基于51单片机循迹智能小车.doc

包含作品的设计论文doc文档，可直接修改，适合于电赛备赛、课程设计、毕设参考等。 摘 要 本次设计的简易智能电动车采用简单的人工智能技术，使用AT89C52作为小车的检测和控制核心。根据题目设定的行进及具体要求，分别采用红外传感器进行寻迹行驶、黑带采集及变速行驶，采用霍尔元件对小车行驶过程中的速度进行测量，并在终点进行行驶路程的测量，采用直流减速电机对小车实行较精确定位，由LCD显示出各项功能知识。由数码管进行行驶时间显示，由蜂鸣器及LED构成声光提示电路。最后，小车的运行过程中的各种自动化过程由单片机通过编程实现。 关键词： AT89C52 红外传感器 减速电机 光电管 霍尔元件 ### 基于51单片机循迹智能小车的关键技术分析 #### 一、项目概述 本项目设计了一款简易智能电动车，其核心技术包括使用AT89C52单片机作为控制核心，结合多种传感器（如红外传感器、霍尔元件）以及执行机构（如减速电机、LCD显示器），实现了小车的自动循迹行驶、速度控制、位置定位等功能。此外，还加入了声光报警系统以增强用户体验。 #### 二、关键技术分析 ##### 1. 循迹模块设计 **方案选择：** - **方案一**：使用光敏电阻作为探测器。该方案存在明显的不足，即受环境光线影响较大，无法保证稳定工作。 - **方案二**：采用红外传感器进行循迹。通过红外发射与接收原理，能够有效区分黑白线条，实现稳定可靠的循迹效果。最终选择了方案二。 **红外传感器工作原理：** 红外传感器主要由红外发射管和接收管组成。当发射管发出的红外光遇到黑色表面时被吸收，接收管无法接收到红外信号；而遇到白色表面时，红外光被反射，接收管能接收到反射回来的红外光。通过这种方式，单片机可以根据接收到的信号变化来判断小车的位置并调整行进方向。 ##### 2. 电机控制系统 **方案选择：** - **方案一**：采用步进电机控制。虽然能够实现精准定位，但由于安装复杂度较高，不适合快速原型开发。 - **方案二**：采用玩具车上的直流电机，通过添加减速装置实现速度控制。此方案简单易行，易于实现，最终被采纳。 **电机驱动方案：** - **方案一**：使用传统功率三极管作为电机驱动，成本较低，但效率不高。 - **方案二**：采用继电器控制电机，虽然电路简单，但响应速度慢且可靠性较低。 - **方案三**：使用L298N专用电机驱动芯片，该芯片能够提供高效稳定的驱动效果，并且易于控制。最终选择了方案三。 ##### 3. 显示与存储模块 **方案选择：** - **方案一**：使用数码管显示信息。该方案虽然简单，但耗电量大且不支持汉字显示。 - **方案二**：采用LCD液晶显示屏，不仅可以显著降低能耗，还能显示更多类型的信息（如汉字）。因此，最终选择了方案二。 ##### 4. 动态平衡检测 **方案选择：** - **方案一**：使用“液体摆”式惯性器件检测动态平衡点。该方案通过改变电极间的导电液体量来反映壳体倾斜角度的变化。尽管原理可行，但在实际应用中可能存在稳定性问题。 #### 三、总结 本项目通过对不同方案的对比分析，最终选择了红外传感器进行循迹、L298N芯片驱动直流电机、LCD显示屏显示信息以及“液体摆”式惯性器件检测动态平衡点等关键技术。这些技术的应用使得智能电动车具备了较强的自主行驶能力和较高的灵活性，同时也增强了产品的实用性和用户体验。未来，可以通过进一步优化算法、增加更多传感器等方式提升车辆的智能化水平。