摘要：本课题基于Arduino单片机设计了一个供青少年学习和玩耍的迷你型小车。该教育小车包含由TCRT5000构成的寻迹电路，超声波和红外对管组成的广角避障电路，DRV8833构成的直流电机驱动电路等部分。

设计包括硬件设计和软件设计两部分。在硬件设计中，采用Arduino Nano作为系统的MCU,TCRT5000红外光电传感器及运放LM358组成四路寻迹电路，940nm发射管和940nm黑色接收管构成小车两侧障碍物检测电路，HC-SR04超声波传感器用来探测小车前方障碍物，以DRV8833驱动芯片为核心构建直流电机驱动电路，XA5-14红外无线遥控模块用来遥控小车前进后退转弯以及切换到避障寻迹模式，电源采用4节1.5V充电电池和USB口移动电源双供电模式，电机采用强抗磁干扰有刷直流电机，根据上述电路及元件，分别进行相应的软件设计，经过测试，该设计能够实现预期的寻迹、避障及遥控的功能。

关键词：迷你教育  寻迹  避障  Arduino

目录

摘要

Abstract

第一章 绪论-1

1.1课题研究背景-1

1.2课题国内外研究状况-1

1.3课题主要研究内容-2

第二章  总体设计-3

2.1系统功能要求-3

（1）安全性-3

（2）稳定性-3

（3）经济性-3

2.2系统整体构成-3

（1） 微控制器（MCU）-3

（2） 电源-4

（3）寻迹电路-4

（4）避障电路-4

（5） 驱动电路-4

（6） 红外遥控-4

2.3硬件的选择-5

（1）传感器的选择-5

（2）芯片的选择-6

（3）主控单片机的选择-7

第三章   硬件设计-9

3.1 主控Arduino Nano单片机-9

3.2 电源稳压电路-11

3.3 避障电路-12

3.4 寻迹电路-13

3.5 驱动电路-15

3.6 PCB板的制作与结构的设计-16

第四章 软件设计-20

4.1软件设计流程图-20

4.2 PWM调速原理-22

4.3软件程序分析-23

1.避障程序-23

2.寻迹程序-24

3.遥控程序-25

4.红外控制程序-25

4.4调试过程-26

1.硬件调试-26

2.软件调试-26

第五章 成果展示-28

5.1外观设计-28

5.2 PCB实物图-29

5.3功能运行图-30

结束语-31

参考文献-32

致谢-33