51红外循迹小车_51单片机智能循迹小车仿真图+元件清单+程序和原理图

一、所需配件:减速马达，底盘，C51控制板，L298N电机驱动，轮胎，万向轮，电池盒，杜邦线，铜柱，螺丝螺母。

控制板原理图

 二、红外循迹模块

 1.调试

①传感器不处于黑线上时指示灯没亮就顺时针调节电位器

②传感器处于黑线上时指示灯没灭就逆时针调节电位器

2.循迹传感器电路图

 注:①VCC:电源线；DO:TTL开关信号输出；AD:模拟信号输出

②LM339:四路输出比较器，每路比较器有两个输入端和一个输出端，当同向输入端(+)＞反向输入端(-)时，输出端为截止信号(需加上拉电阻，拉至高电平)；当(+)＜(-)时，输出端为低电平。

①工作原理:TCRT5000传感器的红外发射二极管不断发射红外线，当发射出的红外线没有被反射回来或被反射回来但强度不够大时，红外接收管一直处于关断状态，此时模块的输出端为高电平，指示二极管一直处于熄灭状态；被检测物体出现在检测范围内时，红外线被反射回来且强度足够大，红外接收管饱和，此时模块的输出端为低电平，指示二极管被点亮。

三、L298N电机驱动(双H桥)

 若T1，T4导通(B极为高电平)，则如图

 若T2，T3导通(B极为高电平)，如图

 1.通过控制这四个三极管的导通，就可以切换电机的正转和反转，若四个三极管都不导通，则没电流通过，电机停转。

2.控制ENA，IN1，IN2这三个引脚来控制三极管的导通

ENA:使能脚(总开关)，它为高电平(1)时，IN1和IN2两个引脚的控制才有效。

若IN1为1，IN2为0，则T1，T3导通

 若IN1为0，IN2为1，则T2，T3导通

 若IN1和IN2为0，T2，T4导通，电机不转动

若IN1和IN2为1，T1，T3导通，电机不转动

 四、直流有刷电机工作原理

注:磁极不动，线圈旋转，通电后，电流经过导体会产生磁场，磁铁同性相斥，异性相吸，从而产生安培力，转到后，换向器会，可改变绕组上的电流方向，再次产生磁场，产生力，从而实现不断转动。

 

五、pwm调速原理

靠占空比(改变脉冲宽度)来控制输出电压。对于单片机来说，可通过定时器设置定时初值，在中断服务函数中对占空比进行调整，从而实现电机的转速控制。

 六、代码

1.电机模块

//电机模块
#include <REGX52.H>
sbit IN1=P1^0;//左轮
sbit IN2=P1^1;//左轮
sbit IN3=P1^2;//右轮
sbit IN4=P1^3;//右轮
void Left_Go()//左轮前进
{
	IN1=1;
	IN2=0;
}
void Right_G0()//右轮前进
{
	IN3=1;
	IN4=0;
}
void Left_Back()//左轮后退
{
	IN1=0;
	IN2=1;
}
void Right_Back()//右轮后退
{
	IN3=0;
	IN4=1;
}
void Left_Stop()//左轮停止
{
	IN1=0;
	IN2=0;
}
void Right_Stop()//右轮停止
{
	IN3=0;
	IN4=0;
}

 函数封装

#ifdef __MOTOR_H__
#define __MOTOR_H__
 
void Left_Go();
void Right_G0();
void Left_Back();
void Right_Back();
void Left_Stop();
void Right_Stop();
 
#endif

2.运动模块

//动作模块
#include <REGX52.H>
#include "MOTOR.h"
void Car_Go()//小车前进
{
	void Left_Go();
	void Right_G0();
}
void Car_Left()//小车左转
{
	void Left_Stop();
	void Right_G0();
}
void Car_Right()//小车右转
{
	void Right_Stop();
	void Left_Go();
}
void Car_Stop()//小车停止
{
	void Left_Stop();
	void Right_Stop();
}
void Car_Back()//小车后退
{
	void Left_Back();
	void Right_Back();
}

函数封装

#ifndef __CAR_H__
#define __CAR_H__
 
void Car_Go();
void Car_Left();
void Car_Right();
void Car_Stop();
void Car_Back();
 
#endif

3.定时器模块

#include <REGX52.H>
 
sbit ENA_1 = P3^0;
sbit ENA_2 = P3^1;
sbit ENB_1 = P3^2;
sbit ENB_2 = P3^3;
 
/**
  * @brief  定时器0初始化，100us@12.000MHz
  * @param  无
  * @retval 无
  */
void Timer0_Init(void)		//100微秒@11.0592MHz
{
 
	TMOD &= 0xF0;		//设置定时器模式
	TMOD |= 0x01;		//设置定时器模式
	TL0 = (65536-100)%256;		//设置定时初始值
	TH0 = (65536-100)/256;		//设置定时初始值
	TF0 = 0;		//清除TF0标志
	TR0 = 1;		//定时器0开始计时
	ET0 = 1;
	EA = 1;
	PT0 = 0;
}
unsigned int pwml,pwmr,t;//左右占空比，比较值
void Timer0_Routine() interrupt 1
{
	TL0 = (65536-100)%256;		//设置定时初始值
	TH0 = (65536-100)/256;		//设置定时初始值
	t++;
	if(t<pwml)
	{
		ENA_1 = 1;
		ENA_2 = 1;
	}
	else
	{
		ENA_1 = 0;
		ENA_2 = 0;
	}
//左pwm
	if(t<pwmr)
	{
		ENB_1 = 1;
		ENB_2 = 1;
	}
	else
	{
		ENB_1 = 0;
		ENB_2 = 0;
	}
//右pwm
	if(t>=100){t = 0;}
}
 

函数封装

#ifndef __TIMER0_H__
#define __TIMER0_H__
 
 
extern pwml;
extern pwmr;
extern t; 
void Timer0_Init(void);
 
#endif

4.循迹模块

#include <REGX52.H>
#include "CAR.h"
#include "Timer_0.h"
 
sbit OUT1 = P2^4;//左调
sbit OUT2 = P2^1;//右调
 
extern pwml;
extern pwmr;
 
void Chack()
{
	if(OUT1 == 1 && OUT2 == 1)//全黑线（或空中）停车
	{
		pwml = 0;
		pwmr = 0;
		Car_Stop();
	}
 
	if(OUT1 == 0 && OUT2 == 1)//偏左，右移
	{
		pwml = 20;
		pwmr = 16;
		Car_Go();
	}
 
	if(OUT1 == 1 && OUT2 == 0)//偏右，左移
	{
	  pwml = 16;
		pwmr = 20;
		Car_Go();
	}
 
	if(OUT1 == 0 && OUT2 == 0)
	{
		pwml = 16;
		pwmr = 16;
		Car_Go();
	}
}

函数封装

#ifndef __CHACK_H__
#define __CHACK_H__
#include "MOTOR.h"
void Chack();
 
#enfif

5.main函数

#include <REGX52.H>
#include "Timer_0.h"
#include "MOTOR.h"
#include "CAR.h"
#include "Chack.h"
 
void main()
{
	Timer0_Init();
	while(1)
	{
		Chack();
	}
}