基本信息
- 项目名称：
- 智能循迹小车
- 来源：
- 第十二届“挑战杯”省赛作品
- 小类：
- 信息技术
- 大类：
- 科技发明制作A类
- 简介：
- 小车以AT89C51 为控制核心, 用单片机产生PWM波，控制小车速度。利用红外光电传感器对路面黑色轨迹进行检测,并将路面检测信号反馈给单片机。单片机对采集到的信号予以分析判断,及时控制驱动电机以调整小车转向,从而使小车能够沿着黑色轨迹自动行驶,实现小车自动寻迹的目的。
- 详细介绍：
- 循迹是指小车在白色地板上循黑线行走，由于黑线和白色地板对光线的反射系数不同，可以根据接收到的反射光的强弱来判断“道路”。通常采取的方法是红外探测法。红外探测法，即利用红外线在不同颜色的物体表面具有不同的反射性质的特点，在小车行驶过程中不断地向地面发射红外光，当红外光遇到白色纸质地板时发生漫反射，反射光被装在小车上的接收管接收；如果遇到黑线则红外光被吸收，小车上的接收管接收不到红外光。单片机就是否收到反射回来的红外光为依据来确定黑线的位置和小车的行走路线。红外探测器探测距离有限。 小车进入循迹模式后，即开始不停地扫描与探测器连接的单片机I/O口，一旦检测到某个I/O口有信号，即进入判断处理程序（switch）,先确定4个探测器中的哪一个探测到了黑线，如果左面第一级传感器或者左面第二级传感器探测到黑线，即小车左半部分压到黑线，车身向右偏出，此时应使小车向左转；如果是 右面第一级传感 器或右面第二级传感器探测到了黑线，即车身右半部压住黑线，小车向左偏出了轨迹，则应使小车向右转。在经过了方向调整后，小车再继续向前行走，并继续探测黑线重复上述动作。 利用LED来显示小车运行的状态，并且利用倒计时模块来启动小车。
作品图片
作品专业信息
设计、发明的目的和基本思路、创新点、技术关键和主要技术指标
- 本设计是一种基于单片机控制的简易自动寻迹小车系统，包括小车系统构成软硬件设计方法。小车以AT89C51 为控制核心, 用单片机产生PWM波，控制小车速度。利用红外光电传感器对路面黑色轨迹进行检测,并将路面检测信号反馈给单片机。单片机对采集到的信号予以分析判断,及时控制驱动电机以调整小车转向,从而使小车能够沿着黑色轨迹自动行驶,实现小车自动循迹寻迹的目的。其技术关键是单片机对传感器的控制及对其反馈信息处理后对电机的精确控制。我们在车身上安装了红外传感器，动作指示灯，以及反应小车运行时间的计时显示模块。小车的每一个动作都会有相应的指示灯。 1， 小车能够灵敏检测路面情况并作出准确的判断。 2， 小车采用前轮驱动，前轮左右两边各有一个电机驱动，通过调整前面两个轮子的转速启停而达到控制转向的目的，后轮是万向轮起支撑的作用，将循迹传感器装在车体的中间和左右轮前，当车身左边的传感器检测到黑线时，主控芯片控制左轮减速，车身向左修正。当车身右边的传感器检测到黑线时，主控芯片控制右轮减速，车身向右修正。从而实现循迹功能。 3，对的各个不同的运动速度和方向，小车都有相应的指示灯显示。 4，小车能够自动记录运行时间，并利用数码管进行显示。 5，核心控制部分采用可在线编程的89S51单片机，可以在不增加系统硬件的情况下方便地对系统进行二次开发。具有很好的拓展功能。
科学性、先进性
- 本设计虽然只是一个演示模型，但有充分的科学性，先进性和实用性。首先我们根据交通路面的复杂情况，按照适当的比例制作了一个路况模型。包括弯道，直道以及在路面设置障碍物等。在弯、直道上，小车沿着预定轨道自由行驶，当小车遇到障碍物时脉冲调制的红外传感器，将检测到的信息传送给单片机，单片机根据程序发出相应的控制信号，控制小车自动避开障碍物，进行倒车、前进、左转、右转等动作。另外安全性和人性化也是本系统的一大特色，我们在车身上安装了红外传感器，动作指示灯，以及反应小车运行时间的计时显示模块。小车的每一个动作都会有相应的指示灯显示，充分体现了小车的智能化主题。本系统结构简单，成本低，采用电能驱动，不会造成环境污染，噪声低不会妨碍人们的日常生活。
获奖情况及鉴定结果
- 作品在周口师范学院第二节电子设计大赛中获得二等奖。
作品所处阶段
- 实验室模型阶段
技术转让方式
- 本团队愿将作品所有权转让与技术购买方，并提供作品的使用方法和调试技术。
作品可展示的形式
- 实物展示
使用说明,技术特点和优势,适应范围,推广前景的技术性说明,市场分析,经济效益预测
- 1,使用说明 （1）将220v的交流电压，接到小车稳压模块端口。小车上数码管开始显示倒计时，当计时为零时，小车启动。 (2)启动后小车上传感器开始检测路面信号.当小车两侧传感器检测到白光信号,中间传感器检测到黑线,小车沿黑线运动。 （3）小车在运行过程中，数码管可以显示小车不同的运动状态。 （4）小车运行一段时间后，数码管自动显示小车的运行时间。 2，技术特点和优势 本设计采用STC89C51单片机为控制核心，电机的硬件驱动采用L298芯片，由单片机输出PWM控制电机转速，利用红外检测模块实现智能小的自动寻迹，整个系统的电路结构简单，可靠性高。设计测试结果满足要求，设计原理简明，方案正确。可实现性强，具有很好的扩展功能和实用价值。 3，适用范围和推广前景 循迹小车集中地运用了计算机、传感、自动控制等技术。.自动循迹小车可应用于科学探测等人工无法实现且需自动控制的领域。.具有相当的实际应用价值。因此，该设计市场前景良好，具有很好的经济效益。
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