课设报告基于Arduino单片机的实物设计.doc

基于 Arduino 单片机的实物设计 本文档介绍了基于 Arduino 单片机的实物设计，旨在设计智能小车（乌龟），拥有循迹、避碰、红外遥控等功能。该设计使用 Arduino UNO328 控制板、L298N 电机驱动板、TCRT5000 红外对管、超声波模块等硬件组件。 一、任务设计与要求 * 实现循迹功能（利用 TCRT5000 红外对管） * 实现避碰功能（利用超声波） * 实现红外遥控功能 * 综合以上功能实现自动循迹、避障、红外控制的智能小车 二、 Arduino 简介 * Arduino 是一款单片机学习应用开发系统，以 ATmega-328 为核心 * 可以实现寻线、避障、红外遥控和蓝牙遥控等功能 * 帮助用户在学习 Arduino 单片机时脱离枯燥的理论知识，在玩乐中获取单片机系统开发的能力 三、硬件设计 * 硬件组件清单： + 金属减速电机 2 个 + 优质轮胎 2 个 + 电机固定件 2 个 + 牛眼万向轮 + 机器人底盘 2 片 + L298N 电机驱动板 1 个 + Arduino UNO328 控制板 1 个 + Arduino 传感器扩展板 1 个 + 云台 1 个 + 舵机 1 个 + 超声波模块 1 个 + 三组寻线模块 + 红外接收传感器 + 单片机遥控器 + 2000MA 18650 充电电池 2 节 + 18650 电池盒一个 + 18650 充电器一个 * 硬件设计说明： + 将系统分为四个模块，即电机驱动模块、循迹模块、避碰模块、红外模块 + 分开设计，最后将其综合起来 四、电机驱动模块 * L298N 驱动模块说明： + L298N 是一个驱动模块，起到一个放大器作用 + 通过控制 L298N I1 I2 I3 I4 接口，控制电机的正转、反转、转弯和停止 * L298N 连接图 五、循迹模块 * 寻线功能： + 使小车沿着黑线走，根据黑线的位置选着行走的状态 * 寻线传感器与实验连接图： + TCRT5000 红外对管的工作原理是利用红外线对颜色的反射率不一样，将反射信号的强弱转化成电流信号 + 黑白寻迹模块在检测到黑色高电平有效，检测到白色是为低电平有效，检测高度为 0—3cm 六、避碰模块 * 超声波模块： + 用于避障系统 + 超声波模块的工作原理是利用超声波的反射率不同，检测物体的距离 七、红外模块 * 红外遥控通信模块： + 组成智能小车遥控系统 + 可以实现红外遥控功能 八、总结 * 遇到问题与解决办法： + 硬件问题 + 软件问题 * 个人感悟： + 通过实践和学习，提高了对 Arduino 单片机的理解和应用能力 + 学会了如何将理论知识应用于实践中