1、專業(yè)：應(yīng)用電子技術(shù) 學(xué)生：胡裕煒、劉桂蘭、王丹槽 指導(dǎo)老師：楊俊鳴 答辯日期：2013年1月18日,課題：智能尋跡小車,選題背景,系統(tǒng)設(shè)計要求,智能尋跡小車總體設(shè)計方案,智能循跡小車硬件設(shè)計,目 錄,智能循跡小車軟件設(shè)計,結(jié)論,選題背景,自第一臺工業(yè)機器人誕生以來，制造能替代人工作的機器一直是人類的夢想。 中國自1978年把“智能模擬”作為國家科學(xué)技術(shù)發(fā)展規(guī)劃的主要研究課題，開始著力研究智能化。 隨著汽車工業(yè)的迅速發(fā)展，關(guān)于汽車的研究也就越來越受人關(guān)注。 智能化作為現(xiàn)代社會的新產(chǎn)物，是以后的發(fā)展方向。,設(shè)計要求,圖1,功能介紹,設(shè)計要求,萬向輪在前，可沿引導(dǎo)線逆時針方向運行一周，全程時間不超過

2、3分鐘； 萬向輪在前，可沿引導(dǎo)線逆時針方向運行兩周，并且每周從E到F必須經(jīng)過不同的S形路徑； 萬向輪在前，小車每一圈行駛的S形路線要與上一圈行駛的路線不同。,智能尋跡小車的總體設(shè)計方案,單片機模塊,紅外檢測模塊,電源模塊,電機驅(qū)動模塊,直流電機,智能尋跡小車的總體設(shè)計方案,循跡模塊方案比較,電機模塊比較,采用光敏電阻組成光敏探測器。 采用TCRT5000型紅外發(fā)射管和接收管傳感器。,采用直流減速電機，配合L298N驅(qū)動芯片組合。 采用步進電機，配合L298N驅(qū)動芯片組合。,采用繼電器對電動機的開或關(guān)進行控制。 采用電阻網(wǎng)絡(luò)或數(shù)字電位器調(diào)節(jié)電動機的分壓，從而達到分壓的目的。 采用L298N作為電

3、機驅(qū)動芯片。,智能尋跡小車硬件設(shè)計,循跡模塊:,利用紅外線對于不同顏色具有不同的反射性質(zhì)的特點。在小車行駛過程中傳感器的紅外發(fā)射二極管不斷發(fā)射紅外光，當紅外光遇到白色地面時發(fā)生漫發(fā)射，紅外對管接收管接受到反射光；如果遇到黑線則紅外光被吸收，則紅外對管接收管接收不到信號（反射光）. 本設(shè)計是由十對紅外光電對管TCRT5000型組成，紅外對管采集回來的信號通過LM324芯片比較器比較后輸出高或低電平，從而實現(xiàn)信號的檢測。,小車的紅外光電對管6對安裝在萬向輪前，作為判斷路口，另4對安裝在萬向輪后作為尋跡。如圖2所示。,圖2 紅外管的位置,圖3,智能尋跡小車硬件設(shè)計,圖4 H橋式電路,L298N部包含

4、4 通道邏輯驅(qū)動電路, 即內(nèi)含二個H 橋的高電壓大電流雙全橋式驅(qū)動器（注圖4為其中的一個H橋電路）, 接收標準TTL 邏輯電平信號,可驅(qū)動46V 、2A 以下的電機，其中整體驅(qū)動模塊電路圖見圖5。,智能尋跡小車硬件設(shè)計,直流電機驅(qū)動電路圖:,圖 5 電機驅(qū)動電路,智能尋跡小車軟件設(shè)計,智能尋跡小車軟件設(shè)計,2.X、Y路口信號采集:,智能尋跡小車軟件設(shè)計,智能尋跡小車軟件設(shè)計,智能尋跡小車軟件設(shè)計,4.右拐程序流程圖：,結(jié)論,在同學(xué)及老師的指導(dǎo)下，完成了畢業(yè)設(shè)計的基本要求。本次設(shè)計利用了單片機STC89C51為核心，光電傳感器以及L298n控制電路作為輔助電路，使小車能夠在引導(dǎo)線上實現(xiàn)直走、左拐、右拐功能。其中小車運行一周，全程時間在1分鐘左右。在EF之間能夠?qū)崿F(xiàn)S型路線行駛，通過對路口的信號判斷和路口的計數(shù)，將在小車行走的上下圈EF之間行的S型路線不同。,圖7.1. 小車直走,圖7.2. 小