毕业设计 树莓派寻迹小车

### 关于树莓派寻迹小车的毕业设计实现方案

#### 一、硬件准备
对于构建基于树莓派的寻迹小车，所需的主要组件包括但不限于：树莓派开发板（推荐使用性能更强的型号如Raspberry Pi 4）、电机驱动模块、直流减速电机若干、轮子套件、电池盒与适当容量的锂电池、红外线循迹传感器阵列等。这些材料的选择应当依据具体的设计需求而定[^3]。

#### 二、软件环境搭建
为了使树莓派能够控制小车行动并完成路径识别的任务，在操作系统方面可以选择安装官方提供的Raspbian OS或其他轻量级Linux发行版作为基础平台；之后还需配置Python编程环境，并通过pip工具安装必要的库文件比如RPi.GPIO用于GPIO接口操作以及OpenCV来进行图像处理分析工作。此外，考虑到项目的复杂程度可能还需要引入其他第三方依赖包支持特定功能开发。

#### 三、程序逻辑编写
核心算法部分主要涉及两个方面——运动控制和路线跟踪：

- **运动控制**：利用PWM脉宽调制技术调节马达转速从而达到精准的速度调整目的；同时配合编码器反馈机制优化行驶稳定性。

- **路线跟踪**：采用黑白胶带铺设测试场地边界线的方式模拟实际应用场景中的轨迹特征，借助底部安装的一组或多组光电反射式接近开关检测地面颜色变化情况进而判断当前所处位置关系以便及时作出转向决策。

import RPi.GPIO as GPIO
from time import sleep

# 设置引脚编号模式为BCM
GPIO.setmode(GPIO.BCM)

# 定义IN1~IN4四个输入端口分别连接L298N芯片上的相应管脚
in1 = 17
in2 = 18
in3 = 27
in4 = 22

# 初始化设置各IO口方向(OUTPUT表示输出)，初始电平状态设为LOW即低电平关闭继电器电路
for i in (in1, in2, in3, in4):
    GPIO.setup(i, GPIO.OUT, initial=GPIO.LOW)


def forward():
    """前进"""
    GPIO.output(in1, GPIO.HIGH)
    GPIO.output(in2, GPIO.LOW)
    GPIO.output(in3, GPIO.HIGH)
    GPIO.output(in4, GPIO.LOW)


def backward():
    """后退"""
    GPIO.output(in1, GPIO.LOW)
    GPIO.output(in2, GPIO.HIGH)
    GPIO.output(in3, GPIO.LOW)
    GPIO.output(in4, GPIO.HIGH)


try:
    while True:
        # 此处应加入循迹逻辑代码...
        pass
        
except KeyboardInterrupt:
    print('停止运行')
finally:
    GPIO.cleanup()  # 清除所有已使用的通道号设定

上述代码片段展示了如何定义基本的动作函数来操控两轮差动驱动的小车型机器人移动方向，但并未包含完整的循迹业务流程实现细节。