智 能寻迹小车
指导老师：贾国荣老师 职称：教授
班级：应用电子技术11-1班 姓名：杨芸 苟廷廷 梁冰雪 学号：10605111001 10605111005 10605111041
选题背景
• 随着汽车工业的迅速发展，关于汽车的研究也就越来越受 人关注‘因此设计寻迹小车 • 智能化作为现代社会的新产物，是以后的发展方向，他可 以按照预先的模式在一特定的环境里自动的运作，无需人 为管理，便可以完全预期所要达到的或是更高的目标。 • 中国自1978年把“智能模拟”作为国家科学技术发展规划 的主要研究课题，开始着力研究智能化。 • 寻迹小车，是一个集环境感知、规划决策，自动行驶等功 能于一体的综合系统，它集中地运用计算机、传感、信息、 导航、人工智能及自动控制等技术，是典型的高新技术综 合体。
主要概述
智能小车的结构和流程图 智能小车设计选择 硬件介绍及单元电路设计 系统调试 总结
智能小车的概况
智能小车以AT89C2051为核心，经焊接相关芯片用电路板自制而成，通过I/O口检测信号， 输出信号到LM393，从而驱动两个减速电机控制其前进 停止 。检测信号则为二组红外发射和 接收管，一组黑线时输出高电平，白线时输出低电平。另两组黑线时输出低电平，白线时输 出高电平。 工作前将小车中心导向轮放于轨道中心，两侧探测器位于两侧白处，当小车偏离跑道时， 必有一侧探测器到黑色跑道上，寻迹是指小车在白色地板上循着黑线行走，由于黑线和白线 对地板的光色反射系数不同。可以根据接收到的反射光的强弱里来判断道路。
压比较器的功能：比较两个 电压的大小(用输出电压的高或 低电平，表示两个输入电压的大 小关系)： 当”＋”输入端电压高于” －”输入端时，电压比较器输出 为高电平； 当”＋”输入端电压低于” －”输入端时，电压比较器输出 为低电平；
电路原理图 通过protel2004软件画出来的原理图如下：
结论


本设计方案按照任务书的要求，以AT89C250单片 机为控制核心，结合红外光寻迹传感器，电机控制 模块实现小车的自动寻迹功能（按路面的黑色轨道 行驶），基本完成各项指标，实现小车智能化 系统是通过软硬结合方式，得到硬件检测信号后输 入单片机各个对应的I/O接口，通过编程控制小车 运行过程，小车启动后，自动寻迹，只要得到其中 任何一种信号都将转入它们对应的功能模块，实现 有效控制
小车的结构
AT89C2051单片机1个 LM393电压比较器 循迹模块1 轮子2个 减速箱+电机2套 光电对管4个 底盘 PCB覆铜板 螺丝 固定片
左 减 速 电 机
右 减 速 电 机
小车流程图
红外检测
左边
中间
单片机 AT89C2051 驱动电机
右边
运行
系统设计选择
选择Atmel公司的AT89C2051单片机作为主控制器。AT89C2051是 一个低功耗，高性能的8位单片机，32个IO口， 2个16位可编程定时计 数器。 用RPR220型光电对管。体积小，结构紧凑，此光电对管调理电路 简单，工作性能稳定 采用步进电机作为该系统的驱动电机 LM393作为直流电机的驱动芯片。直流减速电机转动力矩大，体积 小，重量轻，装配简单，使用方便
主控芯片 AT89C2051 电压比较器
LM393N
减速电机
红外对管组 系统结构框图
硬件介绍及单元电路设计
主要AT89C2051主控芯片介绍 LM393电压比较器 电路原理图 制作PCB图
主要AT89C2051主控芯片介绍
控制引脚 复位引脚，周期的 高电平将使单片机 复位。
接+5V
可编程输入/输出引脚 P1口：8位双向I/O口线 共8根
制作的PCB图
通过protel2004画出原理图蚀覆铜板 覆铜板打孔 焊接元器件
寻迹原理
寻迹是我们所做小车的主要部分，也是主要要实现的功 能，我们先一起来对寻迹做个初步了解。 1、光敏电阻：对光敏感的器件，在不同的关照条件下， 呈现出不同的阻值 2、光的反射：光在不同颜色的物体上，反射回来不同波 长（颜色）的光线。如：黑色的物体几乎不吸收光线，会 将大部分光线返回，而白色几乎吸收所有颜色的光，只有 少部分光线返回 3、跑道特性：跑道提供了黑白线作为寻迹线（2黑1白） 利用上面3点，根据光敏电阻返回的电压值来判断小车的 行驶情况 光敏电阻和红外对管不同，它是线性变化的，
谢谢各位老师观赏
片内振荡电路 的输入输出端
可编程输入/输出引脚 P1口：8位双向I/O口线 共7根
AT89C2051可编程输入/输出引脚本是16 根，但是图上只有15根，还有一根在哪 里去呢？ 原来是被集成的模拟比较器占用隐藏。
LM393电压比较器
输入端 2
反向输 入端2
正向输 入端
输出端 1
反向输 入端1
正向输 入端1