基于光电对管与单片机的自动循迹小车设计详解

本篇文档是关于机电工程学院自动化专业2017级学生龚载仁、舒贤宇、陈嘉熙和续晗的课程设计报告，主题为"基于光电对管的自动循迹小车"。他们最初计划设计一个基于超声波传感器的避障小车，但由于技术难度较高和实现复杂，最终选择了更为实用且技术基础扎实的光电对管作为检测手段。 设计目标是利用红外光电对管感知地面的黑色路径，通过光电效应将光信号转化为电信号，单片机接收到信号后处理，然后控制电机驱动模块驱动小车沿路径行驶。红外光电对管由红外发射管和光敏接收管组成，工作时红外发射管发出红外光，光敏接收管在光线照射下产生光电流，这种电流的强弱与入射光强度成正比。 电路设计部分，他们采用了直流驱动红外探测器电路，其中L298N芯片是关键组件，作为H桥集成电路，它可以提供高达4A的电流驱动大功率直流电机。L298N的特点是能直接与单片机连接，实现电机的正反转控制。作者还提供了L298N的内部原理图，显示了其工作原理。 方案确定阶段，设计团队考虑了两个选项：方案一是采用两组对称的光电对管循迹模块，配合双层板小车底盘、两个L298N驱动模块和STC89C52RC单片机最小系统，方案的优点在于结构简洁、编程方便且成本适中。 整个设计过程中，作者强调了团队协作与理论知识的应用，同时欢迎读者提出批评和建议，以改进和完善设计。这份报告不仅包含了技术原理的阐述，也展示了实际操作和项目管理的技巧，对于学习嵌入式系统、单片机和光电传感器应用的学生来说，具有很高的参考价值。