智能循迹小车详细制作过程.doc

基本设计思路：
1.基本车架（两个电机一体轮子+一个万向轮）
2.单片机主控模块
3.电机驱动模块（内置5V电源输出）
4.黑白线循迹模块
5.设计识别路线算法

（穿山乙工作室）三天三十元做出智能车
0.准备所需基本元器件
1）.基本二驱车体一台。（本课以穿山乙推出的基本车体为例讲解）
2）.5x7cm洞洞板、单片机卡槽、51单片机、石英晶体、红色LED、1K电阻、10K排阻各一个；2个瓷片电容、排针40个。
3）.5x7cm洞洞板、7805稳压芯片、红色LED、1K电阻各一个；双孔接线柱三个、10u电解电容2个、排针12个、9110驱动芯片2个。
4）.5x7cm洞洞板、LM324比较器芯片各一个；红外对管三对、4.7K电阻3个、330电阻三个、红色3mmLED三个。

一、组装车体
（图中显示的很清晰吧，照着上螺丝就行了）
二、制作单片机控制模块
材料：5x7cm洞洞板、单片机卡槽、51单片机、石英晶体、红色LED、1K电阻、10K排阻各一个；2个瓷片电容、排针40个。
电路图如下，主要目的是把单片机的各个引脚用排针引出来，便于使用。我们也有焊接好的实物图供你参考。（如果你选用的是STC98系列的单片机在这里可以省掉复位电路不焊，仍能正常工作。我实物图中就没焊复位）

三、制作电机驱动模块
材料：5x7cm洞洞板、7805稳压芯片、红色LED、1K电阻各一个；双孔接线柱三个、10u电解电容2个、排针12个、9110驱动芯片2个。
电路图如下，这里我们把电源模块与驱动模块含在了同一个电路板上。因为电机驱动模块所需的电压是+9V左右（6—15V均可），而单片机主控和循迹模块所需电压均为+5V。
这里用了一个7805稳压芯片将+9V电压稳出+5V电压。

+9V
+9V

这是工作室做的电源+驱动模块，仅作参考

四、制作循迹模块
材料：5x7cm洞洞板、LM324比较器芯片各一个；红外对管
三对、4.7K电阻3个、330电阻三个、红色3mmLED三个。

LM324电压比较器工作原理：
该芯片内部有四组比较器，原理就是反相输入端Vi—与同相输入端Vi+的电压进行比较，若Vi+大于Vi—则比较器的输出端OUT输出高电平+5V；若Vi+小于Vi—则比较器的输出
端OUT输出低电平0V；

TCRT5000红外对管工作原理：
工作时由蓝色发射管发射红外线，红外线由遮挡物反射回来被接收管接收。接收反射光线后的接收管呈导通状态，与一电阻串联即可构成一个由发射管控制的分压电路，由此可实现对遮挡物反射光线强度的检测。我们经常利用这一特性去实现黑白颜色识别。

在小车行驶过程中发射管不断地向地面发射红外光，当红外光遇到白色地面时发生漫发射，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，则小车上的接收管接收不到信号。如图12轨迹识别电路所示，发射管（1、2端）与阻值为330欧姆的电阻串联发射红外线。接收管（3、4）与阻值为47K欧姆的电阻串联。在没有接收到反射光线时接收管截止呈高阻态，TX输出高电平。当接收管接收到反射光线时，接收管被导通，并且电阻远小于47K，TX输出低电平。

五、组装连接各模块
供电分配：
单片机主控模块 5V
电机驱动模块 7V-12V
黑白线循迹模块 5V

电机驱动输入端分别接单片机的P0.0、P0.1、P0.2、P0.3
（这里建议大家把电机驱动输入端接到单片机的P0上，因为P0口我们外接有上拉电阻，其他IO口虽然集成上拉电阻但驱动能力太弱，很不稳定。如果你把驱动输入端接到P0口仍不太受控，可以尝试将上拉电阻改为1K或更小的。）
循迹模块输出端分别接单片机的P1.0、P1.1、P1.2
注：分别对应 右边的光电管输出端 （从循迹板对应的右边光电管信号输出端接至单片机P1.0）、左边的光电管输出端（从循迹板对应的左边光电管信号输出端接至单片机P1.1）、前边的光电管输出端（从循迹板对应的前边光电管信号输出端接至单片机P1.2）

六、各种路线分析

七、小车运动状态设计
左电机
P0.2 P0.3
LA LB
0 0 不转
0 1 前转
1 0 后转
1 1 不转
右电机
P0.0 P0.1
RA RB
0 0 不转
0 1 前转
1 0 后转
1 1 不转

单片机------电机驱动模块------小车
P0.2 P0.3 P0.0 P0.1
0 1 0 1 前进
1 0 1 0 后退
1 0 0 1 左转弯
0 1 1 0 右转弯

八、简单的三路循迹算法设计
源程序请到论坛智能车讨论区下载。
该算法仅供参考，（软件需要配合硬件不同的接法）具体程序代码应由实际情况调试得出！！！
源程序请到穿山乙工作室下载
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