光敏循迹小车
实训答辩汇报

两周实训成果展示
电子焊接|整车组装|循迹调试

班级汽新2510
指导老师李章宏
小组成员陈佳乐、区柱栋、梁智
成果状态完成焊接、组装和基本循迹测试
光敏循迹小车成品侧面图
核心闭环:元件识别 → 焊接 → 组装 → 调试 → 循迹测试

大家好,我们是汽新2510班光敏循迹小车实训小组。本次汇报围绕任务、问题、解决方案、制作过程、调试数据和最终效果展开。

实训背景

任务不是焊一块板,而是完成整车闭环

结论|任务覆盖识别、焊接、组装、调试,最终用循迹效果验收。
PCB和任务说明照片
任务实物与PCB丝印
🔎

元件识别

认识电阻、电容、三极管、IC座、传感器;能说明作用和方向。

🧰

PCB焊接

按丝印完成焊接并检查焊点;重点避免虚焊、连锡和短路。

🚗

整车组装

安装电机、车轮、电池盒和电路板;保证车轮对称、导线不干涉。

📍

循迹调试

调节灵敏度并进行轨道测试;最终要求能沿黑线基本行驶。

本次实训不是单纯焊接,而是完整项目。我们需要完成元件识别、PCB焊接、整车组装和循迹调试,并用最终运行效果验证系统是否可靠。

目标成果

能运行,也要说明哪里还不稳

结论|整车已能基本循迹,转弯和光照仍需优化。
目标黑白轨迹自动修正

按黑白轨迹自动调整方向。

焊接PCB主要元件完成

主要元件已焊接完成并检查。

组装整车结构成型

电机、车轮、电池盒已安装。

测试基本循迹可运行

逆时针方向循迹效果较好。

⚠️

当前不足

顺时针转弯处偶尔失稳,说明后续仍需优化传感器高度、光照环境和车轮一致性。

小车成品俯视图
整车组装完成
能启动供电后可运行

接通电源后具备整车动作。

能识别黑白电压差明显

传感器可区分白底与黑线。

能修正左右电机动作不同

差速动作可修正方向。

项目目标是让小车根据黑白轨迹自动行驶。目前小车能启动、能识别黑白区域,也能完成基本循迹。需要继续优化的是顺时针转弯处的稳定性和光照影响。

问题提出

故障集中在焊点、方向、传感器和机械结构

结论|故障不是单点问题,而是电路、阈值和机械共同影响。
🔌电机不转

无动作或单边不转。

排查:补焊并测供电
🧭方向错误

电容极性、三极管脚位、IC座方向可能错误。

排查:对照丝印复查
🎚️循迹失败

不修正或修正过度。

排查:调可调电阻
↪️转弯失稳

受光照、传感器角度和车轮平衡影响。

排查:调高度和场地
🛞直线跑偏

左右车轮摩擦或高度不一致。

排查:调整车轮位置
PCB背面焊点
焊点背面
传感器区域
传感器区域

主要问题包括电机不转、元件方向错误、循迹失败、转弯失稳和跑偏。每个问题都对应不同检查动作,所以后续调试必须按问题分类处理。

问题分析

循迹稳定性由四类因素共同决定

结论|只调电位器不够,电路、机械、环境要一起排查。
🧩
电路因素

传感器输出、LM393比较器、三极管驱动共同影响电机动作。

🛠️
机械因素

车轮高度、电机固定、导线干涉会直接影响整车行驶稳定性。

💡
环境因素

光照强弱、黑线反光、测试场地会影响传感器识别效果。

🎛️
调节因素

可调电阻阈值和传感器离地高度决定黑白判断是否灵敏。

1

先供电

电压异常会让后续判断全部失效。

2

再传感器

循迹依赖黑白信号差,必须先确认识别能力。

3

再电机

驱动动作决定小车是否能修正方向。

4

最后上轨

整车测试会暴露机械和环境问题。

影响循迹效果的因素分为电路、机械、环境和调节四类。这样分析后,调试时就不会只盯着一个电位器,而是先确认供电,再检查传感器和电机,最后上轨道验证。

解决方案

按模块缩小范围,不盲目反复试车

结论|按模块缩小范围,避免盲目反复试车。
电源VCC约2.95V,GND为0V
焊点检查虚焊、连锡、短路
传感器白底约0.85/0.90V,黑线约2.35/2.40V
比较器确认LM393输入随传感器变化
电机左右电机能独立动作
整车放轨道验证转弯与直线效果
  • 每次只调整一个变量,避免无法判断是哪一步产生效果。
  • 所有调试都回到轨道测试验证,单个电机能转不代表整车能循迹。

解决方案是按模块缩小范围。先确认电源和焊点,再测传感器黑白输出,然后看比较器和电机,最后才做整车测试。

实训流程

两周实训流程:每一步都有明确产出物

结论|流程不是时间清单,而是“元件确认 → 焊接成板 → 组装成车 → 调试上轨”的产出链。
元件识别

认识作用和安装方向

产出:元件清单、极性确认
低矮元件

先焊电阻、二极管等

产出:基础电路焊接完成
较高元件

再焊电容、IC座、开关

产出:PCB主体完成
电机车轮

安装减速电机和底盘

产出:整车结构成型
电路调试

测电压、调灵敏度

产出:左右电机可控
循迹测试

上轨道观察运行

产出:基本循迹效果

两周实训从元件识别开始,先焊低矮元件,再焊较高元件,然后进行电机车轮安装、电路调试和整车测试。每一步都有具体产出物。

小组协作

分工明确,调试阶段共同排查

结论|分工不同,调试时共同观察、调整和记录。
📝陈佳乐
资料整理|电路原理分析|PPT制作与答辩组织

关键贡献:整理任务逻辑和汇报结构。

🔧区柱栋
元器件识别|焊接操作|焊点检查

关键贡献:保证PCB焊接质量。

🏁梁智
电机车轮安装|整车调试|循迹测试与记录

关键贡献:完成运行测试和故障排查。

调试现场
调试现场
🤝

共同任务

共同复核线路、电机、传感器状态;在调试阶段交叉检查,减少误判。一个人观察运行,一个人调整传感器或电位器,另一个人记录测试状态。

我们三个人分工明确,但调试时需要共同完成。一个人观察小车运行,一个人调整传感器或电位器,另一个人记录测试状态。

元件识别

先知道作用,再判断安装和调试风险

结论|元件识别要落到作用、方向风险和验证方法。
电阻限流、分压、偏置易错:阻值识别错误|验证:色环和丝印
电容滤波、稳定信号易错:电解电容正负极接反|验证:极性标识
LED显示工作状态易错:正负极方向错误|验证:通电亮灭
三极管控制电机驱动易错:管脚方向错误|验证:检查丝印和引脚
LM393比较左右传感器信号易错:IC座缺口方向错误|验证:测输入输出变化
光敏元件检测黑白反光差异易错:离地高度和角度不合适|验证:测黑白输出电压
减速电机提供行驶动力易错:左右安装不对称|验证:单独测试左右轮
识别重点作用、方向、风险、验证先会判断,再去焊接和调试
元件局部
LED/电阻区域
光敏传感器区域
光敏元件区域
IC座区域
IC座与比较器区域

元件识别的重点是知道每个元件在小车里的作用,以及它可能造成什么故障。例如电解电容要注意正负极,LM393要注意IC座方向,光敏元件要注意离地高度。

焊接过程

按低到高顺序,重点检查方向和焊点

结论|焊接质量决定调试效率,虚焊和方向错误最容易误判。
空板定位
1 空板定位
低矮元件焊接
2 低矮元件
IC座和三极管
3 IC座/三极管
电容和LED
4 电容LED
导线和电机线
5 导线电机线
背面焊点
6 背面焊点
顺序先低后高

减少遮挡,让后续元件更容易定位。

方向电容、三极管、IC座

正负极、管脚、缺口方向必须与丝印一致。

焊点饱满、无虚焊、无连锡

焊接质量差会让后续调试产生误判。

PCB焊接按从低到高的顺序进行,先焊低矮元件,再焊IC座、电容和导线。焊完后重点检查电容极性、三极管管脚、IC座方向和背面焊点。

电路原理

传感器信号最终转化为左右电机动作

结论|循迹链路是检测、比较、驱动、执行。
👁️传感器黑白反光变成电压差
⚖️LM393比较左右传感器输入
🔋三极管驱动开关控制电机
⚙️电机执行左右差速修正方向
光敏循迹小车电路原理图
电路原理图

白底反光强

传感器输出电压较低,控制意义是保持或轻微修正。

黑线反光弱

传感器输出电压升高,触发比较器改变电机动作。

光敏传感器根据黑白反光差异产生不同电压,LM393比较这些电压,三极管控制电机动作。最终小车通过左右电机差速来修正方向。

机械组装

车轮、电机和传感器位置会影响运行稳定性

结论|机械结构不稳,会让正常电路表现成循迹失败。
减速电机拆解图
减速电机拆解
整车底盘与车轮
整车底盘与车轮
减速电机固定牢靠

左右位置对称,避免单边偏移。

车轮高度接近

转动顺畅,减少直线跑偏。

电池盒稳定不压线

固定稳定,不压迫导线。

导线不碰轮不拖地

避免导线干涉车轮和地面。

传感器近地不摩擦

靠近地面但不摩擦轨道。

判断跑偏先查机械

黑白不稳先查传感器高度和角度。

机械组装会直接影响循迹效果。电机和车轮要对称,导线不能碰到车轮,传感器要靠近地面但不能摩擦轨道。

调试方法

用电压数据判断传感器和供电是否正常

结论|供电正常,黑白区域传感器电压差明显。
VCC
2.95V开关闭合,参考约3V
GND
0.00V接地正常
IC1 8脚
2.94VLM393供电正常
左白底
0.85V电压较低
左黑线
2.35V电压较高
右白底
0.90V电压较低
右黑线
2.40V电压较高
结论
差异明显具备黑白识别基础

数据来源:工作区《电位测试值.xlsx》与现场测试照片。

万用表测量照片
万用表测量
现场调试照片
现场调试

调试时用电压数据判断电路是否正常。VCC约2.95V,LM393供电约2.94V,左右传感器在白底和黑线下有明显电压差,说明传感器具备识别黑白轨迹的基础。

测试效果

已能基本循迹,转弯稳定性还要优化

结论|小车能基本运行,后续重点优化转弯、光照和车轮一致性。
小车起步
起步
小车转弯
转弯
小车通过
通过
观察1光照改善后效果变好

环境因素确实影响传感器。

观察2电位器调整后更稳定

阈值设置影响黑白判断。

观察3弯道仍偶尔失稳

识别窗口短,车轮差异会被放大。

结果

小车可启动,左右电机均能工作,逆时针方向可循迹。

⚠️

问题

顺时针部分转弯处偶尔失稳,光照变化影响识别。

🔧

改进

调整传感器高度,优化光照,微调灵敏度,检查车轮平衡。

最终测试中,小车能够启动,左右电机均能工作,逆时针方向循迹效果较好。顺时针方向部分转弯处仍会失稳,后续需要从传感器高度、光照环境、灵敏度和车轮平衡继续优化。

视频展示

运行视频:直接观察小车循迹效果

结论|视频页用于现场展示运行过程,重点观察起步、转弯和修正动作。
▶️

看起步

小车接通电源后能否顺利启动,左右电机是否同时参与驱动。

↪️

看转弯

进入弯道时是否能及时修正方向,是否出现偏出黑线。

🎚️

看稳定性

光照和灵敏度变化会影响识别,视频可作为最终测试证据。

这一页用于现场播放小车运行视频。讲解时重点观察起步是否顺畅、转弯是否及时修正,以及运行过程中是否存在跑偏或失稳。

实训总结

完成从理论电路到实物作品的完整闭环

结论|本次实训完成从电路图到实物作品的闭环。
最终小车成品图
最终成品
收获1元件理解

知道传感器、比较器、三极管、电机在系统中的作用。

收获2焊接能力

能按顺序焊接并检查虚焊、连锡、方向错误。

收获3测量排错

能用电压数据判断供电和传感器状态。

收获4系统意识

认识到电路、机械和环境会共同影响效果。

收获5团队协作

分工完成制作,在调试阶段共同排查问题。

总结完整闭环

元件识别、电路焊接、机械组装、整车调试全部串联。

谢谢老师观看,请老师批评指正。

通过两周实训,我们完成了从元件识别、电路焊接、机械组装到整车调试的完整闭环。我们不仅理解了核心元件作用,也提高了焊接、测量、故障排查和小组协作能力。