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循迹小车设计毕业论文 目录 1 绪 论 1 1.1 研究背景和发展现状 1 1.2 研究目的和意义 1 1.3 研究内容 2 2方案设计与论证 3 2.1 总体方案设计 3 2.2主控系统 3 2.2 电机驱动模块 4 2.3 驱动电机选择 5 2.4 循迹模块 5 2.5 机械系统 6 3 主要器件介绍 7 3.1 STC89C52的介绍 7 3.2 L298N的介绍 10 3.2.1 L298的引脚功能 10 3.2.2 L298的运行参数 11 3.2.3 L298的逻辑控制 11 3.3 TCRT5000的介绍 11 3.4 LM324的介绍 12 4 硬件设计 14 4.1总体设计 14 4.2 STC89C52单片机控制电路 16 4.2.1 时钟电路 16 4.2.2 复位电路 17 4.2.3 EA/VPP（31 脚）的功能和接法 17 4.2.4 P0 口外接上拉电阻 17 4.3TCRT5000黑色轨迹识别电路 18 4.4LM324电压比较电路 19 4.5电机驱动电路 20 4.5.1驱动电路 20 4.5.2 PWM调速原理 21 5程序设计 23 5.1主程序 23 5.2TCRT5000扫描程序 25 5.3 PWM编码产生程序 26 6调试 28 6.1硬件调试 28 6.1.1电池可靠性 28 6.1.2TCRT5000探头 29 6.1.3 L298N马达驱动模块 29 6.2软件调试 29 6.2.1调试平台介绍 29 6.3 测试结果与分析 30 结束语 32 参考文献 33 致谢 34 附 录 35 附录1：源程序 35 附录2：原理图 39 附录3：PCB设计 40 1 绪 论 1.1 研究背景和发展现状 随着电子技术、计算机技术、智能控制技术的飞速发展，产品的智能化和小型化越来越成为人们关注的热点。各种智能小车在智能化玩具中占了很大的比例。近年来，传统玩具的市场逐步缩水，高科技智能化的电子类玩具则逐步成为市场的主流。因此，可遥控的智能化小车的研究是非常有意义的，具有很大潜在市场价值的。 智能小车，也被称之为轮式机器人。我们知道，机器人技术的发展是一个国家高科技水平和工业自动化程度的重要标志和体现。机器人由于具有高度的灵活性、可以帮助人们提高生产率、改进产品质量和改善劳动条件等优点，在世界各地的生产生活领域得到了广泛的应用。智能小车正是模仿机器人的一种尝试。它是一种以汽车电子为背景，涵盖控制，模式识别，电子、电气、单片机、机械等多学科的科技创新性设计，一般主要由路径识别、速度采集、角度控制以及车速控制等模块组成。这种智能小车能够自动搜寻前进路线，还能爬坡；感知前方的障碍物，并自动寻找前进方向，避开障碍物；加入相关声光讯号后，更能体现出智能化和人性化的一面。 1.2 研究目的和意义 随着人们物质文化生活水平的不断提高，智能化的电子玩具深受人们的喜爱，尤其是各种智能小车，由于这类玩具具有较好的交互性，可控性，能够给人们带来很好的娱乐以及参与其中的体验，高科技智能化的电子类玩具逐渐成为市场的主流。与此同时，智能小车可以应用于考古、机器人、医疗器械等许多方面，尤其在足球机器人研究方面具有很好的发展前景。因此，智能化小车的研究不仅具有很大的现实意义，还具有极为广阔的应用前景和市场价值。 例如智能运输系统。公共交通是城市发展的必然产物，也是城市赖以生存的重要基础设施之一。它作为城市动态大系统中一个重要组成部分，是城市整体发展中不可缺少的物质条件和基础产业，也是联系社会生产、流通和人民生活的纽带。公交系统具有运载量大、运送效率高、能源消耗低、相对污染少、运输成本低等项优点。 随着我国改革开放的深入和经济建设的持续快速发展，城市规模不断扩大，交通需求也不断增加。有关资料表明，1996年全国城市机动车保有量为884.5万辆，比1977年增长近9倍，年均增长33.8%，全国城市自行车超过1.8亿辆，占全国总量的40%，城镇每百户拥有率达198辆。道路建设虽突飞猛进，从1980年至1994年，全国城市道路总长从2.95万公里增至11.1万公里，年平均增长率为9.9%,人均道路面积从2.8m2增至6.6m2，道路面积增长率为年均11.6%，这样的速度仍然赶不上车辆的增长速度。同时，由于多种原因致使公交车辆运营速度由每小时12-14公里下降至5-10公里，新增的运力被运输效率下降抵消，公交承担运量不断减退，居民出行方式逐年由公交向自行车等个体交通方式转移，这无疑加剧了交通的拥挤程度。如何解决城市居民出行交通需求的不断增加与公共交通发展相对滞后的矛盾成为摆在我们面前的一项迫切任务。 智能运输系统（Intelligent Transportation Systems，ITS）。它是在关键基础理论模型研究的