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自主创新实践报告 设 计 题 目 智能寻轨小车 学 生 姓 名 宋双龙 专 业 电气自动化 班 级 0901 指 导 教 师 陶丽萍 课题概述 智能寻轨小车结构简单，原理清晰，涵盖电气自动化专业理论知识，包括自动控制理论和传感器技术。电路由线路检测电路、电压比较电路、驱动电路和执行电路组成，高亮度发光二极管发出的光线照射在跑道纸上，当照于白纸上时反射的光线较强，这时光敏电阻可以接收到较强的反射光，表现的电阻值较低，而当照射于黑色纸时，反射光较弱，表现的电阻值较高，寻轨小车就是根据这一原理作为轨道识别而工作的。工作前将小车中心导向轮放于轨道中心，两侧探测器位于两侧白纸处，当小车偏离跑道时，必有一侧探测器照到黑色跑道上，以LED1为例，此时R3阻值变大，这一变化使得IC1的2、5脚电压升高，当5脚电压高于6脚时，运放的7脚便输出高电平，VT2截止，M2停止工作，由于两侧轮子一只停转，小车便向轮子停转侧弯转，使得LED1、R3这对探测器离开黑跑道，光线又照回白纸处，此时M2又工作，当另一侧探测器照到黑跑道时，原理与前述类似，小车在整个前进过程中就是在不断重复上述动作，不断修正轨迹，从而实现沿跑道前进的目的。 功能 硬件电路设计 2.1智能寻轨小车原理图 电路图+必要文字介绍 2.2元器件介绍 2.2.1、LM393 是双电压比较器集成电路。 该电路的特点如下： 比较器数:2 、工作温度范围:0°C to +70°C 、SVHC(高度关注物质):No SVHC (18-Jun-2010) 器件标号:393 、通道数:2 、逻辑功能号:393 、工作电源电压范围宽，单电源、双电源均可工作，单电源： 2～ 36V，双电源：±1～±18V； 采用双列直插8 脚塑料封装（DIP8）和微形的双列8 脚塑料封装（SOP8）。 主要功能： 　　输出负载电阻能衔接在可允许电源电压范围内的任何电源电压上，不受 Vcc端电压值的限制.此输出能作为一个简单的对地SPS开路(当不用负载电阻没被运用)，输出部分的陷电流被可能得到的驱动和器件的β值所限制.当达到极限电流(16mA)时，输出晶体管将退出而且输出电压将很快上升。输出饱和电压被输出晶体管大约60ohm 的γSAT限制。当负载电流很小时,输出晶体管的低失调电压(约1.0mV)允许 输出箝位在零电平。 2.2.2、光敏电阻器是一种对光敏感的元件，它的电阻值能随着外界光照强弱（明暗）变化而变化。 光敏电阻器在电路中用字母“R”或“RL”、“RG”表示，下图是其电路图形符号。 1．光敏电阻器的结构与特性? 光敏电阻器通常由光敏层、玻璃基片（或树脂防潮膜）和电极等组成，光敏电阻器是利用半导体光电导效应制成的一种特殊电阻器，对光线十分敏感。它在无光照射时，呈高阻状态；当有光照射时，其电阻值迅速减小。 2.2.3、三极管8550是一种常用的普通三极管。 它是一种低电压,大电流,小信号的PNP型硅三极管。集电极-基极电压Vcbo：-40V 、工作温度：-55℃ to +150℃ 、和8050（NPN）相对 。主要用途： 开关应用 、射频放大 8550三级管参数:类型:开关型; 极性:PNP; 材料:硅; 最大集电极电流(A):0.5 A; 直流电增益:10 to 60; 功耗:625 mW; 最大集电极发射电压（VCEO）:25; 频率:150MHz 电路仿真 3.1、EWB软件介绍 3.1.1虚拟电子工作台（EWB）概述 　　随着电子技术和计算机技术的发展，电子设计自动化（EDA）技术越来越被广泛的采用。通过（EDA）技术，电子线路的设计人员能在计算机上完成电路的功能设计、逻辑设计、性能分析、时序测试直至印刷电路板的自动设计。常用的EDA软件有Protel、EWB、PSPICE、ORCAD等，其中EWB软件因其操作简单，仿真功能强大，常被用于电路分析和仿真。 　　虚拟电子工作台（EWB）是加拿大Interactive Image Technologies公司于八十年代末、九十年代初推出的电路分析和设计软件。在虚拟电子工作台，可以设计、测试和演示各种电子电路，包括电工学、模拟电路、数字电路、高频电路及部分计算机接口电路。虚拟电子工作台做电子电路实验所用到的元器件、测试仪器仪表、信号源、导线以及电路连线等，全部由软件实现。它与常规的点电子电路实验相比具有这样一些特点： 1.功能全，EWB带有丰富的电路元件库，提供了多