循跡小車設(shè)計(jì)報(bào)告

循跡小車設(shè)計(jì)報(bào)告作品名稱：黑色印記循跡遙控小車設(shè)計(jì)要求：設(shè)計(jì)一套循跡小車，外形如下圖所示（可以從淘寶上購買散件）2、小車可以在1.5m*1m的黑色跑道上按照黑色印記前進(jìn)3、增加遙控功能，包括前進(jìn)，后退，停車4、提高小車的運(yùn)行速度5、拍攝一段方案說明及電路仿真視頻，并上傳到Y(jié)ouku視頻6、提交一份1000字以內(nèi)的設(shè)計(jì)報(bào)告，附主要的原理圖和代碼實(shí)驗(yàn)器材：車輪、直流電機(jī)、小車底板、單片機(jī)、黑色傳感器、導(dǎo)線、電源功放電路板、反相器、直流電源、無線串口模塊。設(shè)計(jì)思路：本系統(tǒng)采用簡單明了的設(shè)計(jì)方案。通過黑色傳感器模塊判斷黑色路徑，將所感知的信號(hào)傳送到單片機(jī)系統(tǒng)，然后單片機(jī)系統(tǒng)根據(jù)預(yù)先編訂的程序，控制直流電機(jī)，控制小車車輪的轉(zhuǎn)向，從而實(shí)現(xiàn)智能循跡。實(shí)驗(yàn)原理及其設(shè)計(jì)小車組裝部分設(shè)計(jì):小車車輪采用兩車輪為前輪，后輪為一金屬萬向輪，車身底板采用鋁制材料底板，連接使用螺絲組裝。外形如下圖所示：硬件電路設(shè)計(jì)：小車采用Arduino單片機(jī)作為控制芯片，如下圖所示單片機(jī)控制電路：主要包括：時(shí)鐘電路、電源電路、復(fù)位電路。其中各個(gè)部分的功能如下：時(shí)鐘電路：給單片機(jī)提供一個(gè)外接的16MHZ的石英晶振。電源電路：給單片機(jī)提供5V電源。復(fù)位電路：在電壓達(dá)到正常值時(shí)給單片機(jī)一個(gè)復(fù)位信號(hào)。將Arduino單片機(jī)進(jìn)行擴(kuò)展使用，外形如下圖：傳感器電路：光電尋線方案一般由多對(duì)紅外收發(fā)管組成，通過檢測接受到的反射光強(qiáng)，判斷黑白線。原理圖由紅外對(duì)管和電壓比較器兩部分組成，紅外對(duì)管輸出的模擬電壓比較器轉(zhuǎn)換成數(shù)字電平輸出到單片機(jī)，原理圖如下：遙控部分電路設(shè)計(jì)：小車增加遙控功能實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制小車的前進(jìn)后退，左右轉(zhuǎn)彎。采用兩塊無線串口模塊，將其安裝在Arduino控制板上，一塊板子作為遙控器，另一塊裝在小車上，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制。外形如下：電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路：電機(jī)采用網(wǎng)上購買的一種二相和四相電機(jī)的專用驅(qū)動(dòng)器，通過單片機(jī)控制電機(jī)的正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)小車的方向控制。遙控循跡小車整體外觀圖：程序部分：采用Arduino的程序設(shè)計(jì)，如下：int

MotorRight1=5;

int

MotorRight2=6;

int

MotorLeft1=9;

int

MotorLeft2=10;

constintSensorLeft=2;

//左感測器輸入腳

const

int

SensorRight=3;

//右感測器輸入腳

int

SL;

//左感測器狀態(tài)

int

SR;

//右感測器狀態(tài)

void

setup()

{

Serial.begin(9600);

pinMode(MotorRight1,

OUTPUT);

//

腳位

14

(PWM)

pinMode(MotorRight2,

OUTPUT);

//

腳位

15

(PWM)

pinMode(MotorLeft1,

OUTPUT);

//

腳位

16

(PWM)

pinMode(MotorLeft2,

OUTPUT);

//

腳位

17

(PWM)

pinMode(SensorLeft,

INPUT);

//定義左感測器

pinMode(SensorRight,

INPUT);

//定義右感測器

}

void

loop()

{

SL

=

digitalRead(SensorLeft);

//

SM

=

digitalRead(SensorMiddle);

SR

=

digitalRead(SensorRight);

if

(SL

==

LOW&&SR==LOW)//

{

digitalWrite(MotorRight1,HIGH);

digitalWrite(MotorRight2,LOW);

analogWrite(MotorRight1,30);

analogWrite(MotorRight2,0);

digitalWrite(MotorLeft1,HIGH);

digitalWrite(MotorLeft2,LOW);

analogWrite(MotorLeft1,10);

analogWrite(MotorLeft2,10);

}

else

//

{

if

(SL

==

HIGH

&

SR

==

LOW)//

左黑右白,

快速左轉(zhuǎn)

{

delay(1);

digitalWrite(MotorRight1,HIGH);

digitalWrite(MotorRight2,LOW);

analogWrite(MotorRight1,10);

analogWrite(MotorRight2,10);

digitalWrite(MotorLeft1,LOW);

digitalWrite(MotorLeft2,LOW);

}

else

if

(SR

==

HIGH

&

SL

==

LOW)

//

左白右黑,

快速右轉(zhuǎn)

{

delay(1);

digitalWrite(MotorRight1,LOW);

digitalWrite(MotorRight2,LOW);

digitalWrite(MotorLeft1,HIGH);

digitalWrite(MotorLeft2,LOW);

analogWrite(MotorLeft1,10);

analogWrite(MotorLeft2,10);

}

else

//

都是白色,

停止

{

digitalWrite(MotorRi