智能循迹小车报告
摘要：本设计由寻迹信息采集电路，电机驱动电路以及MCU 控制模块四大部分构成。MCU 控制
模块是本设计的核心部分，该部分以一片TI 公司的MSP430F149 为控制中心，实现对各个模块的控制。寻迹信息采集部分以反射式光电传感器和比较器组成，将采集到的数据处理后送至单片机。电机由以L298N 为核心部件的电路驱动。该小车具有自动寻迹起始点检测功能。基于稳定的硬件电路设计以及精确可靠的软件算法，小车能够实现预期功能。
关键词：MSP430，L298N，寻迹。 一、 循迹信息采集模块
小车在前进时，要实现寻迹功能，可以采用高灵敏度的反射式光电传感器
对地面进行扫描，再将采集到的数据经过比较器后输出高低电平，最后送入单片机处理。 经过对一只ST188的测试，发现ST188接收管输出端的低电平输出大致为0.78V，高电平的输出大致为2.85V,经过比较器后输出低电平为0.03V,高电平为3.26V,能够被单片机所识别。
小车在白色地面行驶时，红外发射管发出的红外信号被反射，接收管收到信号后，输出端为低电平。而当红外信号遇到黑色导轨时，红外信号被吸收，接收管不能接收到信号，输出端为高电平。单片机通过采集每个红外接收管的输出端电压，便可以检测出轨道的位置，从而控制小车的转向，使小车一直沿轨道前进。
ST188采用高发射功率红外光电二极管和高灵敏度光电晶体管组成。检测距离为4-13mm。本小车一共采用了5只ST188光电对管，一只位于黑线上方，两只位于黑线左右用于直走微调，最左最右端两只用于转弯。我们在光电对管的发射端串联的一个电位器来调节发射管的电压，以便在不同的环境下进行调节。
循迹模块原理如图所示：
注意：在实际制作中，光电对管应尽量靠近地面，以减少干扰。 二、 电压比较模块
电压比较模块我们采用了3块LM393芯片，一块LM393芯片上有两个电压比较模块，我们只用到了其中的5个电压比较。我们在LM393的同向输入给定一个参考电压，与在端光电对管的接收端的电压进行比较，若接收端电压比参考电压大，则输出一个 ，反之输出一个 。
三、电机驱动模块
本次小车采用了由两个减速电机和一个万向轮制作的三轮移动平台，在电机驱动方面采用了L298来控制两个减速电机 。MSP430F149 为芯片提供驱动信号，传至PWM 控制各个电机的转速，从而调整小车的前进速度和转向。L298模块的原理图如图所示。
注意：制作L298模块时应注意在芯片后面留散热片的空间。 四、 电源模块
采用了一块稳压芯片7805搭建的12V转5V的电路，如图：
五、 控制模块
本次设计采用了一片MSP430F149为控制核心，主要用于循迹和电机PWM控制。
六、 程序部分
程序开始运行便进入扫描状态，在直走时不断进行左右微调保证小车行走在线中间。走迷宫的程序必须要有优先级，可左转优先或直走优先，在T字口，十字口一律左转或右转。以左转优先为例，程序优先级顺序为：左转>直走>右转>左微调>右微调>原地转圈。
附录：
程序：
1初始化程序（具体PWM自己调）：
#include \
/******************************************* 函数名称：CLK_Init() 功 能：时钟设置 参 数：无 返回值 ：无
********************************************/ voidClk_Init(void) { uchari; BCSCTL1=0x00; //XT2振荡器、不分频 BCSCTL2=SELM_2+SELS; //选择MCLK\\SCLK的时钟源为高速时钟,不分频
do {
IFG1&=~OFIFG; //清除振荡失效标志 for(i=0xff;i>0;i--); //等待 } while ((IFG1&OFIFG)!=0); //等待振荡器工作正常 }
/******************************************* 函数名称：PWM_Init 功 能：初始化PWM 参 数：无 返回值 ：无
********************************************/ voiddelay_us(uint time) {
uchari=0; while(time--) {
while((i++)!=8); i=0; } }
//延时MS
voiddelay_ms(uchar time_1) {
while(time_1--) delay_us(1000); }
voidPWM_Init() {
P4DIR=0xff; // P4 PWM输出 P4SEL=BIT1+BIT2+BIT3+BIT5; P4DIR=BIT1+BIT2+BIT3+BIT5;
TBCCTL1|=OUTMOD_7; //捕获/比较控制寄存器，输出为模式7
TBCCTL2|=OUTMOD_7; //PWM RESET/SET模式 TBCCTL3|=OUTMOD_7; //TBCCRn--复位 TBCCTL5|=OUTMOD_7; //TBCL0--置位 TBCCR1 =0; //P4.1 L298N IN1 TBCCR2 =0; //P4.2 IN2 TBCCR3 =0; //P4.3 IN3 TBCCR5 =0; //P4.5 IN4 TBCCR0 =1000;
TBCTL |= TBSSEL_1+MC_1; //TIMER_B工作于增计数方式 }
voidall_init(void) {
PWM_Init(); Clk_Init();
P2DIR=0x00; // P2.0---P2.4电压比较结果输入 P1DIR|=BIT0+BIT1; //将P3口切换为输出状态 P1OUT|=BIT0+BIT1; //ENA，ENB }
void STRAIGHT(void) //------------全速前进 {
TBCCR2=400; TBCCR1=0; TBCCR5=350; TBCCR3=0; }
void LEFT(void) //--------------左转 {
TBCCR2=0; TBCCR1=250; TBCCR5=250; TBCCR3=0; }
void RIGHT(void) //---------------右转