论文总字数：24414字

摘 要

进入二十一世纪以来，越来越多的产品和服务与智能二字搭上了联系，这一科学技术将人类社会又推上了一个新的高度。智能寻迹小车就是其中的一项体现。本篇论文设计中单片机STC89C52是智能小车的核心控制部分；使用红外传线感器来探测地面上预先设定的黑线跑道，以此收集到的路面信息传递给单片机，接下来单片机按照预定的程序设计内容处理收集到的信息并且将处理后的结果发送给电机模块，从而控制了小车的运行状态；采用两路测速计数芯片配合码盘进行测速以及显示小车行驶路程；采用LCD12864显示屏显示小车速度和路程。本次设计的小车能够在直线模式下实现提速和降速，在弯道闭环循迹模式下能够实现正向和反向循迹，并且在正向循迹结束时停止1.5S的时间再启动反向循迹。

关键词：智能循迹；STC89C52单片机；传感器

The design of control system for intelligent tracking car

Abstract

Since the beginning of the twenty-first century, more and more products and service has had connection with intelligence, human society has gong into a new higher level because of new technology. Smart tracing car is one reflection of intelligence. This essay’s design takes STC89C52 Microcontrollers as the center; using Infrared sensor to detect the black line on the ground and transferring the detected message to the Microcontrollers, then Microcontrollers deals with message received according to the program and transfer the result to the Motor Module. So the car is under control with my design; LCD12864 display will show all the details like the speed, distance. This car can speed up and speed down in stright-mode and search the black line for forward direction and reverse direction in circle-mode.In circle-mode,the car will stop for 1.5s when the forward direction is done and then start the reverse direction.

Keywords: Smart tracing, STC89C52 Microcontrollers, Sensor

目 录

摘 要 I

Abstract II

第一章 绪论 1

1.1设计背景和意义 1

1.2 国内外发展情况 2

1.3 本文设计内容 2

第二章 方案设计与论证 3

2.1循迹模块 3

2.2行进速度和路程检测 4

2.3主控系统 4

2.4电机驱动模块 5

2.5 电源模块 5

第三章 硬件设计 6

3.1循迹信号检测模块 6

3.2里程累计检测模块 7

3.3 实验板电路 7

3.4电机驱动电路 9

3.5 整体电路 10

第四章 软件设计 12

4.1 三种不同路线 12

4.2电机控制 15

4.3信号检测判断 16

4.4 行驶模式选择 19

第五章 软件和硬件的调试 21

参考文献： 23

附录1：整体电路图 25

附录2：循迹图 26

附录3：代码 28

第一章 绪论

1.1设计背景和意义

随着一代又一代科学家的努力，智能机器硬件的感知系统，相对于智能机器视觉中图像基层的理解技术而言图像的各种处理技术已经有了大规模的发展，理解技术相对还很落后，即使智能机器硬件的视觉经过大规模的运算也只能够把一些表面结构简单的目标识别出来。视觉传感器的核心器件是摄像管或CCD，当前市面上的CCD自动对焦技术已相当成熟。可是在硬件的空间占有率、价钱和使用方式没有优势可言，所以在一些对清晰度要求不高和只需要模糊感觉的图像处理中可以使用能够近似视觉感应传感器的类似传感器，并且这些传感器种类日趋丰富，其中视觉传感器成为自动行走和驾驶的重要部件。自动式智能导航是视觉传感器的典型应用范围。

脱离数据线控制的无线智能小车想要自主行走必须要依靠地面的预设的特定路线或者是设定的障碍物，这里的预设路线或者障碍物就是机器硬件的视觉。初代的寻迹小车是程序编写的再现型，而且没有配置任何的传感器件，只用了一些简易开关来控制小车的行走，由于小车所有行走的路程和相关的运行参数都是通过预设的程序控制的，所以小车无法对行进路线中的突变情况作出正确的反应。

而对于配备了简单传感器件的第二代小车而言，小车本身就是编程控制的，所以二者结合之后可以对路面的发生的特殊情况做出相应的正确的反应，同时根据发生的情况还可以对自身行进特性做出改变。

在二代小车基础上发展而来的第三代小车相对来说就是智能的，现阶段也在持续的研发当中，车体的智能感应系统是由多种传感器件联合协调构成的，对所处位置的各种信息进行采集并由程序语言进行描述。智能循迹小车之所以能够自主的完成相关的任务与自身的知识基础，多信息处理系统和根据所处位置信息变化做出对应的解决方案的能力有关。同时如今的小车甚至具有自助的学习能力和组织事物的能力。所有事物发展都是因为它们被广泛的应用，在应用中人们对发生的事故进行处理并对代码做出更完美的优化，只有这样小车才能具有更加智能的处理系统是系统对复杂的位置信息做出相对完美的决策。同时由于智能算法的出现与之配对的多种传感器也必将得到大规模的研发和应用，这样小车就可以更准确无误的做出智能反应。

1.2 国内外发展情况

国际上智能系统经过了几十年的发展已经积累了相当丰富的成果。比如三菱ASV多孔系统。该系统传感器包括：CCD摄像机、激光雷达、无源光束传感器等。德国大众公司的智能车将雷达、计算机视觉、激光扫描器集成到一个系统之中利用传感器之间数据互补和冗余得到可靠稳定的车辆行使所需的信息。另外还有德国慕尼黑联邦大学、意大利帕尔马大学、韩国大学等等都在积极从事智能车辆的研究工作并已经有巨大的成果。

近几年国内具有代表性的典型系统包括由国内多家大学参与的“十五”期间的第三代自

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