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智能遥控循迹小车报告 课题名称： 智能遥控循迹小车 学 院： 长沙民政电子信息工程学院 专 业： 机电一体化 班 级： 机电1034班 成 员： 刘佳 谭佳兴 游敬德 曾向东 指导老师： 黄有全 2011年12月29 目录 摘要………………………………………………………………………3 项目分工…………………………………………………………………3 时间安排…………………………………………………………………3 课题目标…………………………………………………………………3 设计要求…………………………………………………………………4 模块设计…………………………………………………………………5 软硬件调试………………………………………………………………9 实训总结…………………………………………………………………9 附录…………………………………………………………………… 10 摘要： 本次设计是一种基于系统AT89C51 为控制核心, 利用红外探测法对路面黑色轨迹进行检测,,驱动电机调整小车前进方向,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。 项目分工： 软件编写：C51模块：曾向东 游敬德；FPGA模块：曾向东 游敬德 软硬件调试：刘佳 谭佳兴 设计报告：谭佳兴 刘佳 时间安排：十六周：材料购买及焊接 十七周：软件编写 十八周：软硬件调试和设计报告 十九周：作品验收及答辩 课题目标： 掌握基于单片机及FPGA的软件的编写。 通过智能小车的的软硬件调试掌握各种工具的运用。 培养团队合作、沟通、创新能力。 设计要求 电路原理方框图 2、主要功能： 寻迹板送过来的5路检测信号送到FPGA板，FPGA将此5路信号送出至5个LED灯显示状态（检测至黑线灭，否则亮）；同时将此5路信号送到单片机。FPGA发出一个启动信号给单片机，从而启动小车。小车在接收到FPGA送过来的启动指令后，读取寻迹信号，根据寻迹信号确定小车的运行状态，将小车的运行状态送至FPGA，同时根据相应算法，驱动小车的左右电机前进。并实现前进、左拐弯、右拐弯、后退等功能。 模块设计 1 、寻光的原理 利用光敏电阻的特性，遇到光电阻减小。通过比较器LM339进行电压比较，测到光则输出高电平，没测到光则输出低电平。用三个光电阻来实现寻找光源，左，中，右三个，左边测到则向左转，中间测到直走，右边测到向右走。 2、模块方案比较与论证 根据设计要求，本系统主要由控制器模块、寻迹传感器模块、直流电机及其驱动模块。 1）车体设计 方案1：购买玩具电动车。购买的玩具电动车具有组装完整的车架车轮、电机及其驱动电路。但是一般的说来，玩具电动车具有如下缺点：首先，这种玩具电动车由于装配紧凑，使得各种所需传感器的安装十分不方便。其次，这种电动车一般都是前轮转向后轮驱动，不能适应该题目的方格地图，不能方便迅速的实现原地保持坐标转90度甚至180度的弯角。再次，玩具电动车的电机多为玩具直流电机，力矩小，空载转速快，负载性能差，不易调速。因此我们放弃了此方案。 方案2：通过网络购买买四轮专用车。经过反复考虑论证，四轮车子行驶更平稳，所以我们选择了这种方案。 2、控制器模块 采用Atmel 公司的AT89C51 单片机作为主控制器。它是一个低功耗，高性能的8 位单片机，片内含32k 空间的可反复擦写100,000 次Flash 只读存储器，具有4K 的随机存取数据存储器（RAM），32 个I/O口，2个8位可编程定时计数器，且可在线编程、调试，方便地实现程序的下载与整机的调试。时钟电路和复位电路 如图3-1（与单片机构成最小系统） 图3.1 主控原理图 3、寻迹方案的设计 这里的寻迹是指小车在白色地板上，寻着黑线行走。 方案一：用光敏电阻组成光敏探测器。光敏电阻的阻值可以跟随周围环境光线的变化而变化。当光线照射到白线上面时，光线发射强烈，光线照射到黑线上面时，光线发射较弱。因此光敏电阻在白线和黑线上方时，阻值会发生明显的变化。将阻值的变化值经过比较器就可以输出高低电平。但是这种方案受光照影响很大，不能够稳定的工作。 方案二：用RPR220型光电对管，RPR220是一种一体化反射型光电探测器，其发射器是一个砷化镓红外发光二极管，而接受器是一个高灵敏度，硅平面光电三极管。 RPR220特点：（1）、塑料