循跡小車制作資料-51單片機

ID:425175 · 發表于 2019-5-29 22:13

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本尋跡小車主要由2部分組成：1.黑線的檢測。2電機控制

1、黑線的檢測方法：
黑線的檢測主要利用的是不同顏色對光的反射率不同來實現檢測。同種物體，黑色對光的反射最差，這樣利用光敏電阻檢測反射
回來的光線強度就可以判斷反射區域的顏色是否為黑色。這里用的光敏電阻型號是5516，有光的時候光敏電阻的阻值為5-10K,
沒有檢測到反射光的時候，電阻的阻值為0.8M左右。黑線的檢測分左右2組，這里以其中一組來講解，另外一組的原理也是這樣的。
電路中的R4為光敏電阻，LM393比較器的6腳的電壓為[R4/(R4+R2)]*VCC,VCC為電源電壓，這里是4.5V。檢測到有反射光的時候，也就是白色區域的時候，比較器6腳的電壓為：1.5V-2.25V。沒有反射光的時候，也就是黑色區域的時候，
比較器6腳的電壓為：[800K/(800K+10K)]*4.5V,約為4.4V。通過調節R1電位器，使得比較器5腳的電壓再2.3-3.5V范圍左右，這樣在有反射光和沒有反射光的時候，LM393比較器的7腳就可以輸出不同的電平。有反射光的時候，6腳的電壓小于5腳，芯片7腳輸出高電平。無反射光的時候，6腳的電壓大于5腳，7腳輸出低電平，單片機通過檢查7腳的電壓，就可以判斷所處區域為白色還是黑色。
2、電機控制
電機有2個，分左右2側。單片機通過一個PNP三極管來控制電機。當單片機輸出的電平為低電平時，電機轉動。
如果單片機輸出的電平為高電平，電機停止轉動。如果2個電機同時往前進的方向轉動，小車就前進。如果左邊的電機停止，右邊的電機前進，這樣小車就左轉；
如果左邊的電機前進，右邊的電機停止，這樣小車就右轉。利用這個原理就可以控制小車的左右轉和前進。

尋跡原理：小車前進的時候，如果檢測到左邊碰到黑線了，左邊的電機就稍微停止轉動一下，這樣小車就會左拐。如果檢測到右邊碰到黑線了，右邊的電機就停止轉動一下，讓小車右拐。停止運行的時候和車速有關系，這樣需要多次調試，來取得一個合適的延時。

元件名稱數量
PCB板 1
100歐電阻 5
4.7K電阻 3
10K電阻 7
1N4007 5
100UF25V 3
10UF25V 1
104瓷片電容 6
8550三極管 3
40P IC座 1
8P IC座 1
5MM LED 紅發紅 3
8*8自鎖開關 1
103藍白電位器 2
7號3節電位器（貼好雙面膠） 1
電機（貼好雙面膠） 2
車輪+橡皮圈 2
M2.5*8螺絲 2
M5*30螺絲+普通螺母+帶帽螺母 1
5MM LED 白發紅 3
5516光敏電阻 2
LM393芯片 1
AT89S52（燒寫好程序） 1

單片機源程序如下:

/*功能：尋跡小車
使用芯片：AT89S52 或者 STC89C52 或AT89S51 STC89C51
晶振：12MHZ
編譯環境：Keil
作者：zhengzhongxign39*/
#include <reg52.h> // 引用標準庫的頭文件
#include <intrins.h>
#define uchar unsigned char
#define uint unsigned int
//=================電機驅動=====================
sbit dianji_r = P3^0; //右邊電機控制口，低電平轉?
sbit dianji_l = P3^7; //左邊電機控制口，低電平轉
//=============循跡感應接口======================
sbit xjmk_r = P3^2; // 右邊尋跡模塊檢測口 INT0
sbit xjmk_l = P3^3; // 左邊尋跡模塊檢測口 INT1
void check_righet(); //右邊檢測到黑線時候測試程序
void check_left(); //左邊檢測到黑線時候測試程序
void delay_50us(uint t);
void delayms(uint Ms);
uchar r_count; //右邊傳感器檢測到的次數計數單元
uchar l_count;
uint time;
//***********************主程序******************************
main()
{
time=50;
dianji_r=0;//上電時右側電機運行
dianji_l=0;//上電時左側電機運行
EA=1;
EX1=1;
EX0=1;
IT1=0;
IT0=0;
xjmk_r=1;//置IO為1，準備讀取數據
xjmk_l=1;
_nop_();
r_count=0;
l_count=0;
while(1)
{
_nop_();
// check_righet();//調用右邊尋跡檢測傳感器
// check_left();//
if(r_count>=1)
{
delayms(time);
dianji_r=0;
dianji_l=0;
r_count=0;
_nop_();
}
if(l_count>=1)
{
delayms(time);
dianji_r=0;
dianji_l=0;
l_count=0;
_nop_();
}
}
}
void init0int() interrupt 2
{
l_count=5;
dianji_l=1;
dianji_r=0;
if(r_count>0)
{ EX0=0;
delayms(20);
if(time>=20)
time-=19;
EX0=0;
}
return;
}
void init1int() interrupt 0
{
r_count=5;
dianji_r=1;
dianji_l=0;
if(l_count>0)
{
EX1=0;
delayms(20);
if(time>=20)
time-=19;
EX1=1;
}
return;
}
//*******************************************************************************
//函數名稱：
//功能：左邊檢測到黑線時候測試程序
void check_left()
{
if(xjmk_l==0)//檢測右邊的傳感器是否感應到黑線
{
delay_50us(1);//延時，去除機械振動
_nop_();
if(xjmk_l==0)//再次檢測
{
delay_50us(1);//延時，去除機械振動
if(xjmk_l==0)
{
l_count++;
xjmk_l=1;
}
}
}
}
//*******************************************************************************
//函數名稱：
//功能：右邊檢測到黑線時候測試程序
void check_righet()
{
if(xjmk_r==0)//檢測右邊的傳感器是否感應到黑線
{
delay_50us(1);//延時，去除機械振動
if(xjmk_r==0)//再次檢測
{
delay_50us(1);//延時，去除機械振動
if(xjmk_r==0)
{
r_count++;
xjmk_r=1;
}
}
}
}
//*******************************************************************************
//函數名稱：void delay_50US(unsigned int t)
//功能：延時50*t(us)
void delay_50us(uint t)
{
uchar j;
for(;t>0;t--)
{
for(j=19;j>0;j--);
}
}
/*====================================================================
設定延時時間:x*1ms
====================================================================*/
void delayms(uint Ms)
{
uint i,TempCyc;
for(i=0;i<Ms;i++)
{
TempCyc =70;
while(TempCyc--);
}
}