怎么设计循迹小车?

1、循迹小车是一种能够自己寻找轨迹并按轨迹运动的“智能”车。本文简要记录这一电子制作过程,希望大家喜欢。有什么建议和意见,欢迎大家留言。

2、根据元器件清单清点器件,看是否缺件少件。下图是元器件全家福:

3、依次焊接元器件:要先焊接小的元器件,再焊接大的元器件,最后粘上电池座和马达。焊接好所有元器件后再次肉眼检查有没有焊反,虚焊漏焊的点。确认无误后,进行第三步。

4、焊接好所有元器件后再次肉眼检查有没有焊反,虚焊漏焊的点。确认无误后,进行第三步。

5、装上电池调试。电马达的2根线可能会装反,光敏电阻和发光二极管的相对位置可能需要调整,可调电阻(电位器)的电阻值可能不合适需要调整。

6、调试后,小车可以再黑色的轨道上自动循迹,制作成功。黑色轨迹可以自己做,用黑色胶布再地板上自定义轨道,小车慢悠悠的在轨道上行走。



1. 小车控制及驱动单元的选择 此部分是整个小车的大脑,是整个小车运行的核心部件,起着控制小车所有运行状态的作用。通常选用单片机作为小车的核心控制单元,在这里用台湾凌阳公司的SPCE061A单片机来做小车的控制单元。SPCE061是一款拥有2K RAM、32KFlash、32 个I/O 口,并集成了AD/DA功能强大的16位微处理器,它还拥有丰富的语音处理功能,为小车的功能扩展提供了相当大的空间。只要按照该单片机的要求对其编制程序就可以实现很多不同的功能。小车驱动电机一般利用现成的玩具小车上的配套直流电机。考虑到小车必须能够前进、倒退、停止,并能灵活转向,在左右两轮各装一个电机分别进行驱动。当左轮电机转速高于右轮电机转速时小车向右转,反之则向左转。为了能控制车轮的转速,可以采取PWM调速法,即由单片机的IOB8、IOB9输出一系列频率固定的方波,再通过功率放大来驱动电机,在单片机中编程改变输出方波的占空比就可以改变加到电机上的平均电压,从而可以改变电机的转速。左右轮两个电机转速的配合就可以实现小车的前进、倒退、转弯等功能。 2. 小车循迹的原理 这里的循迹是指小车在白色地板上循黑线行走,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15cm。对于发射和接收红外线的红外探头,可以自己制作或直接采用集成式红外探头。 (1)自制红外探头电路如图1所示,红外光的发送接收选用型号为ST168的对管。当小车在白色地面行驶时,装在车下的红外发射管发射红外线信号,经白色反射后,被接收管接收,一旦接收管接收到信号,那么图中光敏三极管将导通,比较器输出为低电平;当小车行驶到黑色引导线时,红外线信号被黑色吸收后,光敏三极管截止,比较器输出高电平,从而实现了通过红外线检测信号的功能。将检测到的信号送到单片机I/O口,当I/O口检测到的信号为高电平时,表明红外光被地上的黑色引导线吸收了,表明小车处在黑色的引导线上;同理,当I/O口检测到的信号为低电平时,表明小车行驶在白色地面上。此种方法简单,价格便宜,灵敏度可调,但是容易受到周围环境的影响,特别是在图1较强的日光灯下,对检测到的信号有一定的影响。 (2)集成式红外探头可以采用型号为E3F-DS10C4集成断续式光电开关探测器,它具有简单、可靠的工作性能,只要调节探头上的一个旋钮就可以控制探头的灵敏度。该探头输出端只有三根线(电源线、地线、信号线),只要将信号线接在单片机的I/O口,然后不停地对该I/O口进行扫描检测,当其为高电平时则检测到白纸,当为低电平时则检测到黑线。此种探头还能有效地防止普通光源(如日光灯等)的干扰。其缺点则是体积比较大,占用了小车有限的空间。 3.红外探头的安装 在小车具体的循迹行走过程中,为了能精确测定黑线位置并确定小车行走的方向,需要同时在底盘装设4个红外探测头,进行两级方向纠正控制,提高其循迹的可靠性。这4个红外探头的具体位置如图2所示。图中循迹传感器共安装4个,全部在一条直线上。其中InfraredMR与InfraredML 为第一级方向控制传感器,InfraredSR 与InfraredSL 为第二级方向控制传感器。小车行走时,始终保持黑线(如图2 中所示的行走轨迹黑线)在InfraredMR和InfraredML这两个第一级传感器之间,当小车偏离黑线时,第一级探测器一旦探测到有黑线,单片机就会按照预先编定的程序发送指令给小车的控 制系统,控制系统再对小车路径予以纠正。若小车回到了轨道上,即4个探测器都只检测到白纸,则小车会继续行走;若小车由于惯性过大依旧偏离轨道,越出了第一级两个探测器的探测范围,这时第二级动作,再次对小车的运动进行纠正,使之回到正确轨道上去。可以看出,第二级方向探测器实际是第一级的后备保护,从而提高了小车循迹的可靠性。 4.软件控制 其程序控制框图如图3。小车进入循迹模式后,即开始不停地扫描与探测器连接的单片机I/O口,一旦检测到某个I/O口有信号,即进入判断处理程序(switch),先确定4个探测器中的哪一个探测到了黑线,如果InfraredML(左面第一级传感器)或者InfraredSL(左面第二级传感器)探测到黑线,即小车左半部分压到黑线,车身向右偏出,此时应使小车向左转;如果是InfraredMR(右面第一级传感 器)或InfraredSR(右面第二级传感器)探测到了黑线,即车身右半部压住黑线,小车向左偏出了轨迹,则应使小车向右转。在经过了方向调整后,小车再继续向前行走,并继续探测黑线重复上述动作。 由于第二级方向控制为第一级的后备,则两个等级间的转向力度必须相互配合。 电动循迹小车设计1. 小车控制及驱动单元的选择 此部分是整个小车的大脑,是整个小车运行的核心部件,起着控制小车所有运行状态的作用。通常选用单片机作为小车的核心控制单元,在这里用台湾凌阳公司的SPCE061A单片机来做小车的控制单元。SPCE061是一款拥有2K RAM、32KFlash、32 个I/O 口,并集成了AD/DA功能强大的16位微处理器,它还拥有丰富的语音处理功能,为小车的功能扩展提供了相当大的空间。只要按照该单片机的要求对其编制程序就可以实现很多不同的功能。小车驱动电机一般利用现成的玩具小车上的配套直流电机。考虑到小车必须能够前进、倒退、停止,并能灵活转向,在左右两轮各装一个电机分别进行驱动。当左轮电机转速高于右轮电机转速时小车向右转,反之则向左转。为了能控制车轮的转速,可以采取PWM调速法,即由单片机的IOB8、IOB9输出一系列频率固定的方波,再通过功率放大来驱动电机,在单片机中编程改变输出方波的占空比就可以改变加到电机上的平均电压,从而可以改变电机的转速。左右轮两个电机转速的配合就可以实现小车的前进、倒退、转弯等功能。 2. 小车循迹的原理 这里的循迹是指小车在白色地板上循黑线行走,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15cm。对于发射和接收红外线的红外探头,可以自己制作或直接采用集成式红外探头。 (1)自制红外探头电路如图1所示,红外光的发送接收选用型号为ST168的对管。当小车在白色地面行驶时,装在车下的红外发射管发射红外线信号,经白色反射后,被接收管接收,一旦接收管接收到信号,那么图中光敏三极管将导通,比较器输出为低电平;当小车行驶到黑色引导线时,红外线信号被黑色吸收后,光敏三极管截止,比较器输出高电平,从而实现了通过红外线检测信号的功能。将检测到的信号送到单片机I/O口,当I/O口检测到的信号为高电平时,表明红外光被地上的黑色引导线吸收了,表明小车处在黑色的引导线上;同理,当I/O口检测到的信号为低电平时,表明小车行驶在白色地面上。此种方法简单,价格便宜,灵敏度可调,但是容易受到周围环境的影响,特别是在图1较强的日光灯下,对检测到的信号有一定的影响。 (2)集成式红外探头可以采用型号为E3F-DS10C4集成断续式光电开关探测器,它具有简单、可靠的工作性能,只要调节探头上的一个旋钮就可以控制探头的灵敏度。该探头输出端只有三根线(电源线、地线、信号线),只要将信号线接在单片机的I/O口,然后不停地对该I/O口进行扫描检测,当其为高电平时则检测到白纸,当为低电平时则检测到黑线。此种探头还能有效地防止普通光源(如日光灯等)的干扰。其缺点则是体积比较大,占用了小车有限的空间。 3.红外探头的安装 在小车具体的循迹行走过程中,为了能精确测定黑线位置并确定小车行走的方向,需要同时在底盘装设4个红外探测头,进行两级方向纠正控制,提高其循迹的可靠性。这4个红外探头的具体位置如图2所示。图中循迹传感器共安装4个,全部在一条直线上。其中InfraredMR与InfraredML 为第一级方向控制传感器,InfraredSR 与InfraredSL 为第二级方向控制传感器。小车行走时,始终保持黑线(如图2 中所示的行走轨迹黑线)在InfraredMR和InfraredML这两个第一级传感器之间,当小车偏离黑线时,第一级探测器一旦探测到有黑线,单片机就会按照预先编定的程序发送指令给小车的控 制系统,控制系统再对小车路径予以纠正。若小车回到了轨道上,即4个探测器都只检测到白纸,则小车会继续行走;若小车由于惯性过大依旧偏离轨道,越出了第一级两个探测器的探测范围,这时第二级动作,再次对小车的运动进行纠正,使之回到正确轨道上去。可以看出,第二级方向探测器实际是第一级的后备保护,从而提高了小车循迹的可靠性。 4.软件控制 其程序控制框图如图3。小车进入循迹模式后,即开始不停地扫描与探测器连接的单片机I/O口,一旦检测到某个I/O口有信号,即进入判断处理程序(switch),先确定4个探测器中的哪一个探测到了黑线,如果InfraredML(左面第一级传感器)或者InfraredSL(左面第二级传感器)探测到黑线,即小车左半部分压到黑线,车身向右偏出,此时应使小车向左转;如果是InfraredMR(右面第一级传感 器)或InfraredSR(右面第二级传感器)探测到了黑线,即车身右半部压住黑线,小车向左偏出了轨迹,则应使小车向右转。在经过了方向调整后,小车再继续向前行走,并继续探测黑线重复上述动作。 由于第二级方向控制为第一级的后备,则两个等级间的转向力度必须相互配合。第二级通常是在超出第一级的控制范围的情况下发生作用,它也是最后一层保护,所以它必须要保证小车回到正确轨迹上来,则通常使第二级转向力度大于第一级,即level2>level1(level1、level2为小车转向力度,其大小通过改变单片机输出的占空比的大小来改变),具体数值在实地实验中得到。根据上面所讲述的方法,我们可以较容易地做出按照一定轨迹行走的智能电动小车。但是按照该方法行走的小车如果是走直线,有可能会是蛇形前进。为了使小车能够按轨迹行走的更流畅,可以在软件编程时运用一些简单的算法。例如,在对小车进行纠偏时,适当提前停止纠偏,而不要等到小车完全不偏时再停止,以防止小车的过冲。 第二级通常是在超出第一级的控制范围的情况下发生作用,它也是最后一层保护,所以它必须要保证小车回到正确轨迹上来,则通常使第二级转向力度大于第一级,即level2>level1(level1、level2为小车转向力度,其大小通过改变单片机输出的占空比的大小来改变),具体数值在实地实验中得到。 根据上面所讲述的方法,我们可以较容易地做出按照一定轨迹行走的智能电动小车。但是按照该方法行走的小车如果是走直线,有可能会是蛇形前进。为了使小车能够按轨迹行走的更流畅,可以在软件编程时运用一些简单的算法。例如,在对小车进行纠偏时,适当提前停止纠偏,而不要等到小车完全不偏时再停止,以防止小车的过冲

找个专门研究电路的一块研究

单片机怎么实现循迹小车~

在内存中用变量记录小车运动数据,跑出轨道后根据记录数据可以分析回归轨道的数据
在轨时也可以用这个数据变量分析小车姿态,实时修正小车驱动。

科学小制作:循迹小车详细制作过程step1

#19144827570# 谁能提供电子设计智能寻迹小车的教程???? - ******
#晋鲍# 用红外对管方便啊,现在寻迹小车都是这个.要说多少合适,那要看你是否想要在寻迹拐弯的时候更快更稳的通过了,最少用三个,多的有用九个和十一个的(完全没必要).这么跟你说吧,一个对管相当于检测一个点,检测的点越多对轨迹的...

#19144827570# 智能小车循迹方案 - ******
#晋鲍# 方案一:红外线 用红外对管,利用不同颜色对红外线的吸收率不同的原理进行,配合比较电路就可以实现 方案二:摄像头 用摄像头采集跑道,把数据进行二值化,然后进行实现 可参照飞思卡尔杯

#19144827570# 基于光电传感器的自动寻迹智能小车的设计 - ******
#晋鲍# 基于光电传感器的自动寻迹智能小车的设计 On Design of Photosensor-based Auto-guided Vehicle 自动寻迹智能小车 AGV (Auto-guided Vehicle)

#19144827570# 不用单片机怎样做寻迹车 - ******
#晋鲍# 不用单片机做寻迹控制的话,硬件电路设计起来超麻烦.基本上模电和数电都要很强才有能力做.

#19144827570# 到小车的循迹功能,即根据场地上的赛道(如黑白赛道),沿白线快速稳定的跑完比赛. - ******
#晋鲍# EBD的英文全称是ElectricBrakeforceDis-tribution,中文直译就是“电子制动力分配\”.汽车制动时,如果四只轮胎附着地面的条件不同,比如,左侧轮附着在湿滑路面,而右侧轮附着于干燥路面,四个轮子与地面的摩擦力不同,在制动时(四个轮子的制动力相同)就容易产生打滑、倾斜和侧翻等现象,EBD的功能就是在汽车制动的瞬间,高速计算出四个轮胎由于附着不同而导致的摩擦力数值,然后调整制动装置,使其按照设定的程序在运动中高速调整,达到制动力与摩擦力(牵引力)的匹配,以保证车辆的平稳和安全.

#19144827570# 设计一个小车装置,使其可以搭载负载在如图所示的路面上平稳前进,最终在终点自动停下.求提供思路,如何 - ******
#晋鲍# 你设计的是单片机这类的小车吗?我跟你说说我的想法 首先要解决平稳运行,把轮子与电动机转矩调整一下,也就是像山地自行车的调速齿轮一样,让轮子转的慢一点力气大一点这样上下坡与平路的速度差距就不会太大,减震的话就要用硬件解决了 不知道你的车结构是怎么样,但是你可以用弹簧或者弹性钢片做轮子的减震装置,到终点停下来就更加简单了,听说过循迹小车吧?用循迹小车的原理就可以了到达终点就可以停止了

#19144827570# 智能小车循迹程序 - ******
#晋鲍# 电设小车循迹模块 转自: http://blog.sina.com.cn/s/blog_4bb018e10100ermy.html 供参考: //包含所需头文件 #include <ioM16v.h> #include <macros.h> #include"time1_init.h" #include"motor.h" #define ahead 1 #define backwards 0 #define ...

#19144827570# 关于H桥驱动电路 - ******
#晋鲍# H桥使用时候,当你所加的电压反向,电机是不是要反转呢?但是电机肯定不会立刻就反转吧,总要先减速,然后再重新开始朝另一个方向转吧,当电机减速的时候,电机就相当于一台发电机了,会产生一个电压,二极管就是用来释放这个浪涌电压的.如果还有什么不明白可以问我.

#19144827570# 自动循迹小车设计中循迹信号是怎么得到的 - ******
#晋鲍# 你说的是黑线循迹吗?小车前端左右各有一对红外发射和接收器,红外发射到黑线上反射过来接收器接受到的电平与浅色表面不同,通过接收器的高低电平来判断控制左右转动.小车并不是直线行驶的,而是不停的左右摆动调整方向的.

#19144827570# 如何利用线性CCD返回的128个像素点AD值确定中心线? - ******
#晋鲍# 假如背景是白色,轨迹是黑色的话. 首先CCD对白色的目标感光,输出的信号强度,要高于同等条件下的黑色目标. CCD输出后,可以用AD转换器,或者用集成运放做一个二值化比较器. 1. 假如用AD转换器,转换后的数据为数字量,每个像素会输出一个字节数据,假如环境背景白色经ADC后,值为200左右,而黑色部分量化后值为50左右,则你需要做一个二值化处理,然后看黑色部分站多少个像素,把它定位到中心即可.比如做算法时,if (128/2-10)2. 如果你用的是集成运放组成的二值化比较器,那就更简单了,就判断高低电平就OK了.

  • 智能循迹小车的制作问题
  • 答:我是半夜看电影无意看到你的问题的,回答你一下 1: 文库我没太细看,没时间 寻迹小车属于很基础的了,一般没问题 只是全用万用板搭接真的很需要耐心才行.2:电容在1UF以下 并且是无极性的电容可用瓷介电容.3 :这是运放电路图的元件符号,是为了方便理解输入输出关系而这样定义的,实际管脚...

  • 谁有做过红外壁障小车的?能告诉我具体要怎么做吗?用单片机怎么去控制啊...
  • 答:一、系统设计1、设计要求(1)自动寻迹小车从安全区域启动。(2)小车按指定路线运行,自动区分直线轨道和弯路轨道,在指定弯路处拐弯,实现灵活前进、转弯、倒退等功能,在轨道上划出设定的地图。(3)小车完成指定运行任务后,自动返回出发起点,自动倒车,入库。寻迹路线如图1所示: 2、小车循迹的原理这里的循迹是指小车在黑色...

  • 小车循迹原理
  • 答:循迹小车原理:红外发射管发射光线到路面,红外光遇到白底则被反射,接收管接收到反射光,经施密特触发器整形后输出低电平;当红外光遇到黑线时则被吸收,接收管没有接收到反射光,经施密特触发器整形后输出高电平。通过上述的介绍,相信大家已经知道了所谓的循迹小车原理是什么了,希望能够让你能够有个简单...

  • 循迹小车可以走规划路线吗
  • 答:电动循迹小车设计1. 小车控制及驱动单元的选择 此部分是整个小车的大脑,是整个小车运行的核心部件,起着控制小车所有运行状态的作用。通常选用单片机作为小车的核心控制单元,在这里用台湾凌阳公司的SPCE061A单片机来做小车的控制单元。SPCE061是一款拥有2K RAM、32KFlash、32 个I/O 口,并集成了AD/DA功能强大的16位微...

  • 谁有基于51单片机的寻迹小车的详细制作过程?
  • 答:楼主,又是你,我也是大学生,又什么问题直接问好了。一般就用对管跟324的比较电路做循迹就是上面那张图,单片机引脚采样324电路的信号,当然这个信号要么1要么0,不用我多说,然后用298驱动模块驱动电机就好了,网上多了去了。然后就是你编程程序的事情了。如果你时间多,可以多加一个无线通讯模块,...

  • 生活中循迹小车的实例有哪些
  • 答:1、工业生产中的自动导向小车:用于搬运物料或机器人的物流系统。2、智能家居中的扫地机器人:采用循迹算法来规划清洁路径,避免重复清扫同一区域。3、自动化仓库中的AGV小车:可按照设定路线从一个地方到另一个地方,完成货物搬运和存储等任务。4、智能车间中的自动引导运输车:用于在生产线上移动零部件、...

  • 不用单片机可不可以做 循迹小车啊?求解
  • 答:满意答案□6级2010-11-19不用单片机 也要用可编程的控制器的 靠纯电路 那等于靠走路去美国 能累死人的! 追问: 意思是 做循迹 小车 一定 要 编程? 只用 传感器 不行? 回答: 也行 不过调试时 是相当费劲的! 有你那时间 不如去学单片机 基本也学会了的!! 回答: 你用STC 89C52 就行 ...

  • 设计一个小车装置,使其可以搭载负载在如图所示的路面上平稳前进,最终在...
  • 答:让轮子转的慢一点力气大一点这样上下坡与平路的速度差距就不会太大,减震的话就要用硬件解决了 不知道你的车结构是怎么样,但是你可以用弹簧或者弹性钢片做轮子的减震装置,到终点停下来就更加简单了,听说过循迹小车吧?用循迹小车的原理就可以了到达终点就可以停止了 ...

  • 循迹小车
  • 答:自动循迹小车4 - 软件设计2008-12-26 06:13 P.M.程序流程图:声明:由于网页编辑过程中,特殊字符的影响,... ...参考资料:http://hi.baidu.com/wto0317/blog/item/135aec2aba885e2ad52af119.html

  • 智能小车,基于XS128的,想用PID循迹,要怎么实现,
  • 答:四个电机和连带车就没区别了。也没必要要PID,CCD好像是128点,直接用比例就可以了。个人理解

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