摘要：随着智能技术不断创新，智能车辆将不再遥不可及。作为智能车辆中的重要组成内容，智能小车同样引起了人们的注意。现在，智能小车已经在农业、工业、消防以及其他领域中得到应用，并且应用范围还在不断扩大。因此，该设计就智能小车的循迹控制系统进行了研究。

该设计的研究工作包括设计系统方案和硬件电路、分析小车的控制算法和研究软件程序的控制流程等。其中，系统方案设计主要是分析单片机性能，选取合适的器件进行设计；硬件电路设计使用分模块的设计方法，主要对主控电路、循迹电路和驱动电路进行设计，并根据设计方案组装小车；控制算法和软件流程设计主要是建立小车的转弯模型，给出程序控制的流程图，开发基于C语言的控制代码；最后进行系统测试。实验结果表明基于51单片机设计的智能小车能够沿着预设轨道完成循迹，并且在循迹时不偏离轨道，实验结果满足设计要求。

该文主要完成了基于51单片机的小车循迹控制系统的设计，所设计实现的智能小车能够实现循迹功能。该设计中的小车结构简易，性能优秀，具有较高的实用价值。

关键词：智能小车；循迹；控制系统；单片机

目 录

摘 要

ABSTRACT

第一章  引言-1

1.1 研究背景-1

1.2 研究意义-2

1.3 研究内容-3

1.4 章节安排-3

第二章  系统分析及设计方案-5

2.1 系统功能分析-5

2.1.1 主控电路方案-5

2.1.2 循迹检测电路方案-6

2.1.3 驱动电路方案-7

2.1.4 电源电路方案-8

2.1.5 下载电路方案-9

2.2 系统性能分析-9

2.3 小车结构-10

2.4 本章小结-10

第三章  硬件电路设计-11

3.1 电源电路设计-11

3.2 主控电路设计-11

3.2.1 单片机结构-11

3.2.2 最小单片机系统-12

3.2.3 主控电路-14

3.3 循迹电路设计-14

3.4 驱动电路设计-15

3.5 下载电路设计-16

3.6 本章小结-16

第四章  智能小车的控制算法-17

4.1 循迹算法控制-17

4.2 PWM脉宽调制-18

4.3 本章小结-18

第五章  软件程序设计-19

5.1 程序结构-19

5.2 循迹程序设计-19

5.3 驱动程序设计-20

5.4 中断程序设计-20

5.5 本章小结-21

第六章  系统测试-22

6.1 小车实物组装-22

6.2 电路元件测试-22

6.2.1 电源电压测试-22

6.2.2 电路元件参数测试-23

6.3 硬件电路测试-24

6.4 软件程序测试-26

6.5 整体功能测试-27

6.6 本章小结-27

第七章  结论-28

参考文献-29

致  谢-31