南京工程学院
课程设计报告
课程名称单片机原理及应用
班
级
数控092
姓
名
卞维彬
学
号
203090639
起止日期2011115～20111116
指导教师
孙来业
f自动循迹小车
一、系统方案
11设计要求
设计一个基于直流电机的自动寻迹小车，使小车能够自动检测地面黑色轨迹，并沿着黑色车轨迹行驶。系统方案方框图如图11所示。
检测（黑线）
软件控制
驱动电机
控制小车
图11系统方案方框图
12方案论证与比较
1、小车循迹原理
这里的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，一般最大不应超过3cm。但是由于我们的传感器离地面距离较近，所以，用红外探测器就足够实现寻迹功能。
2、小车变速原理
采用PWM调速法进行调速，利用单片机输出端输出高电平的脉宽及其占空比的大小来控制电机的转速，从而控制小车的速度。
1
f自动循迹小车
在脉冲作用下当电机通电时速度增加；电机断电时速度逐渐减少。只要按一定规律改变通、断电的时间即可让电机转速得到控制。本系统中通过控制单片机的定时器T0的初值，从而可以实现P10、P11、P12和P13输出口输出不同占空比的脉冲波形来控制电机驱动。
3、控制系统总体设计
自动循迹小车控制系统由有以STC89C52作为核心的主控器模块、稳压电源模块、红外检测模块、电机及驱动模块、显示模块、声光报警模块等部分组成控制系统的结构框图如图所示。从单片机发出PWM波，驱动直流电机对小车进行加减速控制以及控制电机对小车进行转向。为了对小车的速度进行控制，在小车电机齿轮旁安装编码盘，采集电机转速的脉冲信号，经光电传感器捕获后来进行速度的一系列计算，完成小车速度的闭环控制。
稳压电源
主控芯片
驱动
电机
模块
STC89C52
电压比较器
光电传感器
控制系统结构框图
1、主控制电路模块：用STC89C52单片机、复位电路、时钟电路2、传感检测模块：光电传感器RPR2203、电机及驱动模块电机驱动电路、两个直流电机4、电源模块：LM7805
13系统方r