2023年智能小车制作入门篇.docx

《2023年智能小车制作入门篇.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2023年智能小车制作入门篇.docx（50页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、2023年智能小车制作入门篇 第一篇：智能小车制作入门篇 智能小车制作入门篇 最近接触了很多机器人爱好者，很多人都对机器人技术展示出了深厚的爱好，也在支配如何动手制作自己的第一个机器人。但是似乎很多的人都摸不到门路，只能是站在大门外满怀爱好的向内观望，观望了一阵爱好渐失只好叹口气走开 很多初学者可能都是看了一些视频或是现场的竞赛，勾起了儿时的奇妙回忆，兴起了自己动手制作机器人的念头，很多人可能并不是嵌入式开发的业内人士，甚至没有听说过单片机、步进电机这些名词，看着别人满地乱跑的各种机器人，颇有无处下手的感觉。有的人一上来就准备做一个可以双足行走的人形机器人，可以平稳行走，可以靠摄像头来读取环境

2、信息，可以语音识别，最好还可以变形 ：我的看法是：新手最好还是老醇厚实的从小车起先吧。人形机器人可以说是一个系统的大工程，不是一个人玩的起来的，而且资金上的投入也是不行计量的。一个人形机器人的成型产品最少要卖到几千块要知道，你在开发过程中是不行能没有错误投入的。机器人小车技术上门槛较低，资金投入也少，市场上的各种产品和零配件的支持也较多，虽然简洁，但可以实现的功能可一点也不少。 我在这里凭自己的阅历介绍一些自己动手制作机器人小车的基础学问，假如你是曾经自己动手做过的高手，那么你可以绕行，我这里介绍的都是为未入门者准备的最基本的理论学问和一些动手阅历。 那么如今我们起先，首先是理论部分小车的限制

3、结构。 小车的整体限制系统 小车是怎么来限制的？为什么小车推断出障碍物后可以自动的绕开？ 理论：限制工程处理自动限制系统各种工程实现问题的综合性工程技术。包括对自动限制系统提出要求即规定指标、进行设计、构造、运行、分析、检验等过程。它是在电气工程和机械工程的基础上进展起来的。 闭环限制：闭环限制有反馈环节，通过反馈系统是系统的精确度提高,响应时间缩短,适合于对系统的响应时间,稳定性要求高的系统。 开环限制：开环限制没有反馈环节，系统的稳定性不高,响应时间相对来说很长,精确度不高,运用于对系统稳定性精确度要求不高的简洁的系统。 一般略微困难一点的机器人小车都是闭环限制，也就是说它有一个反馈机制，

4、会根据自己配备的各种传感器来读取环境信息，并且根据这些环境信息来确定自己下一步的行动，确定好后将行动指令发给执行系统，使机器人做出合适的动作。当然也有的机器人小车是开环限制，我就见过一个机器人小车配了一支笔，将机器人放在纸上，机器人一转，刷的一下在纸上画出一个圈来，当然由于摩擦力和机械误差等缘由，画出来的圆圈可能不闭合，也可能不圆。不过人家阿都说了：“孙子才画的圆呢 有点模糊？没关系，其实简洁一点说就是这样：机器人可以分为三部分传感器部分、限制器部分、执行器部分。 传感器部分：机器人用来读取各种外部信号的传感器，以及限制机器人行动的各种开关。好比人的眼睛、耳朵等感觉器官。 限制器部分：接收传感

5、器部分传递过来的信号，并根据事前写入的决策系统软件程序，来确定机器人对外部信号的反应，将限制信号发给执行器部分。好比人的大脑。 执行器部分：驱动机器人做出各种行为，包括发出各种信号点亮发光二极管、发出声音的部分，并且可以根据限制器部分的信号调整自己的状态。对机器人小车来说，最基本的就是轮子。这部分就好比人的四肢一样。 好的，如今我们来分析一下机器人小车的避障行为限制：机器人正在行走过程中人在路上走，突然接收到装在机器人前部的传感器发来的一个“左前方有障碍物的信号人眼觉察左前方有一根电线杆，我们事先写在机器人限制芯片中的程序算法要求机器人觉察左前方有障碍物就往右边转人觉察左前方有电线杆就应当往右

6、躲什么，你还要接着往前走？你牛！那我就等着听响了，哦，原来你只是想去看上面的小广告，限制芯片对机器人的驱动器或是轮子，或是双足发出向右转的指令人大脑发出向右转的指令，通俗点说就是“拐了拐了，此时机器人的执行器部分应当立 即响应限制器的指令，变更自己的状态，使机器人的前进方向变更，避开障碍物恭喜你，躲开了电线杆。 怎么样，是不是有了点机器“人的意思？ 那么这三部分是怎么联系起来的呢？很简洁：电！其实机器人小车就是一个电子作品，传感器将外部的光信号、声音信号、温度信号等全部转换为限制部分可以接受的电信号，限制系统发出的指令也是各种电信号，通过执行部分转变为电机输出的扭矩、声音、光信号等等。 下面我

7、来分别介绍一下这三个部分。 传感器部分 传感器是机器人的眼睛，想要小车完成不同的任务就要配备各种不同的传感器。 如今市场上林林总总的传感器数不胜数，一般个人机器人爱好者经常运用的有碰撞检测传感器碰撞开关、红外测障传感器、红外测距传感器、光敏电阻、电子温度计、电子指南针等等。 一般机器人用的传感器返回的信号分两种：一种返回值很简洁，只有两个状态：“有或者“没有；“是或者“不是；“0或者“1。我一般习惯把这种量称为“状态量。它所反映的是一种状态，只是简简洁单的“是或“否。比方“机器人左边有没有障碍物，“有没有声音信号等。还有一种返回值返回的是一个已知范围内随便值，比方一只光敏电阻返回的信号就可能是

8、05V范围内的随便电压信号。我一般把这种量称为“强度量。它所反映的是一个有效范围内的强度。比方“机器人左边的障碍物有多远，“如今的声音信号有多强等。 “状态量反映的信息较简洁，相应的传感器也较简洁，本钱较低。而“强度量反映的信息则较丰富，相应的传感器的本钱就会比较高，同时给限制上也带来了更大的灵敏性和困难性。 下面我们来看一些常用的传感器： 碰撞开关：电路常开，遇到障碍物后连通，可以用来检测机器人是否发生碰撞。 光敏电阻：光敏电阻器是利用半导体的光电效应制成的一种电阻值随入射光的强弱而变更的电阻器；入射光强，电阻减小，入射光弱，电阻增大。光敏电阻器一般用于光的测量、光的限制和光电转换将光的转变

9、转换为电的转变。可以用来检测光线强度。 红外测障传感器：红外测障传感器利用红外线遇到障碍物会反射的原理，来检测某一方向上是否有障碍物的存在。 红外测距传感器：红外测距传感器利用红外信号遇到障碍物距离的不同反射的强度也不同的原理，进行障碍物远近的检测。红外测距传感器具有一对红外信号放射与接收二极管，放射管放射特定频率的红外信号，接收管接收这种频率的红外信号。 超声波测距传感器：超声波测距传感器利用声音在空气中的传输距离和传输时间成正比的原理，通过检测不同远近的反射面对超声波反射回去的时间不同来检测障碍物的距离。 对于传感器，很多人觉得只要看看文档，知道怎么用了就行。但我的建议是：不但要知道怎么用

10、，还要知道其检测原理。只有深刻的理解了传感器的检测原理，才能具有更好的发散性思维。我举一个例子：当时在学校开展机器人灭火竞赛，我们用了厂家供应的地面灰度传感器依靠可见光反射来检测地面白线，效果始终不是很志向。后来有同学细致探讨了当时电机上配备的光电编码器，觉察其原理就是利用红外线在不同颜色说明上反射率不同检测高速旋转的电机上黑白相间的码盘来测出电机的旋转速度，动手将光电编码器上的红外检测模块拆下来装在机器人底部，用来检测地面白线，检测效果一下子好了很多。 购置途径：当地的电子市场，或是网上购置如今很多机器人商家都有各种各样的传感器供应，其实原理和适用范围都差不多，很多都可以互换通用。购置时需要

11、留意的是传感器的电压范围和有效范围。 终极开发：图像识别 依靠一只摄像头，根据摄像头返回的视频信号，计算出各个不同物体距自己的距离以及其运动速度等等。假如你可以迈入这一步，那么，有一门叫做“机器视觉的学科的大门也就向你放开了。 限制器部分 适合机器人的限制芯片有很多：单片机、DSP、甚至我们计算机上所用的CPU，都可以。不过我们这里主要介绍的针对机器人小车的技术，所以把其他的先放一放，让我们把留意力放到物美价廉的单片机上来。首先还是理论课，不要埋怨，我的信条是：不懂理论的开发者恒久只能是一个拼装师。 单片机：单片机又称单片微限制器,它不是完成某一个规律功能的芯片,而是把一个计算机系统集成到一个

12、芯片上。概括的讲：一块芯片就成了一台计算机。它的体积小、质量轻、价格廉价、为学习、应用和开发供应了便利条件。 小芯片有大才智 单片机是自动限制系统中应用特殊广泛的限制芯片，如今就在我们身边的许多的电器中都有单片机的身影。想自己动手制作机器人的话，相应的单片机学问是必不行少的。 系统的单片机学问我这里不想多说，想要对单片机系统有一个深化的理解，还是要找一本比较好的单片机教材一页一页的看下去，网上的任何“技巧“快速入门包括本文都只能算是水果、零食之类，闲暇无事时可以拿来开开胃，真正想要吃饱吃好，还是要用大饼卷馒头就着米饭吃才行。 我这里只提一些基础的入门概念，给真正的入门者起一点抛砖引玉的作用。

13、一块我们刚刚从商家手里拿到的单片机芯片，还是一块空白，什么也做不了。犹如一个刚出世的孩子，我们开发人员要做的，就是教会单片机处理各种各样的问题，给单片机配备上各种各样的扩展工具，使单片机可以将困难的问题简洁化，数字化。 单片机开发涉及两方面：硬件、软件。 单片机不同于其他电器，拿过插销干脆插在电源上就可以运用，一块空白的单片机想要运用，还需要一些其他的电路来支持。一般来说，最基本的电路就是单片机最小系统： 所谓的单片机最小系统就是指可以让单片机工作起来的最基本的电路，在全部的单片机系统中，你都可以找到类似的电路。至于它的原理，我这里就不累述了，找本书看去吧。 我再介绍一些做机器人需要的扩展电路

14、： 程序下载电路：单片机最终需要程序来限制，一般都是在PC上编写好程序，通过下载线来下载到单片机中执行。下载需要一个电路来支持，以前的通常做法是连接到PC的串口，不过如今有很多通过USB下载程序的电路。 以上两个电路就是机器人开发所需要的最基本的单片机电路，其他或许还需要一些电机驱动、A/D转换、开关选择等电路。 或许你有些模糊，可以有一点感到麻烦了，这些电路对于一个从未接触过单片机的新手来说可能有些头大，没关系，如今市场上有很多成熟的单片机开发系统出售，价格极为低廉，假如不想在底层电路上多花精力的话，到一些电子商务网站上搜寻一下“单片机开发板，一百多就可以买到功能特别齐全，赠送软件+教程还有

15、技术支持服务的适用开发板了当然，你假如自己动手的话，本钱会更低。 软件：说白了就是你自己给单片机开发的智能程序，让机器人可以具有最简洁的智能。不要看到“智能这两个字就觉得多么高深，看到前面有电线杆知道要拐，这，就是智能。不同的单片机需要不同的开发环境，这个要在购置的时候就弄清楚，很多单片机公司都有自己配套的开发软件，很多都是可以在公司网站上免费下载。一般来说，国外的很多芯片公司在自己的网站上都有特殊丰富和适用的资料，抱本英汉词典，将网站上的资料阅读一下，你会觉察一切都变得特别简洁。 以前一说起单片机开发就会想起汇编语言，那时候的芯片本钱很高，芯片的运算开销和存储开销都要精打细算，高效率的汇编语

16、言是单片机的最正确选择。而如今随着芯片本钱的降低，开销问题已经不再是制约单片机程序开发的瓶颈，所以很多类C或Basic语言的开发环境都已经出现。只要有确定的程序开发基础，对单片机的各种引脚足够熟识，那么信任写出一个简洁的智能程序将是很简洁的事。 购置途径：电子市场或是网购。如今单片机的价格已经特别低廉，价格上无需考虑太多，关键是要选择一款合适的，资料较多，简洁上手的就可以。就机器人开发来说，要满意以下几个条件：有程序下载线，可以便利的将程序从PC上下载到单片机上；集成了A/D转换；有PWM输出便于限制电机。 终极开发：单片机终究实力有限，想要做一些运算量较大的应用时例如音频视频的处理，就需要一

17、些更高端的芯片，比方DSP等，或者干脆把你的电脑机箱加上几个轮子，让你的电脑跑起来吧！ 相关名词：C51，PIC，AVR，PWM啥意思？自己搜去！ 执行器部分 对于机器人小车来说，最基本的执行器部分就是轮子。要有轮子，小车才能被称为小车。这部分可能也是各位爱好者最发愁的部分，传感器和限制器处处都有的卖，而一般适合机器人小车上用的轮子，机械结构，车体等部分却很难查找。找人订做本钱极高，如今很多挚友都用玩具小车来进行改装。其实如今已经起先有机器人小车底盘出售，不过在电子市场很难见到，多数都要在网上一些教化机器人公司的网店里邮购。 机器人常用的电机分为三种：一般的直流电机、步进电机、伺服电机。 直流

18、电机：输出或输入为直流电能的旋转电机，称为直流电机，它是能实现直流电能和机械能互相转换的电机。当它作电动机运行时是直流电动机，将电能转换为机械能；作发电机运行时是直流发电机，将机械能转换为电能。 步进电机：步进电机是将电脉冲信号转变为角位移或线位移的开环限制元件。在非超载的状况下，电机的转速、停止的位置只取决于脉冲信号的频率和脉冲数，而不受负载转变的影响，即给电机加一个脉冲信号，电机则转过一个步距角。这一线性关系的存在，加上步进电机只有周期性的误差而无累积误差等特点。使得在速度、位置等限制领域用步进电机来限制变的特殊的简洁。 伺服电机：伺服电动机又称执行电动机，在自动限制系统中，用作执行元件，

19、把所收到的电信号转换成电动机轴上的角位移或角速度输出。分为直流和沟通伺服电动机两大类，其主要特点是，当信号电压为零时无自转现象，转速随着转矩的增加而匀速下降。 这三种电机一般来说本钱是 直流步进伺服，限制精度是直流步进伺服当然也有不一般的时候，并不是说伺服电机就确定比步进电机廉价。 初学者对单片机限制电机不太熟识，起步可以先用单片机输出的PWM信号来限制直流电机，更进一步可以试着限制步进电机，以求更高的限制精度。对于小车的运动驱动来说，一般可以选用直流电机或步进电机，而伺服电机一般用在机械臂上，用来得到精确的旋转角度。 一般单片机要通过驱动电路来限制步进电机、伺服电机。有特地的模块来负责驱动电

20、机，单片机只需要为这样的模块供应确定频率的脉冲和限制信号就可以了。网上相关的资料很多，大家需要的话可以去自己找一下。 关于小车原委如何利用电机来驱动，这里有一篇文章已经具体的介绍了： :/ 我就不多废话了，记住一句话：只选对的，不选贵的。 购置途径：电子市场、五金商店、网购、旧家电。 终极开发：当你可以自如的限制机器臂的时候，你就会觉察，一个类人机器人将不再遥远。 其他的常用驱动装置还有机械臂机械手等，装在小车上去抓取东西。可以自己利用伺服电机开发初学者最好绕行，也可以选择市面上的成型产品，这些产品一般都有完好的文档，细致阅读，运用起来都是很便利的。 最终再介绍一点电子电路开发的东西吧，提起电

21、路，可能很多挚友首先想起来的就是墨绿色的印刷电路板，如今很多电子市场都有人可以根据你的电路图为你加工印刷电路板。不过在设计阶段，很多东西都会改来改去，每次都去重新制作电路板效率和本钱都是大问题，一般在电路开发中，有一种特地的试验板也叫面包板，适合在开发阶段运用。 以上就是我写的一点阅历之谈，没有写什么具体的技术，只是将新手可能会感到迷茫的一些问题列出来，就像我在前面说的，这篇小文章只能算是一点小点心，真正想要成为机器人高手，还是需要埋头啃一些专业书籍。学习没有捷径，假如你走了捷径，那只能说明你比别人少看了风景。 这篇文章的目的只是想让一些对机器人有爱好而又不知如何着手的挚友知道制作机器人需要些

22、什么东西，需要哪些学问准备，不入大家法眼，只是盼望能有更多的挚友加入到机器人开发的行列中，当然了，我们的作品基本上不会有什么科技价值，也不会填补什么技术空白，不会为社会主义建设添什么砖加什么瓦，纯粹只是自娱自乐。不过我想，当更多的人尤其是学生，以制作机器人作为一种消遣项目的时候，应当也是一件令人兴奋的事吧，呵呵。 智能寻迹小车 在历届全国高校生电子设计竞赛中多次出现了集光、机、电于一体的简易智能小车题目。笔者通过论证、比较、试验之后，制作出了简易小车的寻迹电路系统。整个系统基于一般玩具小车的机械结构，并利用了小车的底盘、前后轮电机及其自动复原装置，能够平稳跟踪路面黑色轨迹运行。 总体方案 整个

23、电路系统分为检测、限制、驱动三个模块。首先利用光电对管对路面信号进行检测，经过比较器处理之后，送给软件限制模块进行实时限制，输出相应的信号给驱动芯片驱动电机转动，从而限制整个小车的运动。系统方案方框图如图1所示。 传感检测单元 小车循迹原理 该智能小车在画有黑线的白纸 “路面上行驶，由于黑线和白纸对光线的反射系数不同，可根据接收到的反射光的强弱来推断“道路黑线。笔者在该模块中利用了简洁、应用也比较普遍的检测方法红外探测法。 红外探测法，即利用红外线在不同颜色的物理外表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放射红外光，当红外光遇到白色地面时发生漫放射，反射光被装在小车上的接收管接

24、收;假如遇到黑线则红外光被汲取，则小车上的接收管接收不到信号。 传感器的选择 市场上用于红外探测法的器件较多，可以利用反射式传感器外接简洁电路自制探头，也可以运用结构简洁、工作性能牢靠的集成式红外探头。ST系列集成红外探头价格廉价、体积小、运用便利、性能牢靠、用处广泛，所以该系统中最终选择了ST168反射传感器作为红外光的放射和接收器件，其内部结构和外接电路均较为简洁，如图2所示： ST168接受高放射功率红外光、电二极管和高灵敏光电晶体管组成，接受非接触式检测方式。ST168的检测距离很小，一般为815毫米，因为8毫米以下是它的检测盲区，而大于15毫米则很简洁受干扰。笔者经过多次测试、比较，

25、觉察把传感器安装在距离检测物外表10毫米时，检测效果最好。 R1限制放射二极管的电流，放射管的电流和放射功率成正比，但受其极限输入正向电流50mA的影响，用R1=150的电阻作为限流电阻,Vcc=5V作为电源电压，测试觉察放射功率完全能满意检测需要;可变电阻R2可限制接收电路的电流，一方面爱惜接收红外管;另一方面可调整检测电路的灵敏度。因为传感器输出端得到的是模拟电压信号，所以在输出端增加了比较器，先将ST168输出电压与2.5V进行比较，再送给单片机处理和限制。 传感器的安装 正确选择检测方法和传感器件是确定循迹效果的重要因素，而且正确的器件安装方法也是循迹电路好坏的一个重要因素。从简洁、便

26、利、牢靠等角度动身，同时在底盘装设4个红外探测头，进行两级方向订正限制，将大大提高其循迹的牢靠性，具体位置分布如图3所示。 图中循迹传感器全部在一条直线上。其中X1与Y1为第一级方向限制传感器，X2与Y2为其次级方向限制传感器，并且黑线同一边的两个传感器之间的宽度不得大于黑线的宽度。小车前进时，始终保持(如图3中所示的行走轨迹黑线)在X1和Y1这两个第一级传感器之间，当小车偏离黑线时，第一级传感器就能检测到黑线，把检测的信号送给小车的处理、限制系统，限制系统发出信号对小车轨迹予以订正。其次级方向探测器实际是第一级的后备爱惜，它的存在是考虑到小车由于惯性过大会照旧偏离轨道，再次对小车的运动进行订

27、正，从而提高了小车循迹的牢靠性。 软件限制单元 单片机选型及程序流程 此部分是整个小车运行的核心部件，起着限制小车全部运行状态的作用。限制方法有很多，大部分都接受单片机限制。由于51单片机具有价格低廉是运用简洁的特点，这里选择了ATMEL公司的AT89S51作为限制核心部件，其程序限制方框图如图4所示。 小车进入循迹模式后，即起先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口有信号转变，程序就进入推断程序，把相应的信号发送给电动机从而订正小车的状态。 车速的限制 车速调整的方法有两种：一是用步进电机代替小车上原有的直流电机;二是在原有直流电机的基础上，接受PWM调速法进行调速。

28、考虑到机械装置不便于修改等因素，这里选择后者，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限制电机的转速，从而限制小车的速度。经过多次试验，最终确定合适的脉宽和占空比，基本能保证小车在所需要的速度范围内平稳前行。 电机驱动单元 从单片机输出的信号功率很弱，即使在没有其它外在负载时也无法带动电机，所以在实际电路中我们加入了电机驱动芯片提高输入电机信号的功率，从而能够根据需要限制电机转动。根据驱动功率大小以及连接电路的简化要求选择L298N，其外形、管脚分布如图5所示。 从图中可以知道，一块L298N芯片能够驱动两个电机转动，它的使能端可以外接凹凸电平，也可以利用单片机进行软件限制，极大地满

29、意各种困难电路需要。另外，L298N的驱动功率较大，能够根据输入电压的大小输出不同的电压和功率，解决了负载实力不够这个问题。 结语 此方案选择的器件比较简洁，实际中也很简洁实现。经过多次测试，结果说明在确定的弧度范围内，小车能够沿着黑线轨迹行进，到达了预期目标。缺乏之处，由于小车接受直流电机，其速度限制不够精确和稳定，不能实现急转和大弧度的拐弯。 其次篇：智能小车设计 20232023学年其次学期期末考试 单片机原理及应用*实践考核 项目设计说明书 专 业：学 号： 电子科学与技术 20230060156 姓 名： 张一鸣 2023年 6 月14日 考核项目及要求 项目一：电机驱动模块的设计与

30、制作 1考核要点 (1)驾驭驱动电路的工作原理；(2)驾驭电机驱动的制作方法；(3)驾驭焊接技术； 2作品要求 学生自行运用工具进行作品的设计制作，作品到达电路连接正确、布局合理、美观整齐。 项目二：单片机最小系统板的设计制作 1考核要点 (1)驾驭单片机在实际操作中的基本学问； (2)试验板包括单片机最小系统、蓝牙遥控模块、温度检测模块、液晶模块、报警模块电路等的设计； (3)运用Proteus仿真软件绘制试验板所包含的全部模块电路；(4)娴熟运用keil编程软件编写各模块电路的演示程序。2作品要求 学生自行运用工具进行作品的设计、仿真及演示，到达正确实现、布局合理、美观整齐。 项目三：智能

31、小车底盘设计 1考核要点 (1)理解电机的工作原理；(2)了解部分机械机构的设计方法；(3)驾驭智能小车的整体安装方法。2作品要求 学生独立设计安装，车身结构美观，布局合理，功能实现。 书目 1.功能说明.1 1-1.蓝牙无线遥控.1 1-2.实时温度显示.1 2.硬件设计.2 2-1.元器件选择.2 2-2.硬件设计原理说明.4 3.软件设计.5 3-1.程序总体设计.5 3-2.程序具体设计.5 4.测试与总结.6 4-1驱动电路板测试.6 4-2限制电路板测试.6 4-3最终整体效果.7 4-4总结.7 1.功能说明 无线蓝牙遥控小车，可以在各领域中发挥独特的作用。本次设计是选择基于蓝牙

32、遥控的多功能智能小车为对象。限制系统为STM89C51为主控芯片，接受L298N为电机驱动芯片、HC-06蓝牙无线模块、1602液晶显示模块、DS18B20温度传感器、蜂鸣器等构成外围扩展电路。本次试验调试实现了小车的蓝牙无线遥控、温度显示、危险报警、重力感应等功能。 1-1.蓝牙无线遥控 在手机上安装ZK-Remote软件，点击右上角搜寻下车蓝牙并连接初始连接密码为1234，连接好之后可进行对小车操作，前进、后退、左转、右转和停止，还以进行重力遥控。如图1-1.1所示： 图1-1-1.1手机软件界面 1-2实时温度显示 小车限制电路板上设计了温度采集电路，接受DS18B20实时采集当前温度，

33、并通过1602液晶显示模块显示，显示效果如图1-2.1所示： 图1-2.1 1602液晶显示 2硬件设计 2-1元器件选择 (1)所用元件好 STC89C52、L298N、L7805CV、HC-06蓝牙模块、DS18B20、电阻、电容、电解电容、103、1602液晶显示模块、蜂鸣器、7.2V可充电电池、三极管、二极管、发光二极管、电机、11.0592MHz、自锁开关、电压显示器、排针、单片机底座2元件说明 STC89C52: STC89C52是STC公司生产的一种低功耗、高性能CMOS8位微限制器，具有 8K 系统可编程Flash存储器、512字节数据存储空间、内带2K字节EEPROM存储空间

34、、可干脆运用串口下载、有两个中断IO口、两个定时器,、工作电压5.5V3.3V5V 单片机、工作频率040MHz。实物如图2-1.1所示，原理图如2-1.2所示： 图2-1.1单片机实物图 图2-1.2单片机原理图 L298N： L298N实物图如图2-1.3所示，L298N各引脚原理如图2-1.4所示： 图2-1.3 L298N实物图 图2-1.4 L298N引脚原理图 1L298N限制电机转动原理： L298可驱动2个电机，OUTl、OUT2和OUT3、OUT4之间分别接2个电动机。5、7、10、12脚接输入限制电平，限制电机的正反转，ENA，ENB接限制使能端，限制电机的停转。 2运用时

35、应留意，由于电机在正常工作时对电源的干扰很大，只用一组电源时会影响单片机的正常工作。所以选用 双电源供电。一组5V电源给单片机和限制电路供电，另外一组5V、9V电源给L298N的+VSS、+VS供电。在限制部分和电机驱动部分之间用光耦隔开，以免影响限制部分电源的品质。3L298N具有以下特点： 1接收标准TTL规律电平信号，可驱动46V、2A以下的电机。 2 1脚和 15脚可单独引出连接电流采样电阻器，形成电流传感信号。电压转换芯片L7805CV： L7805CV是输出电压为4.75-5.25V，静态电流为4.2-8mA的正电压稳压器。 L7805CV实物和原理图如图2-1.5所示： 图2-1

36、.5 L7805CV原理图 图2-1.5 L7805CV实物图 HC-06蓝牙从机模块 HC-06蓝牙从机模块是一款兼容3.3V和5V电压的低本钱、低功耗模块，通过串口方式通信，工作电压3.3V-5.5V，支持蓝牙2.0协议，但不支持蓝牙4.0协议、支持Android蓝牙手机，不支持IOS系统蓝牙、波特率4800-115200 其实物如图2-1.6所示： 图2-1.6 HC-06蓝牙模块实物图 2-2硬件设计原理说明 2-2.1电机驱动的设计原理 图2-2.1 L298N电机驱动原理图 2-2.2单片机限制电路设计原理 图2-2.2 单片机限制原理图 3.软件设计 3-1程序总体设计 分析：程

37、序起先，对各输入输出口进行初始化配置，让后进行对串口是否连接进行检测，假如未连接等待30秒，在进行检测直到检测到连接，进行串口接收数据的推断选择对相应的IO口进行操作，限制电机驱动，实现小车的运动。而在大循环中始终检测温度并实时显示到1602上。3-2程序具体设计 /*LCD1602液晶显示函数部分*/ /*写指令子函数*/ void writeComm(uchar comm) delayms(1); /*写数据子函数*/ void writeData(uchar dat) RS = 0;P2 = comm;EN = 1;delayus();EN = 0;delayus();EN = 0;4.

38、测试与总结 4-1驱动电路板测试 测试结果：电路连接正常，电机正常转动6 RS = 1;P2 = dat;EN = 1;delayms(1); 4-2限制电路板测试 测试结果：蜂鸣器正常，液晶正常显示温度，蓝牙正常工作，驱动正常输出信号。 4-3最终整体效果 4-4总结 通过这次小车的设计与制作，我收获很多，深刻体会到理论与实践是有差异的。在实践中学到了很多以前没有学到的学问，这也考察我们的资料查找实力，会学习也是一种实力。比方，在运用了HC-06芯片后，对串口通信方面了解比较深刻。当然小车还有缺乏之处，比方，车体比较大，模块性能有待提高，选用性能更强、更稳定的芯片等，功能比较少。当然没有任何

39、事物都是完备无缺的，我信任只要我们不断去完善，做出的作品也将会更加精彩。 第三篇：智能小车设计 新型便携式 井下巡迹探测小车 黄浩 彭江 摘要 80C51 单片机是一款八位单片机，他的易用性和多功能性受到了宽阔运用者的好评。这里介绍的是如何运用8051系列单片机来实现武汉理工高校科技文化节的设计，该设计是以煤井气体探测而确定的设计类课题。该设计接受80C51单片机为限制核心，利用红外传感器检测 路上的障碍，限制电动小汽车的自动避障，以及自动停车，并可以自动记录时间、里程和速度，自动寻迹和寻光功能。整个系统的电路结构简洁，牢靠性能高。试验测试结果满意要求，本文着重介绍了该系统的硬件设计方法及测试

40、结果分析。 接受的技术主要包括： 1通过限制主芯片来限制各模块功能的实现 2红外传感技术巡迹模块、测速模块、路程检测模块等3气体检测技术4新型显示芯片的接受 目 录 第一章 前 言.1 其次章 方案设计与论证.6 一 系统基本方案.6 二 各模块方案的选择和论证.6 三 各模块的最终方案-11 四 系统原理图-12 第三章 系统的硬、软件设计与实现.-13 一 寻迹模块-14 二 金属探测模块-15 三 障碍物检测-17 四 光源检测-18 五 电机驱动-18 六 动态显示-19 七 甲烷气体检测-20 八 系统主程序流程图-20 第四章 测试数据、测试结果分析及结论.21 参 考 文 献.-.23 第一章 前言 随着汽车工业的快速进展，关于汽车的探讨也就越来越受人关注。全国电子大赛和省内电子大赛几乎每次都有智能小车这方面的题目，全国各高校也都很重视该题 目的探讨。可见其探讨意义很大。本设计就是在这样的背景下提出的。此题目是结合社会实际状况而确定的设计类课题。设计的智能电动小车能够实时显示时间、速度、里程，具有自动寻迹、寻光、避障功能