智能循迹小车的设计实现

智能循迹小车的设计与实现

(北京邮电大学，北京市 100876)

摘要：本实验通过设计焊接电路板然后利用单片机编程并控制基本电路实现一个自动循迹行走的机器人。机器人能够自动按指定路线运行，并且实现灵活前进、转弯、倒退、停车等功能，另外还可以自动记录和显示时间、里程和速度等信息。

关键词：智能车；单片机；C语言编程；集成电路；自动控制

中图分类号： O0213 文献标识码：A

Intelligent tracking car design and implementation

(BUPT,BeiJing 100876,China)

Abstract: In this study, the welding circuit board design and control using microcontroller programming and basic circuit to implement an auto tracking walking robots. Robot can automatically run at a specified route, and flexible forward, turn, reverse, parking and other functions, also can automatically record and display time, distance and speed information.

Keywords: intelligent car; SCM; C programming language; IC; Automatic Control

随着单片机等微型计算机的发展，智能控制技术不仅相应地开拓出了更为广阔的发展空间并且越来越被大量重视利用起来。本实验为智能控制的一个简单基础的应用，让我们提前认识感受一下智能控制的奇妙之处，同时动手DIY自己的程序，控制自己焊接好的小车顺畅的通过预先画好的赛道。

1实习任务与要求

本实验的任务与要求是在给定的12天时间内设计一个自动循迹行走的机器人。机器人能够自动按指定路线行驶，并且实现前进、转弯、倒退、停车等基本功能，还可以现自动记录和显示时间、里程和速度等高级功能。

2设计思路与详细实现过程

2.1设计思路

小车主要分两部分组成，即硬件电路部分和实现所需功能而必备的程序。对于硬件部分，按照所给定的电路原理图和焊接的实物图将所需的元器件仔细焊接到印刷电路板上。焊好之后对电路进行简单的通电调试，确保硬件部分的正常无误；对于软件部分，先对小车输入最简单的测试程序，测试小车能否按照要求前进后退，如果成功则开始编写自动循迹所需的程序。将编译好的程序输入小车，将小车放在赛道上进行尝试。若不能按要求循迹，继续调源程序，直到小车能按要求自动循迹。

2.2详细实现过程

2.2.1小车基本电路的焊接与调试

第一步：将电器元件按照实习教程所罗列的焊接顺序仔细焊接；

第二步：焊好后对照焊接实物图，检查是否出现明显的焊接错误；

第三步：检查无误后将芯片、驱动模块和USB下载模块插好；

第四步：测量VCC与GND之间是否短路；

第五步：在电脑上安装好驱动程序，插上USB线，按下自锁开关观察能否检测到小车；

第六步：下载测试程序，观察指示灯是否亮，小车是否前进后退，若都没有检查电路焊接。

2,2,2程序的编写

第一步：熟悉单片机STC90C52RC的编译环境KeilC51；

第二步：对测试程序进行改造，使小车能够加速或转弯；

第三步：按照赛道的路况对小车进行传感器、驱动电机的控制部分用C语言编程；

第四步：将编译好的程序烧入单片机，拿到赛道上测试小车；

第五步：重复“三”、“四”两步直到小车在赛道上顺畅行驶。

3具体工作

我个人在本次实践中与队友刘懿锋合作。我的任务主要是实验进度的详细安排，硬件的焊接

与调试，程序的辅助设计调试，小车的赛道适应性调校。其余的事项一部分由队友负责，一

部分由我们两个共同完成。

4实现功能与测试数据

4.1实现功能

小车能在赛道上自动顺畅地行驶，实现灵活的转弯、前进加速等必备功能。除此之外，小车

的数码管还能正确地显示数字，左右转弯时的指示灯也能在合适的时间点亮或闪烁。

4.2测试数据

对程序改造前测试小车跑两圈用时29.62秒； 对程序改造后小车在赛道上跑两圈用时为22.3秒；

最后参加决赛时的最好成绩是20.38秒，拿了第一名。

5问题与解决办法

问题一：小车的测试程序烧入以后前进后退不能走直线

解决办法：微调左右车轮或者装上传感器在赛道上调测

问题二：输入程序后发现小车在赛道上不能动，但拿起来能动

解决办法：调节传感器的离地高度，直到最佳

问题三：小车在赛道上能循迹但速度太慢

解决办法：通过调整时延函数调整控制电机的调制脉宽占空比

问题四：速度太快又会冲出赛道

解决办法：将转弯情况的判断增加，并使转弯的幅度适当调大

问题五：直线行走时左右摇摆，影响速度

解决办法：将后轮适当固定即可有效避免

6心得体会与总结

6.1心得体会

首先，这是一次既有趣又有挑战性的实践。这次实践给我留下了深刻的印象，作为以后的美好回忆。

通过这次实验，我个人在焊接技术上又得到了一个较大的提升，掌握了快速高质量的手动焊接技术。对于基本的电子电路知识，我个人又有了一个较为深入的认识。但这都不是最重要的。最关键的是我在这次实践中学不仅到了很多诸如单片机，单片机的C编程，传感器的应用等新知识，而且学到了如何快速高效地学习新东西的能力。

这次实验中有太多东西需要我们自 …… 此处隐藏：3024字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……