【正文】 置，降低車體重心，提高穩(wěn)定性，同時可增加驅(qū)動輪的抓地力，減小輪子空轉(zhuǎn)所引起的誤差。簡單，而三輪運動系統(tǒng)具 備以上特點。 電源模塊 方案一： 采用實驗室有線電源通過穩(wěn)壓芯片供電，其優(yōu)點是可穩(wěn)定的提供 5V 電壓，但占用資源過大。 方案二 ： 采用 4 支 電池單電源供電，但 6V的電壓太小不能同時給單片機與與電機供電。 方案三：采用 8 支 電池雙電源分別給單片機與電機供電可解決方案二的問題且能讓小車 完成其功能。 所以，我選擇了方案三來實現(xiàn)供電。 第三章 硬件設(shè)計 總體設(shè)計 智能小車采用 前 輪驅(qū)動， 前 輪左右兩邊各用一個電機驅(qū)動，調(diào)制 前 面兩個輪子的轉(zhuǎn)速 起停 從而達到控制轉(zhuǎn)向的目的， 后 輪是萬象輪，起支撐的作用。將 循跡 光電 對管分別裝在車體 下 的左右 。 當(dāng)車 身下 左邊的傳感器檢測到黑線時，主控芯片控制左輪電機 停止 ，車向 左 修正，當(dāng)車 身下 右邊傳感器檢測到黑線時，主控芯片控制右輪電機 停止 ，車向 右修正。 避障的原理和循線一樣，在車 身右邊 裝一個 光電對管 ，當(dāng) 其檢測到障礙物時，主控芯片給出信號報警并控制車子倒退 ,轉(zhuǎn)向 ，從而避 開障礙物。 主板設(shè)計框圖如圖 ，所需原件清單如表 。 圖 主板設(shè)計框圖 表 元件清單 元件 數(shù)量 元件 數(shù)量 元件 數(shù)量 直流電機 2 只 電阻 若干 集成電路芯片 若干 單片機 1 塊 二極管 若干 電容 若干 紅外對管 3 只 蜂鳴器 1 只 電位器 若干 12M 晶振 1 只 杜邦線 若干 玩具小車 1 個 排針 若干 驅(qū)動電路 （參考文獻 [4]） 電機驅(qū)動一般采用 H 橋式驅(qū)動電路， L298N 內(nèi)部集成了 H 橋式驅(qū)動電路，從而可以采用 L298N 電路來驅(qū)動 電機 。 通過單片機給 予 L298N 電路 PWM 信號來控制 小車的速度，起停。其引腳圖如 ，驅(qū)動原理圖如圖 。 Stc89c52 時鐘電路 復(fù)位電路 報警電路 電機驅(qū)動 避障紅外對管 圖 L298N 引腳圖 圖 電機驅(qū)動電路 信號檢測模塊 小車循跡原理 是 小車 在畫有黑線的白紙 “ 路面 ” 上行駛，由于黑線和白紙對光線 的反射系數(shù)不同，可根據(jù)接收到的反射光的強弱來判斷 “ 道路 ” — 黑線。筆者在該模塊中利用了簡單、應(yīng)用也比較普遍的檢測方法 —— 紅外探測法。 紅外探測法，即利用紅外線在不同顏色的物理表面具有不同的反射性質(zhì)的特點。在小車行駛過程中不斷地向地面發(fā)射紅外光，當(dāng)紅外光遇到白色地面時發(fā)生漫發(fā)射，反射光被裝在小車上的接收管接收；如果遇到黑線則紅外光被吸收，則小車上的接收管接收 不到信號 ，再通過 LM324 作比較器來采集高低電平，從而實現(xiàn)信號的檢測。避障亦是此原理。 電路圖如圖 。 市面上有很 多紅外傳感器，在這里我選用 TCRT5000 型光電對管。 圖 循跡原理圖 主控電路 本 模塊主要是對采集信號進行分析，同時給出 PWM 波控制電機速度，起停。以及再檢測到障礙報警等作用。其電路圖如圖 5。 圖 主控電路 第四章 軟件設(shè)計 主程序框圖 ： 圖 主程序框圖 電機驅(qū)動程序 void goahead() { s1=1。 s2=0。 s3=1。 s4=0。 } void goback() { s1=0。 s2=1。 s3=0。 s4=1。 } void turnleft() { s3=1。 s4=0。 } 啟動 循跡 是否檢測到停止線 停止 是否檢測到障礙 N Y 避障 Y N void turnright() { s1=1。 s2=0。 } void stop() { en1=0。 en2=0。 } 循跡 模塊 循跡框圖 ： 圖 循跡框圖 循跡程序： void xunji() { if((left_red==1)amp。(right_red==1)) { en1=1。 開始 前進 掃描 I/O 口，是否檢測到黑線 Y 左邊 右邊 左轉(zhuǎn) 右轉(zhuǎn) N en2=1。 goahead()。 delay(150)。 en1=0。 en2=0。 delay(50)。 } else if((left_red==0)amp。(right_red==1)) { en1=0。 en2=1。 P0_0=!P0_0。 turnleft()。 delay(150)。 en1=1。 en2=0。 delay(50)。 } else if((left_red==1)amp。(right_red==0)) { en1=1。 en2=0。 P0_1=!P0_1。 turnright()。 delay(150)。 en1=0。 en2=1。 delay(50)。 } else { stop()。 } } 避障 模塊 避障框圖 ： 圖 避障框圖 避障程序： void bizhang() { en1=1。 en2=1。 goback()。 mid_red=0。 baojing()。 goback()。 for(i=0。i8。i++) 開始 后退一點，報警 后退 左轉(zhuǎn) 前進 右轉(zhuǎn) Y 左轉(zhuǎn) 是否檢測到障礙 前進 N { en1=1。 en2=1。 delay(150)。 en1=0。 en2=0。 delay(50)。 } stop()。 delay(10)。 turnleft()。 for(i=0。i11。i++) { en1=0。 en2=1。 delay(130)。 en2=0。 delay(50)。 } stop()。 delay(10)。 goahead()。 for(i=0。i22。i++) { en1=1。 en2=1。 delay(130)。 en1=0。 en2=0。 delay(50)。 } stop()。 delay(10)。 turnright()。 for(i=0。i18。i++) { en1=1。 en2=0。 delay(130)。 en1=0。 delay(50)。 } xun: if((left_red==1)amp。(right_red==0)) { loop: turnleft()。 en1=0。 en2=1。 delay(30)。 turnright()。 en1=1。 delay(50)。 en1=0。 delay(50)。 en2=0。 delay(50)。 if((left_red==1)amp。(right_red==1)) { 。 } else { goto loop。 } } else { en1=1。 en2=1。 goahead()。 delay(80)。 en1=0。 en2=0。 delay(50)。 goto xun。 } } 第五章 制作安裝與調(diào)試 PCB 的設(shè)計制作與安裝 采用 DXP20xx 繪制原理圖與 PCB 板，布線的過程中必須注意焊盤的大小與銅線的寬度。我選取的焊盤內(nèi)徑為 ,外徑 2mm；銅線寬 1mm。從做板的情況來看基本達到制作得要求。 采用螺絲將循跡板安裝在車頭，主板與電機驅(qū)動安裝在車尾。 5． 2 小車調(diào)試 通過改變循跡板滑動變阻器器的大小來調(diào)試紅外對管的靈敏度，通過改變延時程序來改變速度的大小。下表為小車運行的情況： 表 小車調(diào)試情況 結(jié)束語 整個系統(tǒng)的設(shè)計以單片機為核心，利用了多種傳感器，將軟件和硬件相結(jié)合。本系統(tǒng)能實現(xiàn)如下功能： 小車運行次數(shù) 成功循跡 次數(shù) 成功避障次數(shù) 1 1 1 2 2 1 3 3 2 4 4 2 5 5 4 （ 1） 自動沿預(yù)設(shè)軌道行駛小車在行駛過程中，能夠自動檢測預(yù)先設(shè)好的軌道，實現(xiàn)直道和弧形軌道的前進。若有偏離，能夠自動糾正，返回到預(yù)設(shè)軌道上來。 （ 2）當(dāng)小車探測到前進前方的障礙物時，可以自動 報警 調(diào)整，躲避障礙物，從無障礙區(qū)通過。小車通過障礙區(qū)后，能夠 自動循跡 （ 3）自動檢測停車線并自動停車 。 從 運行情況來看循跡的效果比較好，避障的效果不是很好，我認(rèn)為是由于電源不能穩(wěn)定而是的小車的速度不好控制，這也是我這次設(shè)計最大的誤區(qū)，沒有選取穩(wěn)定的電源。我相信如果實驗條件和時間的允許下我肯定能解決這一問題。 通過本次設(shè)計我掌握了很多以前不熟練的東西，認(rèn)識了很多以前不熟悉得東西，使我在人生上又進了一步。也認(rèn)識到很多的不足。 致謝 本設(shè)計能夠順利完成，還承蒙劉老師以及身邊 的很多同學(xué)的指導(dǎo)和幫助。在設(shè)計過程中，劉老師給予了悉心的指導(dǎo)，最 重要的是給了我解決問題的思路和方法，并且在設(shè)計環(huán)境和器材方面給予了大 力的 幫助和支持，在此，我對劉老師表示最真摯的感謝！同時感謝所有幫助過 我的同學(xué)！ 感些評閱老師百忙之中抽出時間對本論文進行 了評閱！ 參考文獻 [1]郭惠，吳迅 .單片機 C 語言程序設(shè)計完全自學(xué)手冊 [M].電子工業(yè)出版社 ,： 1200. [2]王東鋒，王會良，董冠強 . 單片機 C語言應(yīng)用 100 例 [M]. 電子工業(yè)出版社 ,： 145300. [3]韓毅 ， 楊天 . 基于 HCS12 單片機的智能尋跡模型車的設(shè)計與實現(xiàn) [J].學(xué)術(shù)期刊， 20xx， 29（ 18）： 15351955. [4] 王曉明 . 電動 機的單片機控制 [J]. 學(xué)術(shù)期刊， 20xx， 13（ 15）： 13221755. [5]Yamato I , et al 1 New conversion system for UPS using high fre2 quency link[J ]1 IEEE PESC ,1988 :210320. [6]Yamato I , et al 1 High frequency link DC/ AC converter for UPS WITH A NEW VOLTAGE CLAMPER[J ]1IEEE PESC ,1990 :52105. 摘 要 （ 關(guān)鍵詞 ： 智能車 AT89S52 單片機 金屬感 應(yīng) 器 霍爾元件 1602LCD） 智能作為現(xiàn)代的新發(fā)明，是以后的發(fā)展方向，他可以按照預(yù)先設(shè)定的模式在一個環(huán)境里自動的運作，不需要人為的管理，可應(yīng)用于科學(xué)勘探等等的用途。智能電動車就是其中的一個體現(xiàn)。 本次設(shè)計的簡易智能電動車，采用 AT89S52 單片機 作為小車的檢測和控制核心；采用 金屬 感 應(yīng) 器 TLQ5MC 來檢測路上 感應(yīng)到 的鐵片， 從而把 反饋 到的 信號送單 片機， 使 單片機 按照預(yù)定的 工作模式 控制小車在各 區(qū) 域 按預(yù)定的速度行駛， 并且單片機選擇的 工作模式 不同也可控制小車順著 S形鐵片行駛 ；采用 霍爾元件A44E 檢測小車行駛速度；采用 1602LCD 實時顯示小車行駛的時間，小車停止行駛后，輪流顯示小車行駛時間 、 行駛距離 、 平均速度以及各速度區(qū)行駛的時間。本設(shè)計結(jié)構(gòu)簡單，較容易實現(xiàn)， 但具有高度的智能化、人性化，一定程度體現(xiàn)了智能。 目 錄 1 設(shè)計任務(wù) ?????????????????????????????? 3 要求 ? ????????????????????????????? 3 2 方 案 比 較 與 選擇 ??????????????????????????? 4 路 面 檢 測 模塊 ?????????????????????????? ? 4 LCD 顯示模塊 ?????????????????????????? ? 5 測速模塊 ???????????????????????????? ? 5 控速模塊 ??????????????????????