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《簡易智能小車》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、校園電子2003年全國大學生電子設計競賽一等獎簡易智能電動車(E題)·大連理工大學常玉保楊春暉劉崇杰輔導教師吳振宇·摘要本系統(tǒng)采用凌陽SPCE061A單片機作為電動小車控制核心。采用自制圓形多角度光電傳感器檢測光源位置，利用紅外線傳感器檢測黑色引導線，利用金屬傳感器檢測薄鐵片，采用PWM電路控制電機的轉(zhuǎn)速、H型驅(qū)動電路控制電機的轉(zhuǎn)向?；诳煽康挠布O計和抗干擾的雙電源供電方案，加之采用穩(wěn)定且獨特的軟件算法，實現(xiàn)了對小車在行進過程中路線的準確控制。附加的語音報數(shù)、信號燈指示等功能使本設計更趨完善。方案選擇與論證息，利用圖像處理判斷小車行駛位置。容易
2、測量出小車的行駛速度。此種方法，對路面的信息處理準確，但方案二受鼠標工作原理的啟發(fā)，1.單片機選擇對硬件和軟件的要求都較嚴格，再加上采用斷續(xù)式光電開關。由于該開關是溝方案一采用傳統(tǒng)的89C51作為自動自己的知識有限，在短時間里很難調(diào)試槽結構，可以將其置于固定軸上，再在車往返小汽車的控制核心。51單片機具有出結果，所以只能摒棄。輪上均勻地固定多個遮光條，讓其恰好價格低廉、使用簡單等特點，但其運算速方案二采用一組探測頭對路面的通過溝槽，車輪轉(zhuǎn)動時產(chǎn)生連續(xù)脈沖。通度較低、功能比較單一，如要對小車實現(xiàn)信息進行探測。此種方法對硬件和軟件過脈沖的計數(shù)，對速度
3、進行測量。語音等功能就必須外擴芯片，控制過程的要求我們現(xiàn)在都能達到，而且對于本以上兩個方案中，由于小車的車輪相對比較繁瑣。作品來說，此項設計已經(jīng)足以能達到要較小，方案一的磁性材料密集安裝十分方案二采用凌陽16位單片機求。困難，且測量精度比較低，很難精確控制SPCE061A作為控制核心。SPCE061A具對于方案二又可以采用一組兩個、小車；相反，方案二能夠適應這種條件，有豐富的資源、指令周期短、工作速率三個或更多個探測頭。實驗證明，當采可以在車輪上加較多的遮光條來滿足脈快、低功耗、低電壓、可編程音頻處理、用兩個探測頭時，小車也可以循線行沖計數(shù)的精度
4、要求，因此采用方案二。實在線下載易于調(diào)試等優(yōu)點，完全適合于駛，但行駛中車的走姿很難保持穩(wěn)定；用中由于遮光條位置等因素影響產(chǎn)生的對小車的控制。尤其是其語音播放功能采用如圖1所示的三個探頭后，小車的是一種連續(xù)的正弦調(diào)幅波，需將整形電對增加小車的語音報數(shù)功能提供了很大路變換為方波信號。的方便。5.鐵片檢測模塊基于上述分析，擬選擇方案二。方案一采用分立的霍爾元件去檢2.電機驅(qū)動模塊測金屬比較復雜，而且靈敏度也不太理方案一采用步進電機作為動力的圖1想，加之時間有限所以在此處未能選來源，此種方案可以輕松實現(xiàn)精確調(diào)速，行駛狀態(tài)就好控制多了，同時三個探頭還用。但
5、合適的步進電機短期內(nèi)較難尋到，同可以兼做小車入庫停車位置狀態(tài)探頭；采方案二采用工業(yè)用的集成金屬檢時增加系統(tǒng)控制的復雜程度，而且好的用三個以上的探頭對車的行駛性能沒有太測開關器件去檢測金屬，此模塊使用簡步進電機其價格也不菲。多的改進，同時增加了硬件成本和控制難單、靈敏度高（兩毫米范圍內(nèi)能檢測出平方案二采用電阻網(wǎng)絡或數(shù)字電位度，因此探頭也并非越多越好。實用中我行放置的小鐵釘），能夠精確測出金屬的器調(diào)整電動機的控制電壓，從而達到調(diào)們選用三個并行一排的探頭。位置。本設計采用該方案。速的目的。普通電阻網(wǎng)絡只能實現(xiàn)有級路面黑線檢測的大致原理是：光線6.躲避障
6、礙物調(diào)速，精密數(shù)字電位器價格比較昂貴，同照射到路面并反射，由于黑線和白紙的方案一采用超聲波測距模塊。利時還需要增加輔助電路實現(xiàn)正反轉(zhuǎn)。反射系數(shù)不同，可根據(jù)接收到的反射光用超聲波的測距原理可以很方便地判斷方案三：采用大功率達林頓管組成強弱判斷探頭的位置。出小車的前方是否有障礙物，但由于障的PWM和H型電機驅(qū)動電路。達林頓管直流式紅外二極管收發(fā)模塊具有電路礙物是在某一區(qū)域內(nèi)隨意擺放，實測到組成的PWM電路節(jié)省電源，H型電路可簡單、易于調(diào)試等特點，但它同時也很容障礙物后讓小車準確地躲避障礙物是一以方便地實現(xiàn)正反轉(zhuǎn)控制，電子開關的易受到外界光源的干擾，無
7、法適應場地更個模糊控制過程，比較難于實現(xiàn)。速度很快，穩(wěn)定性也很強，是一種廣泛采換時不同背景光源的影響；這里我們采用方案二如圖用的控制直流電機轉(zhuǎn)向的電路。使用此了脈沖調(diào)制式紅外發(fā)射接收模塊，很容易2所示，依據(jù)題設方案可以很方便地在程序中實現(xiàn)對電機濾除外界干擾，雖然電路相對比較復雜，要求，障礙物在上調(diào)速，減少了硬件電路。但足以保證小車的穩(wěn)定行駛。下兩個方形區(qū)域基于上述分析，擬選擇方案三。4.車速及路程計算模塊內(nèi)，只要小車依靠3.路面黑線探測模塊方案一采用霍爾集成片。根據(jù)霍圖2光源的指示沿著中方案一用攝像頭采集路面圖像信爾原理，利用工業(yè)用的霍爾元件可以
8、較·33·電子世界2004年9期校園電子間的空白區(qū)域行走就不會碰到障礙物，圖4本系統(tǒng)有兩套PWM和H型驅(qū)動電路。5。發(fā)射部分是由單片機產(chǎn)
