基于單片機(jī)的自動(dòng)循跡智能小車的設(shè)計(jì)(已修改)
2025-11-28 20:59 本頁面
【正文】 單片機(jī)課程設(shè)計(jì)報(bào)告書 課題名稱 基于單片機(jī)的自動(dòng)循跡智能小車 的設(shè)計(jì) 姓 名 譚志平 學(xué) 號(hào) 081250133 院 系 物理與電信工程系 專 業(yè) 電子科學(xué)與技術(shù) 指導(dǎo)教師 肖衛(wèi)初副教授 2020 年 6 月 10 日 一、 設(shè)計(jì)任務(wù)及要求： 本課程設(shè)計(jì)以 ATmega16 為核心，用 L298N 驅(qū)動(dòng)兩個(gè)減速電機(jī)，當(dāng)產(chǎn)生信號(hào)驅(qū)動(dòng)小車前進(jìn)時(shí)，是通過循跡模塊里的紅外對(duì)管是否尋到黑線產(chǎn)生的電平信號(hào)通過 LM324 再返回到單片機(jī)，單片機(jī)根據(jù)程序設(shè)計(jì)的要求做出相應(yīng)的判斷送給電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊，讓小車來實(shí)現(xiàn)前進(jìn)、左轉(zhuǎn)、右 轉(zhuǎn)、停車等基本功能。本設(shè)計(jì)要求設(shè)計(jì)的模塊主要有：單片機(jī)最小系統(tǒng)模塊、傳感器循跡模塊、 L298 驅(qū)動(dòng)直流電機(jī)模塊、 LCD12864 液晶顯示模塊、電源模塊等。 指導(dǎo)教師簽名： 2020年 04 月 22日 二、指導(dǎo)教師評(píng)語： 指導(dǎo)教師簽名： 2020年 6 月 16 日 三、成績 驗(yàn)收蓋章 2020年 6 月 16日 基于單片機(jī)的自動(dòng)循跡智能小 車的設(shè)計(jì) 譚志平 （湖南城市學(xué)院物理與電信工程系電子科學(xué)與技術(shù)專業(yè) ,益陽 ,413000） 1 設(shè)計(jì)目的 本課程設(shè)計(jì)的主要目的是設(shè)計(jì)一智能循跡小車，通過設(shè)計(jì)把所學(xué)的知識(shí)運(yùn)用到實(shí)踐中，通過本次設(shè)計(jì)更好的掌握單片機(jī)的控制原理以及傳感器的知識(shí)。真正的做到學(xué)以致用。 2 設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容和要求 當(dāng)前的電動(dòng)小 汽車 基本上采取的是基于純硬件電路的一種開環(huán)控制方法，或者是直線行使，或者是在遙控下作出前進(jìn)、后退、轉(zhuǎn)彎、停車等基本功能。但是它們不能實(shí)現(xiàn) 在某些特殊的場(chǎng)合下，我們需要能夠自動(dòng)控制的小型設(shè)備先采集到一些有用的信息的功能。本設(shè)計(jì)正是在這種需要之下設(shè)計(jì)的一種智能的電動(dòng)小車的自動(dòng)控制系統(tǒng)。它是以單片機(jī) ATmega16 為控制核心，附以外圍電路， 在畫有黑線的白紙“路面”上行使 ,由于黑線和白線對(duì)光線的反射系數(shù)不同 ,可根據(jù)接收到的反射光的強(qiáng)弱來判斷“道路” —— 黑線。判斷信號(hào)可通過單片機(jī)控制驅(qū)動(dòng)模塊修正前進(jìn)方向，以使其保持沿著黑線行進(jìn)。軌跡探測(cè)模塊用 5只光電開關(guān)。通過檢測(cè) 5只光電開關(guān)的電平狀態(tài)，來判斷小車的運(yùn)行狀況，當(dāng)小車有偏轉(zhuǎn)時(shí)，做出相應(yīng)的轉(zhuǎn)向調(diào)整，直到中間 的光電開關(guān)重新檢測(cè)到黑線（即回到軌道）再恢復(fù)正向行駛 等智能控制系統(tǒng)。 3 整體設(shè)計(jì)方案 經(jīng)過反復(fù)論證，最終確定了如下整體設(shè)計(jì)方案： （ 1）車體用現(xiàn)成的玩具小車改裝，前輪驅(qū)動(dòng)，后輪為萬向輪。 （ 2）采用 ATmega16 單片機(jī)作為主控制器。 （ 3） L298N 作為直流電機(jī)的驅(qū)動(dòng)芯片。 （ 4）用 TCRT5000 型光電對(duì)管進(jìn)行循跡。 （ 5）用 LCD12864 液晶顯示小車的運(yùn)行時(shí)間。 （ 6）用自制的直流穩(wěn)壓電源給單片機(jī)和驅(qū)動(dòng)芯片 L298 等供電，穩(wěn)壓電源可以輸出 12V 和 5V。 系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)方框圖如下圖所示： A T m e g a 1 6 主 控 模 塊L 2 9 8 電 機(jī) 驅(qū) 動(dòng) 模 塊電 源 模 塊T C R T 5 0 0 0 循 跡 模 塊L C D 1 2 8 6 4 液 晶 顯 示 模 塊時(shí) 鐘 電 路復(fù) 位 電 路 圖 系統(tǒng)總體方框圖 系統(tǒng)總體方框圖如圖 ，整個(gè)電路系統(tǒng)分為 TCRT5000循跡模塊、STC89C51 控制模塊、 L298 驅(qū)動(dòng)模塊、 LCD12864 顯示模塊、電源模塊等五個(gè)模塊。 工作原理為：首先利用光電對(duì)管對(duì)路面信號(hào)進(jìn)行檢測(cè)，經(jīng)過比較器 LM324 處理之后，送給軟件控制模塊進(jìn)行實(shí)時(shí)控制，當(dāng)任意一個(gè)光電
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