基于单片机的自动循迹小车硬件与软件设计

自动循迹小车硬件设计是本次毕业答辩的重点内容，由文杰同学针对测控1081班进行研究，指导老师为张菊秀和罗云贵。设计目标明确，要求小车结构为三轮设计，其中两个轮子作为驱动轮，一个为万向轮，能够在直道和包含90度以上弯道的轨迹上精确行驶。系统由单片机控制模块、电机驱动模块、循迹模块、电源稳压模块以及小车车体组成。 硬件设计部分的核心在于循迹模块，它利用RPR220红外光电对管来检测路面的黑线或白线轨迹，并将这些信息传输给单片机。单片机处理这些信号后，计算出适当的转向角度和行驶速度，通过L298电机驱动芯片控制电机的运转，确保小车在道路上保持路径跟踪。 电机驱动模块采用PWM技术，通过改变脉冲宽度来控制电机的转速和转向。例如，当接收到前进信号时，电机按1.5ms旋转和20ms停止的模式交替，实现精确的驱动控制。循迹模块的P2.0、P2.1、P1.6和P1.7端口分别用于接收和处理红外传感器信号，确保小车能根据不同路况作出反应。 软件设计部分涉及传感器信号的逻辑处理，如左轮和右轮的不同转弯情况，以及90度以上的大转弯策略。程序流程图清晰地展示了这些逻辑状态的对应动作，确保了小车能够灵活应对各种轨迹变化。 整个设计项目不仅考验了文杰同学的硬件搭建和编程技能，还锻炼了他的系统集成和问题解决能力，特别是在自动循迹算法和电机控制方面的创新应用。通过这个项目，小车不仅具有实用性，还展现出了较高的技术含量和创新点，是一次成功的毕设作品。