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4.3 时钟电路
时钟电路是晶体振荡器和两个微调电路组成的在单片机芯片内部有一个高增益方向放大器，其输入端为引脚XTAL1，其输出端为引脚XTAL2。只需要在片外通过XTAL1和XTAL2引脚跨接晶体振荡器或在引脚与地之间加接微调电容，形成反馈电路，震荡即可工作。由于此电路晶振使用的为12MHz的晶体，因此它的时钟周期是0.083us，机器周期为1us（一个机器周期由6个状态周期构成，每个状态周期包括两个时钟脉冲）。时钟电路如图4.3所示。
图4.3 时钟电路
4.4直流电动机驱动电路
图4.4 H桥式电路
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系统电路图
该驱动芯片（L298N）有两路H型PWM电路(如图4.4)， In1为高电平，In2为低电平，ENA为高电平时，电机向正方向转。In1为低电平，In2为高电平，ENA为高电平，电机向相反方向转。In1、In2同时为高电平或低电平，电机会快速停转。如果ENA端为低电平，整个H型PWM电路关闭，电机停止。 通过单片机的I/O控制L298N的四个输入端(如图4.5)，分别实现对电机正反转、加减速的控制。并且通过控制使能端（EN）或PWM输入端，控制电机的停止与转动，也用于PWM控制调速。
图4.5 直流电机驱动电路
4.5电路原理图
根据各模块方案分析后，确定最后的电路图（如图4.6）。采用7.2V电源驱动L298N，利用7805稳压管输出5V电源供给单片机和两块循迹电路。通过循迹模块的光电对管蓝色管检测，黑色管接收信号，，让相对应的LED亮，来判断出小车所在的位置，用主控单片机来检测LED的状态，将信号传送到单片的I/O口，与我们设定的信号相比较，如果与我们的设定信号相等，输出相对应的命令到L298N，从而控制电机驱动模块，改变两个直流电机的速度，从而控制小车位置,其中器件清单件附录A。
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图4.6 电路原理图
第5章 系统的软件设计
整个软件采用模块化设计,由主程序、XY路口判断子程序、左拐子程序、右拐子程序等模块程序组成。系统软件主要完成路口判断、控制小车直走、左拐、右拐等功能。中断子程序是用定时中断来产生一定频率的PWM脉冲信号，从而提高小车运动的速度。
5.1 主程序设计
主程序先对中断定时初值进行初始化，接着判断万向轮前6只光电对管接收到的信号与P2口设定好的信号相比，如果相等小车遇到X、Y路口，将继续判断万向轮后4只光电管是否接收到这两个路口的信号，检测到让小车执行相对应X、Y路口命令。例如：小车从起点逆时针行驶， 4只光电对管接收到信号为“1001”小车直走、“1011”小车左拐、“1101”小车右拐，当前一排6只光电对管接收到信号为“100011”时，则小车遇到Y路口，在等后一排4只光电对管接收到信号为 “0001”时，如果是奇数圈命令小车左拐，偶数圈命令小车右拐，使上下两圈在EF之间实现S型路线行驶不一致。其主程序流程图如5.1。
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系统的软件设计
开始 系统初始化 X、Y 路口信号？ 否 寻迹 是 规定路线小车判别分叉口实现 S路线行驶 是 straight 直走 否 奇数圈 是 左拐 是 left 左拐 否 是 偶数圈 左拐 否 否 是 寻迹 right 右拐
图5.1 主程序流程图
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5.2 判别X、Y路口程序设计
当小车在行驶中遇到X、Y路口，让小车做出相应的判断。利用光电对管所反馈的信号进行分析和处理，对小车当前所在的路线情况进行判断并输出相应的控制信号，使小车能够在分叉路口里实现直走、左拐、右拐功能。被判断的路口情况可以分为X路口、Y路口，由实验测得小车经过这两个路口时6只光电对管能采集到相同的信号，小车行驶一圈光电对管采集到这种信号共4次，因此可通过对经过的路口进行计数，来判别小车此时在某两个路口之间，这样我们就可以很好的控制小车在规定路线上实现S路线行驶。 其中小车行驶一圈分别经过的X、Y路口前后两排光电管的示意图见附录B。
小车行驶每一圈所要经过的S路线要与上一圈的不同。当小车从起点行驶一圈回到起点，所经过的最后一个Y路口时，我们对圈数进行计数一次（m++），同时分叉路口信号计数清除，在新的一圈里从新计数（n=1）。就这样判别小车行驶在奇数圈还是偶数圈，并在所经过的X、Y路口给以相应命令，使之两次行驶的S路线不同。
例如：当小车开始从起点来到第一个分叉路口时，万向轮前并排的6只光电对管先经过分岔路口，并会接收回来一个分叉路口的信号为“100011”并将这个信号记录下来，等到万向轮后的一排做寻迹的红外对管也到分叉路口时，4个红外对管检测到黑线信号为“0001”，我们就让小车执行左大拐命令，并在1s后路口计数（此时n+1=2，n初值为1）。接着来到三个分岔口，前后两排光电管也得到相同信号，同样执行左拐命令，它们分别是左微调、左大拐、左小拐，实现S路线行驶。其程序流程图如图5.3。
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