循迹小车作品说明书

目录1电路设计.............................................................................................................................11.1总体方框图..........................................................................................................11.2工作原理..............................................................................................................12各主要电路及部件工作原理.............................................................................................12.1三路循迹电路简要说明......................................................................................12.2电压比较电路简要说明......................................................................................22.3电机驱动电路简要说明......................................................................................32.4复位电路简要说明..............................................................................................32.5电源电路简要说明..............................................................................................43主要程序段.........................................................................................................................44元器件清单.........................................................................................................................75作品介绍.............................................................................................................................75.1作品简介..............................................................................................................75.2流程图..................................................................................................................86设计总结.............................................................................................................................96.1设计心得体会........................................................................................................96.2改进意见................................................................................................................9附录一循迹小车原理图.....................................................................................................101正文1电路设计1.1总体方框图图1总体方框图1.2工作原理a)三路循迹电路：通过3个TCRT5000光电传感器，来循着黑色路线，从而通过单片机控制电机驱动来控制电机的运行方式和方向。b)电机驱动：通过单片机控制小车的左右两侧电机的运行方式(正转、反转、停止)，并对电机运行速度进行调节。2各主要电路及部件工作原理2.1三路循迹电路简要说明三路循迹电路通过3个TCRT5000传感器来寻找黑色路径，当左侧传感器检测到黑线，单片机通过电机驱动控制右侧电机正转，左侧电机停转，小车左转。直到中间传感器检测到黑线此时两侧电机都正转，小车直线行走。当右侧传感器检测到黑线，单片机通过电机驱动控制左侧电机正转，右侧电机停转，小车右转，直到中间传感器检测到黑线此时两侧电机都正转，小车直线行走。单片机复位电路晶振电路电机驱动L298N电压比较器LM324N左侧电机三路循迹电路右侧电机6V电源5V电源2图2-1循迹电路2.2电压比较电路简要说明LM324N简绍：简单地说，电压比较器是对两个模拟电压比较其大小(也有两个数字电压比较的，这里不介绍)，并判断出其中哪一个电压高，如图2-2所示。图2-2(a)是比较器，它有两个输入端：同相输入端(“+”端)及反相输入端(“-”端)，有一个输出端Vout(输出电平信号)。另外有电源V+及地(这是个单电源比较器)，同相端输入电压VA，反相端输入VB。VA和VB的变化如图2-2(b)所示。在时间0～t1时，VAVB；在t1～t2时，VBVA；在t2～t3时，VAVB。在这种情况下，Vout的输出如图2-2(c)所示：VAVB时，Vout输出高电平(饱和输出)；VBVA时，Vout输出低电平。根据输出电平的高低便可知道哪个电压大。3图2-2电压比较原理图2.3电机驱动电路简要说明L298N简绍：L298N芯片可以驱动两个二相电机，也可以驱动一个四相电机，输出电压最高可达50V，可以直接通过电源来调节输出电压；可以直接用单片机的IO口提供信号；而且电路简单，使用比较方便图2-1-2-1驱动电路图2-3电机驱动电路2.4复位电路简要说明图2-4复位电路4说明：只要保证复位位RST保持10ms以上的高电平，单片机就可以复位。2.5电源电路简要说明单片机和电机电源供给采用单独供电方式，用三节干电池给单片机供电，用6v蓄电池给电机供电。3主要程序段#includereg52.h#includemain.huint16n,a;voidmain(){ENA=1;ENB=1;while(1){car_straight();delay_ms(500);a=scan_TRCT();if(a!=2)switch(a){case1:{car_left();delay_ms(200);break;}5case2:{car_straight();delay_ms(200);break;}case3:{car_right();delay_ms(200);break;}default:break;}}}voidcar_straight(){IN1=1;IN2=0;IN3=0;IN4=1;delay_ms(5);}voidcar_left(){IN1=1;IN2=0;delay_ms(4);IN1=0;IN2=1;6delay_ms(1);}voidcar_right(){IN3=1;IN4=0;delay_ms(4);IN3=0;IN4=1;delay_ms(1);}uint8scan_TRCT(){uint8b=2;if(!TRCT2){if(TRCT1&&TRCT3)b=2;elseif(TRCT1)b=1;elseif(TRCT3)b=3;}elseb=2;returnb;}voiddelay_ms(uint16t){n=0;TMOD|=0x01;7TH0=(65536-1000)/256;TL0=(65536-1000)%256;EA=1;ET0=1;TR0=1;while(n!=t);}voidtimer0()interrupt1{TH0=(65536-1000)/256;TL0=(65536-1000)%256;n++;}4元器件清单5作品介绍5.1作品简介本作品以单片机为核心，通过TCRT5000传感器、电机驱动、LM324N电压比较器来控制循迹小车的基本功能。优点：可以根据给定黑色线路是小车按照路线行走，动力大。名称数量名称数量名称数量LM324N1STC89C52RD1电位器(10K)2微动开关1单片机底座1电阻(4.7K)1二极管8晶振（11.05926）1电阻（20K）6蓄电池114角底座1电阻（200Ω）1电源盒1瓷片电容(20pf)2按钮开关1干电池3电解电容(20uf)1小车1L298N1TCRT5000385.2流程图开始是否有信号？中间传感器是否有信号？右侧传感器直线行走是否直线行走小车左转弯小车右转弯是是是否有信号？左侧传感器否否96设计总结6.1设计心得体会通过设计循迹小车，可以了解并掌握单片机的基本使用和编程。并且可以了解各个芯片的工作原理。6.2改进意见1)可以添加壁障电路，这样小车在行走时不会遇到障碍还继续按黑线行走。2)用五路循迹，这样可以更加可靠的控制小车的运行路线和运行方式。3)添加一些装置如各种指示灯，行走（绿灯）、停止（红灯）、转向（黄灯）。10附录一循迹小车原理图注：NC为悬空