3。1 Arduino 编程 15

3。2 串口监视器 16

3。3 函数 17

3。4 输入和输出 19

3。4。1 数字输出 19

3。4。2 数字输入 20

3。4。3 模拟输出（PWM 实验） 21

3。4。4 模拟输入 23

3。5 电机控制器 24

3。6 电机控制代码 27

3。7 机器人机动软件结构 27

3。8 本章小结 28

第四章 Arduino 循迹小车的实现 29

4。1 硬件连接 29

4。2 红外循迹方案 30

4。3 电机调试函数 34

4。4 红外传感器调试 37

4。5 循迹算法的实现与运行 39

4。6 运行调试 42

4。7 本章小结 42

结语 44

致谢 45

参考文献 46

附录 48

第一章 绪论

1。1 课题背景

随着 20 世纪汽车工业逐渐走向低谷，汽车工业的发展也逐渐走向瓶颈，虽然高 速公路的发展一定程度上为汽车工业注入了活力，汽车的速度越来越快，但相对应的 的交通安全问题也被逐渐重视，因此汽车智能化的研究在逐渐成为未来发展的主要方 向。另外，广泛用于消防、矿业、照明、医学的智能小车也引起了各界的广泛关注。 由于智能小车的工作是基于一个复杂的自动化控制系统，因此需要一个可以胜任的软 硬件平台来支撑。

2006 年 2 月我国提出了《国家中长期科学和技术发展规划纲要》，纲要提出， 智能机器人是未来重点发展的领域之一，并纳入国家十一五“863”计划。智能小车 系统设计是一种以智能行走机器人为背景，涵盖自动控制与驱动技术、传感与信息处 理技术、计算机技术、人工智能、机械设计等多学科综合设计，它是一个高速运行， 模仿人类行为，进行重复运动和精细化程度较高的自动化设备。智能小车技术的实现， 势必将对传统工业和研究领域造成一场，同时对我们的生活也将产生深远的影 响。各个领域也将会出现它们的身影，如导盲车的实现，智能探雷、侦查车的实现， 或是工业中危化品搬运小车等。

本次课题中的智能小车正是基于 Arduino 实现的。

Arduino 是一种备受电子发烧友关注的单片机平台，其易用和开源的特性使得想 制作电子小产品的人有了一个很棒的选择。

制作一个基于 Arduino 的智能小车，通过它实现循迹功能就是本次课程设计的目 的。要实现课题目标需要理解一些电子、机器人的知识和单片机的制作经验，比如焊 接和看图。

这个课题涉及到了机器人的概念，如运动、障碍检测、传感器的应用、遥控及软 件算法，是一个有较强综合性的课题。

Arduino 是一个自带软件开发环境的单片机，用它的开发环境可以轻松的创造出 能够和真实世界互动的程序。Arduino 可以让机器人感知周围的环境并作出多种响 应。