基于单片机循迹小车的设计毕业设计.docx

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基于单片机循迹小车的设计毕业设计

毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明

原创性声明

本人郑重承诺：

所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。

尽我所知，除文中特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。

对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体，均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。

作者 签名：

日 期：

指导教师签名：

日 期：

使用授权说明

本人完全了解 大学关于收集、保存、使用毕业设计（论文）的规定，即：

按照学校要求提交毕业设计（论文）的印刷本和电子版本；学校有权保存毕业设计（论文）的印刷本和电子版，并提供目录检索与阅览服务；学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文；在不以赢利为目的前提下，学校可以公布论文的部分或全部内容。

作者签名：

日 期：

学位论文原创性声明

本人郑重声明：

所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。

除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。

对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。

本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。

作者签名：

日期：

年 月 日

学位论文版权使用授权书

本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。

本人授权 大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。

涉密论文按学校规定处理。

作者签名：

日期：

年

月

日

导师签名：

日期：

年

月

日

注意事项

1.设计（论文）的内容包括：

1）封面（按教务处制定的标准封面格式制作）

2）原创性声明

3）中文摘要（300字左右）、关键词

4）外文摘要、关键词

5）目次页（附件不统一编入）

6）论文主体部分：

引言（或绪论）、正文、结论

7）参考文献

8）致谢

9）附录（对论文支持必要时）

2.论文字数要求：

理工类设计（论文）正文字数不少于1万字（不包括图纸、

程序清单等），文科类论文正文字数不少于1.2万字。

3.附件包括：

任务书、开题报告、外文译文、译文原文（复印件）。

4.文字、图表要求：

1）文字通顺，语言流畅，书写字迹工整，打印字体及大小符合要求，无错别字，不准请他人代写

2）工程设计类题目的图纸，要求部分用尺规绘制，部分用计算机绘制，所有图纸应符合国家技术标准规范。

图表整洁，布局合理，文字注释必须使用工程字书写，不准用徒手画

3）毕业论文须用A4单面打印，论文50页以上的双面打印

4）图表应绘制于无格子的页面上

5）软件工程类课题应有程序清单，并提供电子文档

5.装订顺序

1）设计（论文）

2）附件：

按照任务书、开题报告、外文译文、译文原文（复印件）次序装

订

指导教师评阅书

指导教师评价：

一、撰写（设计）过程

1、学生在论文（设计）过程中的治学态度、工作精神

□优 □良 □中 □及格 □不及格

2、学生掌握专业知识、技能的扎实程度

□优 □良 □中 □及格 □不及格

3、学生综合运用所学知识和专业技能分析和解决问题的能力

□优 □良 □中 □及格 □不及格

4、研究方法的科学性；技术线路的可行性；设计方案的合理性

□优 □良 □中 □及格 □不及格

5、完成毕业论文（设计）期间的出勤情况

□优 □良 □中 □及格 □不及格二、论文（设计）质量

1、论文（设计）的整体结构是否符合撰写规范？

□优 □良 □中 □及格 □不及格

2、是否完成指定的论文（设计）任务（包括装订及附件）？

□优 □良 □中 □及格 □不及格三、论文（设计）水平

1、论文（设计）的理论意义或对解决实际问题的指导意义

□优 □良 □中 □及格 □不及格

2、论文的观念是否有新意？

设计是否有创意？

□优 □良 □中 □及格 □不及格

3、论文（设计说明书）所体现的整体水平

□优 □良 □中 □及格 □不及格

建议成绩：

□优 □良 □中 □及格 □不及格

（在所选等级前的□内画“√”）

指导教师：

（签名）

单位：

（盖章）

年

月 日

评阅教师评价：

一、论文（设计）质量

1、论文（设计）的整体结构是否符合撰写规范？

□优 □良 □中 □及格 □不及格

2、是否完成指定的论文（设计）任务（包括装订及附件）？

□优 □良 □中 □及格 □不及格二、论文（设计）水平

1、论文（设计）的理论意义或对解决实际问题的指导意义

□优 □良 □中 □及格 □不及格

2、论文的观念是否有新意？

设计是否有创意？

□优 □良 □中 □及格 □不及格

3、论文（设计说明书）所体现的整体水平

□优 □良 □中 □及格 □不及格

建议成绩：

□优

□良

□中

□及格

□不及格

（在所选等级前的□内画“√”）

评阅教师评阅书

评阅教师：

（签名）

单位：

（盖章）

年

月 日

教研室（或答辩小组）及教学系意见

教研室（或答辩小组）评价：

一、答辩过程

1、毕业论文（设计）的基本要点和见解的叙述情况

□优 □良 □中 □及格 □不及格

2、对答辩问题的反应、理解、表达情况

□优 □良 □中 □及格 □不及格

3、学生答辩过程中的精神状态

□优 □良 □中 □及格 □不及格二、论文（设计）质量

1、论文（设计）的整体结构是否符合撰写规范？

□优 □良 □中 □及格 □不及格

2、是否完成指定的论文（设计）任务（包括装订及附件）？

□优 □良 □中 □及格 □不及格三、论文（设计）水平

1、论文（设计）的理论意义或对解决实际问题的指导意义

□优 □良 □中 □及格 □不及格

2、论文的观念是否有新意？

设计是否有创意？

□优 □良 □中 □及格 □不及格

3、论文（设计说明书）所体现的整体水平

□优 □良 □中 □及格 □不及格

评定成绩：

□优 □良 □中 □及格 □不及格教研室主任（或答辩小组组长）：

（签名）

年 月 日

教学系意见：



系主任：

（签名）年 月 日

目录

[摘 要] 2

第一章 绪论 3

1.1智能小车的来源 3

1.2研究智能小车的目的和意义 4

1.3智能小车的现状及未来 4

第二章 方案的设计与论证 5

2.1主控系统 5

2.2电源模块 6

2.3电机驱动模块设计 6

2.4检测模块 8

2.5显示模块 10

第三章硬件设计 1.1

3.1总体设计 1.1

3.2主控电路 12

3.3电机驱动电路 13

3.4循迹检测电路 14

3.5显示模块电路 17

第四章软件设计 18

4.1主程序模块 18

4.2循迹模块程序流程图 19

第五章PCB的制作 20

5.1PCB的设计制作 20

结束语 24

谢辞 25

参考文献 25

封底 26

附图一 28

[摘 要]本文介绍采用红外光电传感器（rpr220）的循迹小车的设计与实现。

采用与白

色地面反差很大的黑色绝缘胶带路线引导小车按照既定路线循迹。

用两个直流减速电机控制小车的行驶状态，通过安装在直流电机上的光电对射管实现对电机速度的测量，并以

AT89C52单片机芯片作为控制核心。

本文同时也介绍了ITR8104的红外光电测速管，光电对管安装在光电测速盘上小圆孔经过的圆弧上，通过专门的检测电路将输入信号输入到单片机内的行处理，处理后进行显示处理。

随着科学技术的发展，对智能小车的要求也越来越高，其中各种传感器的应用是实现智能小车“智能”的关键因素。

伴随着智能小车技术的发展，该项技术可广泛应用于自动巡逻、无人生产线、自动循迹等。

[关键词]循迹直流减速电机光敏电阻传感器、红外传感器、光电传感器。

第一章 绪论

1.1智能小车的来源

自第一台工业机器人诞生以来，机器人的发展已经遍及机械、电子、冶金、交通、宇航、国防等领域。

近年来机器人的智能水平不断提高，并且迅速地改变着人们的生活方式。

人们在不断探讨、改造、认识自然的过程中，制造能替代人劳动的机器一直是人类的梦想。

随着科学技术的发展，机器人的感觉传感器种类越来越多，其中视觉传感器成为自动行走和驾驶的重要部件。

视觉的典型应用领域为自主式智能导航系统，对于视觉的各种技术而言图像处理技术已相当发达，而基于图像的理解技术还很落后，机器视觉需要通过大量的运算也只能识别一些结构化环境简单的目标。

视觉传感器的核心器件是摄像管或CCD，目前的CCD已能做到自动聚焦。

但CCD传感器的价格、体积和使用方式上并不占优势，因此在不要求清晰图像只需要粗略感觉的系统中考虑使用接近觉传感器是一种实用有效的方法。

在历届全国大学生电子设计竞赛中多次出现了集光、机、电于一体的简易智能小车题目，比较有影响力的有飞思卡尔智能车大赛。

循迹是智能小车的基本功能，单片机通过安装在小车底部的光敏电阻传感器将信号反馈给单片机进行处理，从而控制小车在白色路面上循黑线行走。

1.2研究智能小车的目的和意义

智能小车要实现自动导循迹功能就必须要感知导引线，感知导引线相当给机器人一个视觉功能，选择正确的行进路线，使用传感器感知路线并作出判断和相应的执行动作。

该智能小车可以作为机器人的典型代表。

它可以分为三大组成部分：

传感器检测部分、执行部分、CPU。

机器人要实现自动循迹功能，还可以扩展测速等功能，感知导引线和车速。

可以实现小车自动识别路线，选择正确的行进路线。

基于上述要求，传感检测部分考虑到小车一般不需要感知清晰的图像，只要求粗略感知即可，所以可以舍弃昂贵的CCD传感器而考虑使用价廉物美的光敏电阻传感器来充当。

智能小车的执行部分，是由直流电机来充当的，主要控制小车的行进方向和速度。

单片机驱动直流电机一般有两种方案：

第一，勿需占用单片机资源，直接选择有PWM功能的单片机，这样可以实现精确调速；第二，可以由软件模拟PWM输出调制，采用专业的电机驱动芯片进行控制，可以实现精确调速、转向，同时单片机型号的选择余地较大。

考虑到实际情况，本文选择第二种方案。

CPU使用STC89C52单片机，配合软件编程实现。

1.3智能小车的现状及未来

现智能小车发展很快，从智能玩具到其它各行业都有实质成果。

其基本可实现循迹、避障、检测贴片、寻光入库、避崖等基本功能，这几节的电子设计大赛智能小车又在向声控系统发展，比