xxxxxx学院

xxx 系 xxx 专业 xx 级

毕业设计（论文）

姓名 xx 学号 xxxxxxxx

指导教师（签名） xxx

二○ 年 月 日

自动循迹小车

烟台工程职业技术学院毕业设计（论文)

诚 信 承 诺 书

本人慎重承诺： 我所撰写的设计（论文）

《 》是在老师的指导下自主完成，没有剽窃或抄袭他人的论文或成果。如有剽窃、抄袭，本人愿意为由此引起的后果承担相应责任。

毕业论文（设计）的研究成果归属学校所有。

学生(签名)

年 月 日

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自动循迹小车

目 录

目 录.............................................................................................................................. 0 摘 要：.................................................................................................................... 3

前 言………………………………………………………………………………………………3

一.任务要求.................................................................................................................. 4

（一）任务............................................................................................................. 4 二.系统设计方案.......................................................................................................... 5

（一）小车循迹原理............................................................................................. 5 （二）控制系统总体设计..................................................................................... 6 三．系统方案................................................................................................................ 7

（一）寻迹传感器模块......................................................................................... 7

1．红外传感器ST188简介............................................................................ 7 2．比较器LM324简介.................................................................................... 8 3．具体电路.................................................................................................... 9 4．传感器安装.............................................................................................. 10 （二）控制器模块............................................................................................... 11 （三）电源模块................................................................................................... 13 （四）电机及驱动模块....................................................................................... 14

1．电机.......................................................................................................... 14 2．驱动 ......................................................................................................... 14 （五）自动循迹小车总体设计 .......................................................................... 16

1．总体电路图.............................................................................................. 16 2．系统总体说明.......................................................................................... 18

四．软件设计.............................................................................................................. 18

（一） PWM控制.................................................................................................. 18 （二） 总体软件流程图..................................................................................... 19 （三）小车循迹流程图....................................................................................... 19 （四）中断程序流程图....................................................................................... 21 （五）单片机测序............................................................................................... 22 五．致谢…………………………………………………………………………….…………..25 六．参考资料.............................................................................................................. 27

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自动循迹小车

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

前言

随着汽车工业的迅速发展，关于汽车的研究也就越来越受人关注。全国电子大赛和省内电子大赛几乎每次都有智能小车这方面的题目，全国各高校也都很重视该题目的研究。可见其研究意义很大。本设计就是在这样的背景下提出的，指导教师已经有充分的准备。本题目是结合科研项目而确定的设计类课题。设计的智能电动小车应该能够实时显示时间、速度、里程，具有自动寻迹、寻光、避障功能，可程控行驶速度、准确定位停车。

根据题目的要求，确定如下方案：在现有玩具电动车的基础上，加装光电、红外线、超声波传感器及金属探测器，实现对电动车的速度、位置、运行状况的实时测量，并将测量数据传送至单片机进行处理，然后由单片机根据所

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自动循迹小车

检测的各种数据实现对电动车的智能控制。

这种方案能实现对电动车的运动状态进行实时控制，控制灵活、可靠，精度高，可满足对系统的各项要求。本设计采用MCS-51系列中的80C51单片机。以80C51为控制核心，利用超声波传感器检测道路上的障碍，控制电动小汽车的自动避障，快慢速行驶，以及自动停车，并可以自动记录时间、里程和速度，自动寻迹和寻光功能。80C51是一款八位单片机，它的易用性和多功能性受到了广大使用者的好评。它是第三代单片机的代表。

第三代单片机包括了Intel公司发展MCS-51系列的新一代产品，如8ｘC152﹑80C51FA/FB﹑80C51GA/GB﹑8ｘC451﹑8ｘC452,还包括了Philips﹑Siemens﹑ADM﹑Fujutsu﹑OKI﹑Harria-Metra﹑ATMEL等公司以80C51为核心推出的大量各具特色﹑与80C51兼容的单片机。新一代的单片机的最主要的技术特点是向外部接口电路扩展，以实现Microcomputer完善的控制功能为己任，将一些外部接口功能单元如A/D﹑PWM﹑PCA(可编程计数器阵列)﹑WDT(监视定时器)﹑高速I/O口﹑计数器的捕获/比较逻辑等。这一代单片机中，在总线方面最重要的进展是为单片机配置了芯片间的串行总线，为单片机应用系统设计提供了更加灵活的方式。Philips公司还为这一代单片机80C51系列8ｘC592单片机引入了具有较强功能的设备间网络系统总线----CAN(Controller Area Network BUS).

新一代单片机为外部提供了相当完善的总线结构，为系统的扩展与配置打下了良好的基础。

一．任务要求

（一）任务

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） 软件控制 驱动电机 控制小车

图1-1 系统方案方框图

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