红外自动循迹小车.doc

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摘要: 2
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寻迹传感器模块 4
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PWM控制 11
总体软件流程图 12
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自动循迹小车
摘要:
本设计是一种基于单片机控制的简易自动寻迹小车系统,包括小车系统构成软硬件设计方法。小车以AT89C51 为控制核心, 用单片机产生PWM波,控制小车速度。利用红外光电传感器对路面黑色轨迹进行检测,并将路面检测信号反馈给单片机。单片机对采集到的信号予以分析判断,及时控制驱动电机以调整小车转向,从而使小车能够沿着黑色轨迹自动行驶,实现小车自动寻迹的目的。
关键词:单片机AT89C51 光电传感器直流电机自动循迹小车
Abstract :
This design is a Simple Design of a smart auto-tracking vehicle which based on MSC control. The construction of the car ,and methods of hardware and software design are included. The car use AT89C51 as heart of centrol in this system. Then using PWM waves Produced by MCU to control car speed.
By using infraraed sensor to detect the information of black track. The smart vehicle acquires the information and sends t hem to the MSC. Then the MSC analyzes the signals and controls the movements of t he motors. Which make the smart vehicle move along the given black line antomaticly.
Keywords : infrared sensor ;MSC ;auto-tracking


设计一个基于直流电机的自动寻迹小车,使小车能够自动检测地面黑色轨迹,并沿着黑色车轨迹行驶。系统方案方框图如图1-1所示。
检测(黑线)
驱动电机
软件控制
控制小车
图1-1 系统方案方框图


这里的循迹是指小车在白色地板上循黑线行走,由于黑线和白色地板对光线的反射系数不同,可以根据接收到的反射光的强弱来判断“道路”。通常采取的方法是红外探测法。
 红外探测法,即利用红外线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红外光,当红外光遇到白色纸质地板时发生漫反射,反射光被装在小车上的接收管接收;如果遇到黑线则红外光被吸收,小车上的接收管接收不到红外光。单片机就是否收到反射回来的红外光为依据来确定黑线的位置和小车的行走路线。红外探测器探测距离有限,

自动循迹小车控制系统由主控制电路模块、稳压电源模块、红外检测模块、电机及驱动模块等部分组成,控制系统的结构框图如图2-1 所示。
稳压电
源模块
主控芯片
AT89C51
L298
减速电机
光电传感器
电压比较器
图2-1控制系统的结构框图

主控制电路模块:用AT89C51单片机、复位电路,时钟电路
红外检测模块:光电传感器ST188,比较器LM324
电机及驱动模块:电机驱动芯片L298N、两个直流电机
电源模块:双路开关电源

寻迹传感器模块
ST系列反射式光电传感器是经常使用的传感器。这个系列的传感器种类齐全、价格便宜、体积小、使用方便、质量可靠、用途广泛。
我们采用ST188作为红外检测传感器。
在黑线检测的测试中,若检测到白色区域