摘要随着科学技术的进步，智能化和自动化技术越来越普及，各种高科技技术也广泛应用于智能小车河机器人玩具制造领域，使智能机器人越来越多样化。
智能小车是一个多种高新技术的集成体，融合了机械，计算机硬件，软件，电子，人工智能等多种科学技术的知识，可以涉及到当今许多前言领域的技术。
利用红外对管来检测黑线，利用超声波实现避障，并以STC89C51单片机为主控芯片控制小车的转向和速度，从而使小车实现自动循迹避障的功能。
其中由L298N驱动电路对小车驱动，单片机输出的PWM波控制速度。
由置程序分别控制位于小车左右的直流电机的运转，实现小车的自动识别路线的功能，能够有效的控制小车遇到障碍物时能够转弯角度与循迹行驶。
本设计的结构相对简单，比较易于实现，体现了一定程度的智能。
关键词：智能小车；红外对管；STC89C51单片机；超声波；L298NAbstractWith the progress of science and technology, intelligent and automation technology is more and more popular, various high-tech technology is also widely used in the field of intelligent car river robot toy manufacturing, make intelligent robot has become more and more diversified. Smart car is an integration of a variety of high technology, the integration of mechanical, computer hardware, software, electronics, artificial intelligence and many other kinds of scientific and technological knowledge can involves to many of today's introduction in the field of technology.Using infrared tube to detect the black line, in order to avoid obstacles by using ultrasonic wave, and the STC89C51 MCU as the main control chip to control the car's steering and speed, so as to enable the car to achieve the function of automatic tracking and obstacle avoidance. Which is driven by the L298N driver circuit, the output of the microcontroller PWM wave control speed. By the built-in program control located in the car about DC motor running, the car automatic recognition route function, can effectively control the car encountered obstacles to the steering angle and tracking road. The structure of the design is relatively simple, the comparison is easy to realize, and it embodies the intelligence of a certain degree..Keywords: intelligent vehicle; infrared tube; STC89C51MCU; ultrasonic; L298N目录摘要 (1)Abstract (2)引言 (1)1绪论 (2)1.1智能玩具的意义和作用 (2)1.2 智能小车的现状 (3)1.2.1 国外移动机器人的状况 (3)1.2.2 国移动机器人的状况 (3)2 方案设计与论证 (5)2.1 主控系统 (5)2.1.1 AT89C52单片机简介 (5)2.1.2 单片机的发展 (6)2.2 电机驱动模块 (7)2.2.1 H桥式电路工作原理 (9)2.2.2 PWM调速技术 (9)2.3循迹模块 (9)2.3.1光电传感器的工作原理 (9)2.3.2光电传感器的分类和工作方式 (10)2.4避障模块 (11)2.4.1 超声波测距的原理 (12)2.4.2 超声波传感器的分类 (12)2.4.3 超声波测距特点 (13)2.5 显示模块 (14)2.5.1 数码管的结构及工作原理 (14)2.5.2 数码管的选择 (15)2.6机械系统 (15)2.6.1 电机驱动部分： (15)2.6.2 电池的安装： (15)2.7电源模块 (16)3 硬件设计 (17)3.1 总体设计 (17)3.1.1主板设计框图如图3.1 (17)3.2驱动电路 (17)3.2.1 电机驱动电路设计 (18)3.2.2 信号检测电路设计 (18)3.2.3 主控电路设计 (19)3.3 显示模块电路设计 (20)4 软件设计 (22)4.1 主程序设计 (22)4.1.1 主程序框图 (22)4.1.2 主程序流程图 (23)4.2 循迹模块程序设计 (24)4.3 避障模块程序设计 (25)4.4 显示模块的程序设计 (26)5 制作安装与调试 (27)5.1 小车的安装 (27)5.2小车的调试 (27)5.3智能小车的功能 (28)结论 (29)参考文献 (31)引言随着微电子技术的不断发展，单片机不但集成程度越来越高，已可以在一块芯片上同时集成CPU、存储器、定时器／计数器、并行和串行接口、看门狗、前置放大器、A ／D 转换器、D／A 转换器等多种电路，而且体积越来越小，功耗越来越低，这就很容易将计算机技术与测量控制技术结合，组成智能化测量控制系统[8]。
这种技术促使机器人技术也有了突飞猛进的发展，目前的机器人技术发展异常迅速，已经出现了各种各式的用于各种用途的机器人了，机器人的设计与制造已经不是很高难度的事情了，已经具有普及性了。
本文设计以STC89C52 单片机作为检测和控制核心。
采用红外光电传感器检测路面黑线及障碍物，应用超声波传感器测距，利用单片机控制电动机的转动方向和转速。
通过软件编程实现小车的行进、绕障。
通过对电路的优化组合，可以最大限度地利用51 单片机的全部资源。
P0 口用于连接VCC，P1 口用于传感器的数据采集与中断控制，P2口用于电动机的驱动控制。
这样做的优点是：简单有效，降低了总体设计的成本。
1绪论1.1智能玩具的意义和作用自从第一台工业机器人诞生以来，机器人的发展已经在机械、电子、冶金、交通、宇航、国防等领域遍布。
由于机器人的智能水平的不断提高，人们的生活方式迅速地改变着。
在人们不断认识、改造、探讨自然的过程中，替代人劳动的机器的实现一直是人类的梦想。
由于科学技术的进一步发展，机器人的感觉传感器种类逐渐增加，视觉传感器对自动行走和驾驶的功能的实现起到主要作用。
自主式智能导航系统是视觉的典型应用领域，图像处理技术对于视觉的各种技术而言已相当发达，而基于图像的理解技术相对落后，需要通过大量的运算的机器视觉也只能识别部分结构化环境相对简单的目标。
摄像管或CCD是视觉传感器的核心器件，CCD目前已能实现自动聚焦。
但CCD传感器的使用方式、价格、体积上不占优势，因此在只需要粗略感觉不要求清晰图像的系统中的一种实用有效方法是使用接近觉传感器。
机器人想要实现自动导引、避障功能需感知导引线和障碍物，感知导引线相当于给机器人添加一个视觉功能。
自动导引小车（AVG—auto-guide vehicle）系统使智能小车基于它实现自动识别、判定进而自动避开障碍，选择正确的行驶路径。
传感器用于感知路线和障碍并且做出判定和相应的执行动作。
智能避障小车可以分为三大组成部分：传感器检测部分、执行部分和CPU。
机器人在实现自动避障功能的同时，还可以拓展循迹等功能，可以感知导引线和障碍物。
使小车实现自动识别路线，选择正确的行进路径，检测到障碍物并自动避开。
基于以上要求，考虑到小车不需要感知特别清晰的图像，传感检测部分只需要粗略感知便可，所以不使用昂贵的CCD传感器而考虑邮性价比高的的红外反射式传感器来替代。
智能小车的驱动部分，是由直流电机来实现，主要控制小车的行进速度和方向。
单片机驱动直流电机有两种可行方案：第一，，选择有PWM功能的单片机不需要占用单片机资源，可以实现精确的调速；第二，PWM输出调制由软件模拟实现，需占用单片机资源，很难精确调速，但单片机型号的选择性比较大。
综合考虑，我们选择第二种方案。
CPU由STC89C52单片机配合软件编程实现。
1.2智能小车的现状1.2.1国外移动机器人的状况到20世纪90年代，以研制高水平的环境信息传感器和信息处理技术，适应性强的移动机器人控制技术，真实环境下的规划技术为标志，展开了移动机器人更高层次的研究。
随着技术的进步，移动机器入开始在更现实的基础上，开拓各个应用领域，向实用化前进。
如1997年牛津大学机器人研究小组采用分布式滤波及局部智能控制代理的系统模式，利用卡尔曼滤波方法融合来自摄像机、激光测距、声纳的数据信息，设计出了在已知或未知的工厂环境下工作的移动机器人。
美国国家航空和宇宙航行局（nasa）资助研制的八足行走机器人。
丹蒂Ⅱ”，作为能实现远程探险的高性能移动机器人，于1994年在斯珀火山的火山口迸行了成功的表演。
美国nasa研制的火星探测机器人“sojourner”于1997年登上火星，验证了自主移动机器人在火星表面运动和进行科学试验的可行性。
2003年，美国nasa又派出两个火星着陆器，这两个着陆器上各带勇气号和机遇号火星漫游者，到火星上采集数据．在任务期间，“勇气”创造了日行27.5米的纪录，打破了“sojourner”97年创下的日行7米的记录；“机遇”号也己成功地在火星上进行了多种科学实验。
后来，美国宇航局又在研究另一种新型的火星探测器一火星科学实验室（MSL），是一种适用于所有地形的多用途机器人，乃执行任务。