代码收藏家 基于单片机的智能循迹小车控制设计
**单片机设计介绍，基于单片机智能循迹小车控制设计
文章目录
一 概要 二、功能设计 设计思路 三、 软件设计 原理图 五、 程序 六、 文章目录
一 概要
基于单片机智能循迹小车控制设计概要如下：
一、设计背景与目的
随着机器人技术和自动化技术的飞速发展，智能循迹小车在工业生产、教育实验、家庭娱乐等领域得到了广泛应用。基于单片机智能循迹小车控制设计旨在通过单片机控制器结合传感器、电机驱动等硬件组件，实现小车在预设路线上自动循迹的功能，从而提高小车的智能化水平和自主导航能力。
二、系统组成
单片机控制器：作为智能循迹小车的核心控制器，负责接收传感器的数据，执行控制算法，并输出控制信号。常用的单片机型号有STC89C52、Arduino等，它们具有高性能、低功耗、易于编程等特点。
循迹传感器：用于检测地面上的轨迹线，并将检测到的信号转换为电信号传输给单片机控制器。常用的循迹传感器有红外线传感器、光电传感器等，它们能够识别不同颜色或材质的轨迹线。
电机驱动模块：根据单片机控制器的指令，驱动电机转动，从而控制小车的行驶方向和速度。常用的电机驱动模块有L298N、TB6612等，它们具有驱动能力强、稳定性好等特点。
直流电机：作为小车的动力来源，负责驱动小车前进、后退、转向等动作。通常采用双电机驱动方式，以提高小车的稳定性和灵活性。
电源模块：为整个系统提供稳定的电能供应，确保小车能够持续稳定地工作。
三、工作原理
循迹检测：循迹传感器实时检测地面上的轨迹线，并将检测到的信号转换为电信号传输给单片机控制器。
数据处理：单片机控制器接收循迹传感器的信号，并根据预设的算法判断小车当前位置与轨迹线的相对关系。
控制决策：根据判断结果，单片机控制器执行相应的控制算法，计算出控制信号。
电机驱动：单片机控制器将控制信号发送给电机驱动模块，电机驱动模块根据指令驱动电机转动，从而控制小车的行驶方向和速度。
循迹调整：在行驶过程中，小车不断检测轨迹线并调整行驶方向，确保能够稳定地沿预设路径行驶。
四、系统特点
智能化程度高：通过单片机控制器和循迹传感器的结合，实现了小车对预设路径的自动识别和跟踪功能，提高了小车的智能化水平。
稳定性好：采用双电机驱动方式和稳定的电机驱动模块，确保小车在行驶过程中能够保持稳定性和灵活性。
易于编程：单片机控制器采用C语言或汇编语言进行编程，易于学习和掌握，方便用户进行二次开发和功能扩展。
广泛应用：基于单片机智能循迹小车控制设计可以广泛应用于各种需要自动循迹的场合，如工厂自动化、物流运输、智能教育等领域。
五、总结
基于单片机智能循迹小车控制设计是一种高效、稳定、智能化的控制系统。通过单片机控制器结合传感器、电机驱动等硬件组件，实现了小车在预设路线上自动循迹的功能。该系统不仅提高了小车的智能化水平和自主导航能力，而且具有广泛的应用前景和市场需求。
二、功能设计
功能：通过多红外传感器的模拟，实现了智能小车的寻迹功能，同时具备障碍物检测的避障功能，多目的点的一键控制等功能
注：当障碍物检测开关检测到障碍物之后,电机会停止转动,等障碍物排除,数秒之后会自动恢复停止之前的动作.
设计思路
设计思路
文献研究法：搜集整理相关单片机系统相关研究资料，认真阅读文献，为研究做准备；
调查研究法：通过调查、分析、具体试用等方法，发现单片机系统的现状、存在问题和解决办法；
比较分析法：比较不同系统的具体原理，以及同一类传感器性能的区别，分析系统的研究现状与发展前景；
软硬件设计法：通过软硬件设计实现具体硬件实物，最后测试各项功能是否满足要求。
三、 软件设计
本系统原理图设计采用Altium Designer19，具体如图。在本科单片机设计中，设计电路使用的软件一般是Altium Designer或proteus，由于Altium Designer功能强大，可以设计硬件电路的原理图、PCB图，且界面简单，易操作，上手快。Altium Designer19是一款专业的整的端到端电子印刷电路板设计环境，用于电子印刷电路板设计。它结合了原理图设计、PCB设计、多种管理及仿真技术，能够很好的满足本次设计需求。
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仿真实现
本设计利用protues8.7软件实现仿真设计，具体如图。
Protues也是在单片机仿真设计中常用的设计软件之一，通过设计出硬件电路图，及写入驱动程序，就能在不实现硬件的情况进行电路调试。另外，protues还能实现PCB的设计，在仿真中也可以与KEIL实现联调，便于程序的调试，且支持多种平台，使用简单便捷。
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原理图
五、 程序
本设计利用KEIL5软件实现程序设计，具体如图。作为本科期间学习的第一门编程语言，C语言是我们最熟悉的编程语言之一。当然，由于其功能强大，C语言是当前世界上使用最广泛、最受欢迎的编程语言。在单片机设计中，C语言已经逐步完全取代汇编语言，因为相比于汇编语言，C语言编译与运行、调试十分方便，且可移植性高，可读性好，便于烧录与写入硬件系统，因此C语言被广泛应用在单片机设计中。keil软件由于其兼容单片机的设计，能够实现快速调试，并生成烧录文件，被广泛应用于C语言的编写和单片机的设计。
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六、 文章目录
目 录
摘 要 I
Abstract II
引 言 1
1 控制系统设计 2
1.1 主控系统方案设计 2
1.2 传感器方案设计 3
1.3 系统工作原理 5
2 硬件设计 6
2.1 主电路 6
2.1.1 单片机的选择 6
2.2 驱动电路 8
2.2.1 比较器的介绍 8
2.3放大电路 8
2.4最小系统 11
3 软件设计 13
3.1编程语言的选择 13
4 系统调试 16
4.1 系统硬件调试 16
4.2 系统软件调试 16
结 论 17
参考文献 18
附录1 总体原理图设计 20
附录2 源程序清单 21
致 谢 25
作者：QQ_2193276455
