的賽道信息。隨著信息的增加，期待著更先進的技術出現。方案初步設計2.1設計思路2.1.1機械部分設計：包括智能小車的底盤、驅動模塊和循跡模塊電路板、傳感器等的安裝設計，這些設計是非常嚴格的,它們都得根據元件的需要來設計。2.1.2電路部分設計：根據需求設計相應的電路原理圖，調試電路板，在檢查完硬件連接和完成電路的第5頁共30頁（完整）智能小車報告綜合調試后，進入軟件設計部分。2.1。3軟件部分設計：根據需求設計相應的程序流程圖，在此基礎上編寫出程序，并下載到控制小車的芯片中用以控制小車。這個部分的設計也包括三個方面的設計即：電機驅動部分的程序、傳感器讀入部分和循跡的實現.2.2總體方案論證與選擇方案一：基于AT89C52單片機，配以其他常用模塊電路完成智能小車設計。此方案主要包括以下幾個模塊：避障模塊、黑線檢測模塊、電機驅動模塊、及顯示模塊。方案總體框圖，如圖1所示.此方案使用常用單片機AT89C52作為主控芯片，AT89C52是一個低電壓，高性能CMOS8位單片機，片內含8kbytes的可反復擦寫的Flash只讀程序存儲器和256bytes的隨機存取數據存儲器（RAM）,器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存儲技術生產，兼容標準MCS—51指令系統，片內置通用8位中央處理器和Flash存儲單元，32個雙向I/O口；256x8bit內部RAM；3個16位可編程定時/計數器中斷；時鐘頻率0—24MHz；2個串行中斷，可編程UART串行通道；2個外部中斷源，共8個中斷源；2個讀寫中斷口線，3級加密位；低功耗空閑和掉電模式，軟件設置睡眠和喚醒功能。方案=：ATmega16是基于增強的AVRRISC結構的低功耗8位CMOS微控制器。配以其他常用模塊電路完成智能小車設計.此方案主要包括以下幾個模塊：避障模塊、黑線檢測模塊、電機驅動模塊、及顯示模塊。方案總體框圖，如圖2所示。此方案使用ATmega16單片機作為主控芯片，16K字節的系統內可編程Flash（具有同時讀寫的能力，即RWW）,512字節EEPROM，1K字節SRAM，32個通用I/O口線，32個通用工作寄存器，用于邊界掃描的JTAG接口，支持片內調試與編程，三個具有比較模式的靈活的定時器/計數器（T/C），片內/外中斷，可編程串行USART，有起始條件檢測器的通用串行接口，8路10位具有可選差分輸入級可編程增益（TQFP封裝）的ADC，具有片內振蕩器的可編程看門狗定時器，一個SPI串行端口，以及六個可以通過軟件進行選擇的省電模式.鑒于對51單片機知識領域的掌握，選擇方案一更好，控制方便，編程簡單，且功能易于實現。產品詳細設計3。1。1主板電路nooeaoi主板電路原理圖3d3anooeaoi主板電路原理圖3d3a（完整）智能小車報告主板電路PCB圖3.1.2紅外探測電路方案一:用光敏電阻組成光敏探測器.光敏電阻的阻值可以跟隨周圍環境光線的變化而變化。當光線照射到白線上面時，光線發射強烈，光線照射到黑線上面時，光線發射較弱，因此光敏電阻在白線和黑線上方時，阻值會發生明顯的變化。將阻值的變化值經過比較器就可以輸出高低電平.這種方案受光照影響很大，不能夠穩定的工作。方案二：采用反射式紅外發射-接收ST168采用反射式紅外發射一接收器ST168,直接用直流電壓對發射管進行供電。其優點是可以實現實時控制，而且靈敏度可調，受外界干擾較小。方案三：采用脈沖調制的紅外發射一接收器在方案二的基礎上采用脈沖調制發射.由于環境光干擾主要是直流分量，因此如果采用帶有特定交流分量的調制信號，則可在接收端采用相應的手段來大幅減少外界干擾。缺點是實現復雜、成本高。綜合分析：由于傳感器可以在車體的下部發射、接收距離地面都很近，外界光對其干擾都很小。因此在基本不影響效果的前提下，為了方便起見，選用反射式紅外發射-接收器ST168作為循跡檢測模塊的傳感器。循跡電路采用的是ST188紅外對管，在小車行進的過程中由51機控制發射管發射信號,再將接收回來的信號送入單片機進行分析處理，使小車沿著反射信號的方向前進。紅外探測電路原理圖00。■l??I—J?匚匚□￡□01晟匡RIO?(□U50000告。0紅外探測電路原理圖00。■l??I—J?匚匚□￡□01晟匡RIO?(□U50000告。0串6—55|吾口B0匚匚039WJP?一0HI.J6359ccCR-.nulnlu'□'□!12mR7匚R8URClC2R3□OOOOOOOJ19■——■.紅外探測電路PCB圖3。1.3馬達驅動電路方案一:采用交流電經直流穩壓處理后供電：采用交流電提供直流穩壓電源，電流驅動能力及電壓穩定性最好，且負載對電源影響也最小.但由于需要電線對小車供電，極大影響了壁障小車行動的靈活性及地形的適應能力。而且壁障小車極易把拖在地上的電線識別為障礙物，人為增加了不必要的障礙.故我們放棄了這一方案。方案二:采用單一電源供電.電源直接給單片機供電，通過單片機的IO口連接到電動機上，這樣輸出的電壓穩定，不會給電路造成損壞。同時也減輕了小車的重量，使小車在啟動和停止時的反應時間更短，減小了慣性的影響。其供電也比方案一簡單.綜上所述，我們選擇方案二.電機驅動部分主要采用一片L298N和主控芯片AT89C52單片機相連接構成驅動電路。L298N芯片直插式的15個引腳，其中兩個使能端ENA和ENB,兩個反饋端SA和SB,四個輸入端IN1、IN2、IN3和IN4一個接地端GND，一個VSS（5V時性能最好）邏輯電源電壓輸入端和一個VS功率電源電壓輸入端.L298N可同時驅動兩個電機，最大輸出電流為2A，鑒于它的良好性能和價格，選取L298N作為電機驅動芯片，L298N芯片如下圖,L298N的四個輸出端直接與兩個電機相連驅動電機。L298N實物圖電機驅動電路原理圖R10R13Q5nnnLT#LJP2000^0003.2軟件設計3.2.1開發工具我們采用的軟件是Altium.Designer.v6。9。AltiumDesigner是原Protel軟件開發商Altium公司推出的一體化的電子產品開發系統，主要運行在Windows操作系統。這套軟件通過把原理圖設計、電路仿真、PCB繪制編輯、拓撲邏輯自動布線、信號完整性分析和設計輸出等技術的完美融合，為設計者提供了全新的設計解決方案，使設計者可以輕松進行設計，熟練使用這一軟件必將使電路設計的質量和效率大大提高。3.2.2設計思路程序先從看程序開始，然后寫了串口程序，在寫串口程序過程中也遇到不少問題，最后都找到了解決方法。寫出的串口程序可以清晰的在上位機上呈現出攝像頭所采集的圖像，在這一過程中也遇到許多問題，比如采集得到的是亂碼,一些有規律的亂碼，仔細查找原因，原來是波特率設置的問題，雖然程序中設定的波特率和上位機的是一致的，但設置為9600和57600的效果卻完全不同。另外還是因為沒有設置換行，呈現出的是把本來是列上的圖像，放到了每一行上，解決方法是，在每一發送結束后，加了一個換行函數。該程序也得到了應用。3.2。3程序#includereg52。h

sbitLED二PE;sbitBUZZER二P1、；TOC\o"1-5"\h\zsbitMotoL1=P1"7;sbitMotoL2=P1"2;sbitMotoR1=P1八5；sbitMotoR2=P1"6;sbitENA_L=P1"3；sbitENA_R=P1"4;sbitSMG_1=P2"2；sbitDATA二P2、；sbitCLK=P2"0;sbitsens_out=P0八0；unsignedcharcount=0；unsignedcharspeed；unsignedcharspd1；unsignedcharspd2;unsignedcharcodetab□={0x3F,0x0c,0x5b,0x4f,0x6c,0x67,0x77,0xcd,0x7f,0x6f,0x00}；unsignedcharTdata[4];unsignedintcnt500;bitdp;unsignedcharKeyboard();unsignedchartance()；voidturn_l（）;voidturn_rr（）；voidforward（）;voidturn_r（）；voidturn_ll（）;voidstop（）;voiddisplay（）；voiddelay（unsignedintx）（sbitLED二PE;unsignedchari;while（x--）{for（i=250；i〉0；i）;}}//*大**大大*大大大**大*大*大****大大*大大大大大*大voidmain（void）{unsignedcharKeyV；unsignedcharsenS；LED=0；BUZZER=0;delay(300);LED=1;BUZZER=1;delay(300)；LED=0；BUZZER=0;delay(300)；LED=1;BUZZER=1;ENA_L=1;ENA_R=1;MotoL1=0;MotoR1=0;TMOD=0x01;TH0=0xFC;TL0=0x18；TR0=1;EA=1；ET0=1;speed=8;spd1=speed;spd2二speed；Tdata[0]=1;Tdata[l]=2；Tdata[2]=3；Tdata[3]=4；while(1){//按鍵KeyV二Keyboard。；if(KeyV==1){ENA_L=!ENA_L;ENA_R=!ENA_R;}if(KeyV==2){speed++；if(speed>14)speed=14;spd1=speed；spd2=speed;}if(KeyV==3)

if(speed!=0)speed；spd1=speed;spd2二speed;}//顯示if(dp==1)(display()；dp=0;}//循軌senS二tance()；switch(senS)(case0:forward();break；case1:turn_rr()；break;case2:forward();break；case3:turn_r()；break；case4：turn_ll();break；//case5:KeyValue=2;break;case6:turn_l();break；//00000000//00000010//00000100//00000110//00001000//00001010//0000//00000000//00000010//00000100//00000110//00001000//00001010//00001100//00001110TH0=0xfc;TL0=0x18;cnt500++;if(cnt500〉499)(cnt500=0；dp=1;}count++;if(count>14)count=0；if(count<spd1)(MotoL2=1；}elseMotoL2=0;}if(count<spd2)(MotoR2=1；}else(MotoR2=0;}}//大大大***大大***大**大***大顯示*************************voiddisplay(void)(unsignedchari,j,temp,tmp1;SMG_1=0;for(i=0；i<4；i++)(temp=tab[Tdata[i]];//00001100for(j=0;j〈8；j++)(if(tmp1==0x80)DATA=1;elseDATA=0;CLK=0；CLK=1；temp二temp〈＜1；//00011000}}}//大大*大*大**大**大大大按鍵**********************************unsignedcharKeyboard(void)(unsignedchartmp1,tmp2,KeyValue；KeyValue=0xff；tmp1=P0&0xf0；if(tmp1!=0xf0)(delay(5);tmp2=P0&0xf0;if(tmp2二二tmp1){switch(tmp1){case0xe0:KeyValue=1；break；case0xd0:KeyValue=2;break;case0xb0:KeyValue=3；break;case0x70:KeyValue=4；break；default:KeyValue=0xff;break；}LED=0;BUZZER=0；delay(200)；LED=1；BUZZER=1；while(tmp2!=0xf0)(tmp2=P0&0xf0;}}}return(KeyValue);}//大**大**大大*大****探測*********************************unsignedchartance(void){unsignedchartmp3；sens_out=1;tmp3=P0&0x0e；tmp3=tmp3>>1;return(tmp3)；}voidturn_l(void){spd2=0；spd1=speed;}voidturn_rr(void)(spd2二speed；spd1=speed一5；}voidforward(void){spd2二speed；spd1二speed；}voidturn_r(void)(spd2二speed；spd1=0；}voidturn_ll(void)(spd2二speed-5；spd1=speed；}voidstop(void)(ENA_L=0;ENA_R=0；}voidturn_ll(void)(spd2二speed-5；spd1=speed;}voidstop(void){ENA_L=0；ENA_R=0;4。調試和測試儀器名稱用途電腦調試及下載程序數字萬用表測量各種電路工作情況直流穩壓電源提供系統工作電壓4.1驅動模塊的功能測試驅動模塊的調試是能正常的驅動電機的轉動。一個電機對應兩盞LED燈，電機的正反轉分別對應一盞LED燈亮。LED燈能正常的亮滅即表示驅動模塊正常.4。2循跡模塊的功能測試完成小車循跡的主要器件是三個紅外探測，發射管發射出信號后，接收管再將接收到的信號送入單片機進行處理，判斷黑線在小車下的位置，從而實現了循跡功能。首先，要調試探測板能否正常工作.經檢測，遇黑線對應LED燈亮，從而判斷探測板無問題。再之后是調整紅外探測的靈敏度。確定探測板與跑道的距離，轉動可調電阻，從而使三盞LED燈在同一高度能靈活亮滅.4。3主板模塊的功能測試主模塊是連接驅動模塊和循跡模塊的重要橋梁，也是接受信息和控制的中樞.所以，這部分的調試尤為重要。首先檢測的是7805穩壓芯片是否正常工作。再就是各個部分的檢測，蜂鳴器、LED燈、開關、52芯片等是否能正常工作。最后是顯示部分的檢測。短接電路，看看數碼管是否是每一段都是正常點亮