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。

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6V电源。考虑到电源为充电电池组,额定电压为7.2V,实际充满电稳压后的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

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