硬件：Arduino Uno或Arduino Nano，电机驱动模块、红外传感器3、电源、杜邦线。
软件：一个安装了Arduino程序的电脑
在讲解如何制作循迹小车之前，我们先理解一下它的构造组成和运行事理，理清软件硬件实现的思路，对我们后期制作循迹小车会更有帮助。宏不雅观上重视要包括车体、硬件电路和软件编程三部分。它的全体运行事理便是前真个红外传感器检测黑线的存在，并将它的位置旗子暗记反馈给主控板，主控程序对小车位置进行剖析，从而掌握两个电机的速率（差速运行），达到直行、左转、右转、倒车等操作效果。
那么详细的制作和零件选择，我们来依次剖析一下。
车体部分：首先来拆解循迹小车的车体构造。循迹小车的车体可以做得非常大略，也可以设计的很繁芜但更都雅。一张板子配上电机和车轮就可以做好，如果想要设计出可爱的造型，那你就要费点韶光和精力了。
（1）这里不在设计上过于纠结，通过一个大略的构造说清楚车体的制作：
这是一个大略的车体构造，一张塑料洞洞板，通过螺钉、螺母、电机固定架将电机固定在洞洞板上，再将与电机轴尺寸得当的车轮直接插到电机轴上，末了在洞洞板前端用铁丝固定一个小轴承充当前轮，车体部分就完成了。
型号：
电机：N20减速电机（购物网站很随意马虎搜到，大概在10元旁边）
车轮：与电机轴配套的D型孔的橡胶轮（搜索N20电机橡胶轮）
电机固定架：搜索N20电机固定架。
底板：搜索固位板可以找到很多，这个比较随意。
轴承：外径10mm旁边都可以，或者也可以选择其他圆形构造替代。
综上，重点是选定电机，车轮和固定架匹配电机就可以，至于底板可以自由选择，考虑好如何固定电机和前轮就可以。
（2）其余先容一种常见的可以买到的车体，如图：
这种类型的车体这天常平常最常见的车体构造，在网上搜索智能车套件，会有很多选择。当然，想动手自己考试测验设计组装的也可以买好配件自由发挥。对付这个底板，看上去很繁芜，实在上面预留的孔也是随意切割，只要匹配电机和万向轮的固定孔位就可以。家里有木工工具的也可以自己锯一块木板，打几个孔也能搞定。或者会CAD设计的，把图纸拿到街边的广告制作店铺，分分钟也可以加工出来俊秀的亚克力底板。
电机：TT电机，相对N20电机要便宜一半旁边
轮子：选择与电机轴配套的孔型，这个电机轴是扁的，网上搜索TT电机橡胶轮可以找到。
万向轮：网上很随意马虎找到，重点关注螺丝固定孔与底板上对应孔的匹配。
总结：车体部分实际上并不难，重点是要做好各个组件的安装匹配。同时，不要忘却后面主控板、传感器的安装位置，须要提前确定好，并预留孔位。
硬件电路部分：硬件电路部分紧张包括主控板、电机驱动模块、红外循迹传感器、电源等。
（1）主控板以Arduino Uno为例进行讲解，对付没有编程履历的会大略一些，它还可以实现图形化编程界面（Mixly），更是适宜儿童编程学习。板子价格相对便宜，20元旁边，一个板子+一条数据线就可以用起来了。
主控板的形状如下图所示，它的学习不是一下可以说清楚的，我后面会给大家供应部分资料，也会把跟小车干系的用法讲清楚。
从图上看到，这块板子有14个数字输入/输出端口，6个PWM端口。数字端口紧张用于通报高低电平，高电平为1，低电平为0；红外传感器便是连接到这些端口上，通过高低电平来通报；PWM端口是在板子上标有“~”符号的端口，电机驱动的逻辑输入端口便是跟PWM端口连接，它是用来给电机设定速率的，一样平常值在0-255之间。
USB接口通过数据线与电脑连接，便于下载程序到主板上。
电源接口可以与外部5V或3.3V电源连接，要把稳看板子上的标识，不可以随意接，也可以用来给传感器供电。如果电源接口不足用，可自行连接导线扩展，但也要把稳不能过多，电流太大随意马虎烧芯片。
把稳：主控板供电只能是3.3V或5V，我们直接用后面的电机驱动模块中的5V供电便可以。
板子的资料和对应软件下载都罗列出来：
1. 插上UNO开拓板，驱动会自动安装
2.在die里面选择板卡 UNO
3. 选择COM端口，这个可以在我的电脑里查询，刚刚你的UNO开拓板里面端口。
这里把软件安装完成后的板卡选择和COM端口选择截图演示，以便不懂的朋友参阅。这两个端口的设置是为了将程序传输到主控板上，必须选择对应的板卡（主控板型号）和电脑连接端口。如下图：
2）红外循迹传感器模块：就像人的眼睛，是用于判断黑线的。红外循迹传感器上有两个二极管，一个是发射红外旗子暗记，另一个可以吸收红外旗子暗记。当传感器下方是黑线时，玄色可以大量接管红外旗子暗记，从而导致返回的红外旗子暗记非常微弱；当传感器下方不是玄色时，，大量的红外旗子暗记被反射回来，被吸收端吸收。从而可以判断黑线的存在了，这便是红外循迹传感器的浸染事理。
网上的红外循迹传感器也是多种多样，不过利用都是一样的，最紧张的便是判断在扫描到黑线时，返回的是高电平还是低电平，这个在产品先容那都会有先容。红外循迹传感器模块大概如下图所示：
图上看出传感器上有4个接线端和3个接线真个差异，它们都会有电源正极Vcc、负极GND、数字输出口D0，而多出那一个端口是A0，也便是仿照输出端，这个对我们利用并不影响，我们只利用数字输出端（D0）就可以。
在利用时，只需将电源端接好，把数字输出端接到主控板的数字输入/输出端口，便完成连接。详细连接图在后面展示。
在购买时把稳购买红外循迹传感器模块，而不能直接购买红外传感器。由于单独的红外传感器是用不了的，须要其他芯片合营利用。模块上都是集成好的，可以直策应用。
（3）电机驱动模块，是用于对电机速率和转向的掌握模块。用度大概在10元旁边，其端口连接会多点，但并不繁芜。我来依次解释，如下图，旁边两端蓝色的输出A和输出B是连接两个电机的，把左侧电机的两条线接到输出A，同理，右侧接到输出B。外部供电可以选择5-35v，但一样平常12v或9v就足够。电源正极接不才图的12v供电端，负极接在供电GND端，而图中5V供电可以用于给掌握板和红外循迹传感器进行供电，把稳负极都是要接到供电GND。末了便是逻辑输入这四个端口，须要跟掌握板上的数字输入/输出端口相连接，左侧两个是掌握左侧电机，而右侧两个是掌握右侧电机。
详细的连接图示在末了展示。
（4）电源部分则可以直接买12V锂电池，或者比较大略的就购买9v电池，配上连接头就能直策应用。
由于篇幅有限，仅对用到的硬件部分进行大略先容，但足以完成循迹小车的制作。下面我就把整体的硬件连接图展示出来。
软件编程部分：
该部分该当是全体循迹小车的核心，它授予小车思想，让小车智能化。对付该部分的实现，办法方法都有很多种，比如利用Arduino IDE界面直接代码编程，还可以通过图形化界面进行拖拽编程，如Mixly。方法上有直接法，便是对电机的掌握人为设定参数，大略粗暴；还有会结合PID算法的高等掌握，这种方法对付小车的相应速率更快，也更合理，但是难度会高一些。
该文章便是科普性子，以是先通过最大略的办法，实现小车的循迹功能。编程的整体思想是先判断黑线的位置，当中间传感器扫描到黑线时，小车位置精确，电机连续按原始速率行走；当左侧传感器扫描到黑线时，此时小车已经偏右，须要及时向左校正，左侧电机减速，右侧电机加速，完成左转；当右侧传感器扫描到黑线时，此时小车已经偏左，须要及时向右校正，左侧电机加速，右侧电机减速，完成右转；下面列出上述电路连接对应的程序：
static int initial_motor_speed=100;
const int IN_A1=6;
const int IN_A2=9;
const int IN_B1=10;
const int IN_B2=11;
const int sensor2=2;
const int sensor3=3;
const int sensor4=4;
void setup() {
pinMode(IN_A1,OUTPUT);
pinMode(IN_A2,OUTPUT);
pinMode(IN_B1,OUTPUT);
pinMode(IN_B2,OUTPUT);
pinMode(sensor2,INPUT);
pinMode(sensor3,INPUT);
pinMode(sensor4,INPUT);
}
void loop() {
char num2,num3,num4;
num2=digitalRead(sensor2);
num3=digitalRead(sensor3);
num4=digitalRead(sensor4);
if(num4==0){
analogWrite(IN_A1,150);
analogWrite(IN_A2,0);
analogWrite(IN_B1,50);
analogWrite(IN_B2,0);
}else if(num2==0){
analogWrite(IN_A1,50);
analogWrite(IN_A2,0);
analogWrite(IN_B1,150);
analogWrite(IN_B2,0);
}else{
analogWrite(IN_A1,100);
analogWrite(IN_A2,0);
analogWrite(IN_B1,100);
analogWrite(IN_B2,0);
}
}
将程序拷贝并上传到主控板中，就完成程序输入了。如果你的电路连接跟图示的一样，那这个程序可以实现小车的循迹功能。如果你购买的循迹传感器检测到黑线输出高电平，只须要把程序中num4==0，nm2==0改成num4==1，nm2==1即可。对付程序部分不作详细的讲解，如有须要可以自行查阅资料或私信互换。
到此为止，小车的车体、电路、软件均已完成，灵魂战车可以出发了！
