智能循跡避障小車設計(文件)
【正文】 正極經過左上角穩(wěn)壓三極管從左至右穿過我們的驅動電機，之后再經過右下角穩(wěn)壓三極管回到驅動電機電源的負極，此時電機將會向右偏移。 在本次設計中，直接使用封裝好的電機驅動電路，即使用電機驅動芯片L293D。由于在本次設計中，驅動電機是靠單片機來控制的。out1out2out3out4狀態(tài)1001前行0110后退1010左轉0101右轉根據如上所示的原理即設計。利用軟件程序來代替冗長的硬件原理模塊，這樣還可以使系統(tǒng)更加的靈活，使系統(tǒng)硬件更加的簡潔，更容易實現各種各樣的功能[11]。 LM393電壓比較器引腳圖第4章 軟件模塊： 智能循跡模塊流程圖當單片機進行初始化之后，智能循跡避障小車將會先前進一小段，之后將會讓左前燈指示左前紅外探測狀態(tài)，即如果左側紅外探頭檢測到黑色引導線，探頭正常工作，則智能循跡避障小車前方左側指示燈就會發(fā)光。再根據所得到的掃描結果檢測紅外探頭是否檢測到黑色引導線。當小車前方檢測到前方出現不明干擾物的時候，蜂鳴器將會開始鳴叫發(fā)聲，提示小車開始準備避開障礙物。待調整到一個合適的角度，小車繼續(xù)向前行駛，直至其再次遇到其他障礙物。程序所設置的管腳以及無線紅外遙控整體原理圖如上圖所示，可以看出紅外接受器件十分的簡潔。在單片機接受到這五個指令中的其中一種之后，將會開始調用驅動電機程序模塊的子程序，來使小車進行相應的狀態(tài)改變。然而，當左側光敏電阻檢測到光線時且右側光敏電阻未檢測到光線時，單片機將會使得驅動電機開始停止前進，并向左側方向偏轉，此時小車將會左轉；當左側光敏電阻未檢測到光線時且右側光敏電阻檢測到光線時，單片機將會使得驅動電機開始停止前進，并向右側方向偏轉，此時小車將會右轉。當電機M1的B端和電機M2的A端為1，且電機M2的B端和電機M1的A端為0時，小車向左行駛；當電機M1的B端和電機M2的A端為0，且電機M2的B端和電機M1的A端為1時，小車向右行駛。還要完整全面的對整體設計進行思考，是否有哪些地方存在不足，有哪些地方還能有所改進。首先使用用萬用表測量主觀意識上認為容易出現問題的地方，之后對電路圖整體進行測量檢測，要特別值得注意的是電源和地是否存在短路的問題，一旦短路將會導致整個電路無法工作，嚴重的還會燒毀電路中的元器件。在測試各個模塊的功能都正常時，還需要經過調整循跡模塊功能板上的滑動變阻器的阻值來調節(jié)紅外探測器的靈敏程度。系統(tǒng)軟件模塊部分的調試的流程為：首先編寫各個模塊的獨立子程序，要注意的是不能夠出現全局變量導致模塊與模塊之間的變量沖突，編寫各個模塊的獨立子程序完成之后還需檢查清楚，程序是否每一步都是按照程序流程圖所繪制的走向，程序是否出現錯誤，出現了錯誤的問題能否解決。程序確定沒有出現問題之后開始匯編，并用Keil軟件生成HEX文件燒寫至單片機中。最終編寫出了一套可以穩(wěn)定使用的程序。機器人的創(chuàng)意設計與實踐 [M] 單片機原理及應用[M] 單片機應用系統(tǒng)設計[M] 新編傳感器實用寶典[M] DiscreteTime Signal Processing [M] 234 附錄附錄A：英文原文（單獨裝訂）附錄B：中文翻譯（單獨裝訂）附錄C：主要源程序（單獨裝訂） 致謝。Introducton to Digital Signal Processing [M] 單片機C語言輕松入門[M] 器人設計與控制[M] 單片機器件手冊[M] 紅外線熱釋電與超聲波遙控電路[M] [M] 通過軟件調試檢查出編寫的程序中出現過了許許多多各式各樣的問題。在匯總的過程中需要注意的是整體程序的流程指向，在調用子程序時是否合理，有沒有考慮不周全的地方，各個輸入輸出管腳的分配是否合理。需要多次實驗調整到一個合適的值。上電之后開始測試各個模塊的功能是否正常。焊接時要細致、仔細同是要對照原理圖檢查清楚，盡量的避免出現斷線、虛焊、假焊等問題。由于硬件設計所使用的元器件種類及個數較為繁雜，故需先將元器件的原理圖脈絡整理清晰。所以單片機將會一直讀取兩邊光敏電阻的輸出電壓是多少。根據這個命令，單片機將進行相應的指令。接著判斷紅外發(fā)射器的發(fā)射信號是否消失，如果消失則可能只是按鍵的抖動，則程序不需要進行執(zhí)行，這個時候可以再次打開外部中斷，并返回到程序開始。在小車停止之后，為避開障礙物，小車將會開始向后行駛短暫的距離，使得障礙物與小車保持一定的空間。同理，假設左側紅外探頭沒有信號但右側紅外探頭有信號時，即黑色引導線在向右側偏移，此時開始電機開始右轉，在經過十分短暫的延時之后，再次判斷是否還需繼續(xù)左轉，直至角度正確為止。同時，蜂鳴器根據紅外探頭的狀態(tài)開始發(fā)出聲音。從而能夠實現尋光的目的[12]。此類模塊功能更為復雜，所以完成難度更高。下表為L293D芯片的四個輸出口在不同的導通情況下所執(zhí)行的狀態(tài)指令。： L293D引腳圖相比于普通的直流驅動電機電路，使用L293D芯片是通過控制脈沖負載比算法來實現速度控制。同理當左下角穩(wěn)壓三極管與處于其對角線的右上角穩(wěn)壓三極管同時導通，這個時候電機的電流就會從電源的負極經過左下角穩(wěn)壓三極管從右至左穿過我們的驅動電機，之后再經過右上角穩(wěn)壓三極管回到驅動電機電源的正極。根據傳導電流方向的不同從而控制驅動電機的轉向。一般來說我們稱呼這個電路為“H橋驅動電路”，因為此電路的整體外形像是英文中的大寫字母的“H” [10]。十分的簡潔方便。一般來說常用的紅外遙控系統(tǒng)通常是由一個紅外發(fā)射器件（即紅外電子遙控器）以及紅外接受兩個模塊構成的，使用已經高度集成的專業(yè)編碼芯片運行程序所需的指令。超聲波測距模塊接收到遇到障礙之后返回的反射波之后，接收到回波信號之后生成的響應將會反饋到單片機，在這個時候單片機就會立即停止計時。但由于我們是將紅外探測器安裝在小車底部，從地面近距離的漫反射到傳感器的距離十分的近，所以在此設計中紅外探測器的使用是足以實現跟蹤功能的。與此同時，大部分的時間信號干擾由于環(huán)境
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