智能循跡小車(chē)

1、1智能循跡小車(chē)智能循跡小車(chē)摘要摘要設(shè)計(jì)分為五個(gè)模塊：?jiǎn)纹瑱C(jī)最小系統(tǒng)、電機(jī)驅(qū)動(dòng)電源、電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路、紅外循跡模塊、顯示模塊。電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路用于轉(zhuǎn)向控制；紅外循跡模塊利用四個(gè)光電管，對(duì)黑色軌道進(jìn)行循跡；電機(jī)驅(qū)動(dòng)電源利用兩個(gè)7805提供三路5v電壓，一路供給最小系統(tǒng)，一路供給電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路，一路供給循跡模塊。本設(shè)計(jì)中為了簡(jiǎn)化電路，減少小車(chē)的負(fù)載，利用軟件編程的方法控制電機(jī)的轉(zhuǎn)速?gòu)亩刂菩≤?chē)的行駛速度，這是本設(shè)計(jì)的一大特色。一、一、方案論證與比較方案

2、論證與比較1、軌跡探測(cè)模塊設(shè)計(jì)與比較方案一、使用簡(jiǎn)易光電傳感器結(jié)合外圍電路進(jìn)行檢測(cè)由于光電傳感器對(duì)行駛過(guò)程中的穩(wěn)定性要求非常高，而且容易受到光線(xiàn)環(huán)境和路面介質(zhì)的影響，誤測(cè)的幾率非常大。在使用中極易出現(xiàn)問(wèn)題，給檢測(cè)和調(diào)試造成很大的困難，容易因?yàn)闄z測(cè)的失誤導(dǎo)致整個(gè)系統(tǒng)的不正常工作，所以最終并未采用此方案。方案二、使用兩只stl198光電管把兩只光電管分別排列在黑色軌跡的兩側(cè)，根據(jù)其接收反射光的多少輸出高低電平來(lái)控制小車(chē)的轉(zhuǎn)向，以達(dá)到循跡的目

3、的。但是調(diào)試表明，如果兩只開(kāi)關(guān)的距離很小，則以約束了小車(chē)的速度來(lái)達(dá)到檢測(cè)軌跡的目的，如果兩只開(kāi)關(guān)的距離太大，則同時(shí)傳來(lái)同一電平信號(hào)的幾率很大，容易使小車(chē)的行駛路線(xiàn)偏離軌道，達(dá)不到循跡的目的。方案三、使用四只stl198光電管分左右兩邊各兩只光電管一排排列，里面的兩個(gè)距離靠的較遠(yuǎn)，外面的兩個(gè)靠的比較近。當(dāng)小車(chē)脫離軌道時(shí)即里面的兩個(gè)光電管中有一個(gè)或者兩個(gè)都偏離了軌道，等待外面的那兩個(gè)光電管的任何一個(gè)檢測(cè)到黑線(xiàn)時(shí)，做出相應(yīng)的轉(zhuǎn)向調(diào)整。直到中間

4、的兩個(gè)開(kāi)關(guān)管的任何一個(gè)檢測(cè)到黑線(xiàn)為止（即回到軌道上）再恢復(fù)正向行駛?，F(xiàn)場(chǎng)調(diào)試表明，小車(chē)在行駛中雖然出現(xiàn)搖擺（各個(gè)光電管間的距離達(dá)到1厘米），但是基本上能準(zhǔn)確地達(dá)到循跡目的。綜合考慮實(shí)際中光電管的安裝，考慮小車(chē)的行駛速度和循跡準(zhǔn)確性，我們最終選擇了方案三。2、單片機(jī)最小系統(tǒng)控制模塊設(shè)計(jì)與比較方案一：采用MSP430系列的16位單片機(jī)，它是16位控制器，具有體積小、驅(qū)動(dòng)能力強(qiáng)、可靠性高、功耗低、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、具有語(yǔ)音處理、運(yùn)算速度快等優(yōu)點(diǎn)，但考

5、慮到我們小組對(duì)這個(gè)方案采用的微處理器并不熟悉，使用起來(lái)并不是很方便。因此我們決定不再使用此方案，考慮其他方案。方案二：采用AT89S52單片機(jī)控制。AT89S52是一種低功耗、高性能CMOS8位微控制器，具有8KB的系統(tǒng)可編程Flash存儲(chǔ)器。AT89S52具有以下標(biāo)準(zhǔn)功能：8k字節(jié)Flash，256字節(jié)RAM，32位IO口線(xiàn)，看門(mén)狗定時(shí)器，2個(gè)數(shù)據(jù)指針，三個(gè)16位定時(shí)器計(jì)數(shù)器，一個(gè)6向量2級(jí)中斷結(jié)構(gòu)，全雙工串行口，片內(nèi)晶振及時(shí)鐘電路，

6、能夠滿(mǎn)足題目設(shè)計(jì)的所有要求，而且我們對(duì)AT89S52也比較熟悉，因此我們選擇方案二。3我們采用AT89S52單片機(jī)最小系統(tǒng)電路為整個(gè)系統(tǒng)的控制系統(tǒng)，它負(fù)責(zé)對(duì)各路傳感信號(hào)的采集、處理、分析及對(duì)各部分硬件電路進(jìn)行調(diào)整。通過(guò)各種電路，采集各種信息，以發(fā)出各種控制信號(hào)命令，來(lái)完成相應(yīng)的操作。同時(shí)直接接上液晶顯示電路和聲音報(bào)警器。這樣更有利于實(shí)際中小車(chē)的組裝。AT89S52單片機(jī)最小系統(tǒng)電路如下圖2所示：AT89S52單片機(jī)控制原理圖圖123.電