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摘要本设计是一种基于单片机控制的简易自动寻迹小车系统，其研究意义涵盖了工业、生活、勘探以及人类关注的探月工程。设计旨在设计出一款可以自主按照人类预设的轨迹行走（或者完全自主行走）并完成指定任务的小车。从设计的功能要求出发，设计包括小车机械构成设计和控制系统的软硬件设计。为了适应复杂的地形我采用稳定性比较高的四轮构架式，用后轮驱动前轮换向的控制模式。控制系统以STC89C52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,并确定小车当前的位置状态，再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。关键词：循迹小车，单片机，红外传感器ABSTRACTThedesignisasimplemicrocontroller-basedcontrolautomaticallytracingthecarsystem,anditssignificancecoverstheindustry,life,exploration,andhumanconcernlunarexploration.Thedesignaimstodesignacanofindependentwalkinginaccordancewiththetrajectoryofhumandefault(orcompletelyautonomouswalking)andtocompletethetasksassignedtothecar.Thedesignincludesthefunctionalrequirementsfromthedesignofcarmechanicaldesignandcontrolsystemhardwareandsoftwaredesign.Relativelyhighstabilityofthefourtrussesinordertoadapttothecomplexterrain,beforetherotationoftherear-wheeldrivecontrolmode.ControlsystemtocontrolthecoretoSTC89C52microcontrollerPWMwavetocontrolthecarspeed.Usinginfraredphotoelectricsensortodetecttheblacktrackontheroadandtodeterminethecurrentstatusofthecar,andthentheroaddetectionsignalisfedtothemicrocontroller.Microcontrollertobecollectedsignalanalysisandjudgment,andtimelycontrolofthedrivemotortoadjustthesteeringofthecar,sothatthecaristravelingalongtheblacktracktoachievethepurposeofthecarautomaticallytracing.Keywords:cartracking；microcontroller；Infraredsensors5调试2目录1绪论.....................................................11.1研究背景和发展现状....................................11.2研究目的和意义........................................11.3研究内容..............................................22方案设计与论证..............................................32.1总体方案设计..........................................32.2主控系统...............................................32.2电机驱动模块..........................................42.3驱动电机选择..........................................52.4循迹模块..............................................52.5机械系统..............................................63主要器件介绍...............................................73.1STC89C52的介绍........................................73.2L298N的介绍..........................................103.2.1L298的引脚功能..................................103.2.2L298的运行参数..................................113.2.3L298的逻辑控制..................................113.3TCRT5000的介绍.......................................113.4LM324的介绍..........................................124硬件设计..................................................144.1总体设计..............................................144.2STC89C52单片机控制电路...............................164.2.1时钟电路........................................164.2.2复位电路........................................174.2.3EA/VPP（31脚）的功能和接法......................174.2.4P0口外接上拉电阻...............................174.3TCRT5000黑色轨迹识别电路..............................184.4LM324电压比较电路.....................................195调试34.5电机驱动电路..........................................204.5.1驱动电路.........................................204.5.2PWM调速原理.....................................215程序设计...................................................235.1主程序................................................235.2TCRT5000扫描程序......................................255.3PWM编码产生程序......................................266调试.......................................................286.1硬件调试..............................................286.1.1电池可靠性.......................................286.1.2TCRT5000探头.....................................296.1.3L298N马达驱动模块...............................296.2软件调试..............................................296.2.1调试平台介绍.....................................296.3测试结果与分析.......................................30结束语......................................................32参考文献....................................................33致谢........................................................34附录......................................................35附录1：源程序............................................35附录2：原理图............................................39附录3：PCB设计..........................................405调试11绪论1.1研究背景和发展现状随着电子技术、计算机技术、智能控制技术的飞速发展，产品的智能化和小型化越来越成为人们关注的热点。各种智能小车在智能化玩具中占了很大的比例。近年来，传统玩具的市场逐步缩水，高科技智能化的电子类玩具则逐步成为市场的主流。因此，可遥控的智能化小车的研究是非常有意义的，具有很大潜在市场价值的。智能小车，也被称之为轮式机器人。我们知道，机器人技术的发展是一个国家高科技水平和工业自动化程度的重要标志和体现。机器人由于具有高度的灵活性、可以帮助人们提高生产率、改进产品质量和改善劳动条件等优点，在世界各地的生产生活领域得到了广泛的应用。智能小车正是模仿机器人的一种尝试。它是一种以汽车电子为背景，涵盖控制，模式识别，电子、电气、单片机、机械等多学科的科技创新性设计，一般主要由路径识别、速度采集、角度控制以及车速控制等模块组成。这种智能小车能够自动搜寻前进路线，还能爬坡；感知前方的障碍物，并自动寻找前进方向，避开障碍物；加入相关声光讯号后，更能体现出智能化和人性化的一面。1.2研究目的和意义随着人们物质文化生活水平的不断提高，智能化的电子玩具深受人们的喜爱，尤其是各种智能小车，由于这类玩具具有较好的交互性，可控性，能够给人们带来很好的娱乐以及参与其中的体验，高科技智能化的电子类玩具逐渐成为市场的主流。与此同时，智能小车可以应用于考古、机器人、医疗器械等许多方面，尤其在足球机器人研究方面具有很好的发展前景。因此，智能化小车的研究不仅具有很大的现实意义，还具有极为广阔的应用前景和市场价值。例如智能运输系统。公共交通是城市发展的必然产物，也是城市赖以生存的重要基础设施之一。它作为城市动态大系统中一个重要组成部分，是城市整体发展中不可缺少的物质条件和基础产业，也是联系社会生产、流通和人民生活的纽带。公交系统5调试2具有运载量大、运送效率高、能源消耗低、相对污染少、运输成本低等项优点。随着我国改革开放的深入和经济建设的持续快速发展，城市规模不断扩大，交通需求也不断增加。有关资料表明，1996年全国城市机动车保有量为884.5万辆，比1977年增长近9倍，年均增长33.8%，全国城市自行车超过1.8亿