【正文】 CCD 輸出電壓在合理范圍，以利于算法提取黑線信息。 模擬輸出 (A0)的電壓由公式 (31)給出： 錯(cuò)誤 !未找到引用源。 該陣列是由 128 個(gè)像素，其中每一個(gè)具有光敏面積 3, 平方微米。 路徑檢測(cè)模塊 1234567891011121314151617XTAL218XTAL119GND2021222324252627282930313233343536373839VCC40U2STC12C5A60S2104C710UFC6GND10UFC8VCC210KR2GND1 2Y230pFC930pFC10GNDY18Y19Y19Y18RX2TX2VCC2212345P9TSL1401 線性 CCDGNDVCC22AOCLK2SISICLK2AOINT02123P10ST188 紅外測(cè)速VCC22INT02GND 圖 33 TSL1401 線性 CCD 循跡模塊 路徑檢測(cè)模塊是智能車系統(tǒng)信號(hào)的輸入模塊主要檢測(cè)的賽道對(duì)道路偏離量，這些信息是小車沿賽道運(yùn)行的信息基礎(chǔ)獲得更多、更遠(yuǎn)、更精確的塞到信息是提高車 模運(yùn)行速度的關(guān)鍵。 6. 避障模塊主要是通過(guò)超聲波 HC_SR04 測(cè)距，提前控制舵機(jī)轉(zhuǎn)向，避開(kāi)障礙物。 4. 將各元件焊接在 PCB 板上，并將程序燒錄到單片機(jī)內(nèi)。通過(guò)無(wú)線傳輸?shù)臄?shù)據(jù)或者線性 CCD 檢測(cè)道路黑線處理得到數(shù)據(jù)，從而通過(guò)電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊控制電機(jī)的狀態(tài)和舵機(jī)的轉(zhuǎn)向，最終實(shí)現(xiàn)小車可以無(wú)線遙控器控制，或者自動(dòng)識(shí)別路線，完成循跡行車。多傳感器信息融合是協(xié)調(diào)多個(gè)分布在不同地點(diǎn)，相同或不同種類的傳感器所提供的局部不完整觀測(cè)量信息加以綜合，協(xié)調(diào)使用，消除可能存在的冗余和矛盾，并加以互補(bǔ)，以減少不確定性，得到對(duì)物體或環(huán)境的一致性描述的過(guò)程 [4]。在荷蘭的鹿特丹港口， 50 輛被稱為 “院子里的拖拉機(jī) ”的 AGV 小車每天都在把集裝箱 從船邊運(yùn)送到幾百米以外的倉(cāng)庫(kù)中。中國(guó)的海爾集團(tuán)在20xx 年把 9 臺(tái) AGV 小車投產(chǎn)到了自己的倉(cāng)庫(kù)區(qū)，形成一個(gè)靈活的 AGV 自動(dòng)數(shù)據(jù)庫(kù)處理系統(tǒng)，輕松地完成了每天至少 33500 的儲(chǔ)存和裝卸貨物的任務(wù)。目前，這種 AGV 類型的應(yīng)用比較廣泛。 第三代循跡小車是智能的，目前在研究和發(fā)展階段，以多種外部傳感器構(gòu)成感官系尋跡小車智能控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與制作 2 統(tǒng)，通過(guò)采集外部的環(huán)境信息，精確地描述外部環(huán)境的變化。工業(yè)應(yīng)用中采用充電蓄電池為主要的動(dòng)力來(lái)源，可通過(guò)電腦程序來(lái)控制其選擇運(yùn)動(dòng)軌跡以及其它動(dòng)作，也可把電磁軌道黏 貼在地板上來(lái)確定其行進(jìn)路線， 無(wú)人搬運(yùn)車 通過(guò)電磁軌道所帶來(lái)的訊息進(jìn)行移動(dòng)與動(dòng)作，無(wú)需駕駛員操作， 將貨物或物料自動(dòng)從起始點(diǎn)運(yùn)送到目的地。智能循跡是基于自動(dòng)引導(dǎo)機(jī)器人系統(tǒng)，用以實(shí)現(xiàn)小車自動(dòng)識(shí)別路線，以及選擇正確的路線。 基本要求 設(shè)計(jì)四輪小車自動(dòng)行駛方案，優(yōu)化道路邊線自動(dòng)識(shí)別算法及基本調(diào)速方案，完成實(shí)物制作。 本設(shè)計(jì)采用 STC12C5A60S2 單片機(jī)作為小車的控制核心；采用 TSL1401 線性 CCD作為小車的循跡模塊來(lái)識(shí)別白色路面中央的黑色引導(dǎo)線，采集信號(hào)并將信號(hào)轉(zhuǎn)換為能被單片機(jī)識(shí)別的數(shù)字信號(hào)；采用 PNMOS 對(duì)管構(gòu)成 H 橋控制直流電機(jī)，其中軟件系統(tǒng)采用C 程序，本設(shè)計(jì)的電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，容易實(shí)現(xiàn)，可靠性高。此外， AGV 小車 依靠蓄電池提供動(dòng)力， 還有清潔生產(chǎn)、 運(yùn)行過(guò)程中無(wú)噪音、無(wú)污染 的特點(diǎn)， 可用在工作環(huán)境清潔的地方。 智能循跡分類 AGV 從發(fā)明至今已經(jīng)有 50 多年的歷史，隨著應(yīng)用領(lǐng)域范圍的不斷擴(kuò)大，其種類和形式也變得更加多樣化。在 AGV的行駛過(guò)程中，相機(jī)得到的圖像與圖像數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行比較，以確定當(dāng)前位置和車輛周圍的圖像信息并對(duì)駕駛下一步作出決定。在 1974 年瑞典的沃爾沃卡爾馬的汽車組裝廠，提高了運(yùn)輸系統(tǒng)的靈活性，使用以 AGV 小車為載運(yùn)工具的裝配線，采用該裝配線后，減少了 20%裝配時(shí)間、減少了 39%組裝錯(cuò)誤，減少了 57%投資資金回收時(shí)間以及減少了 5%的員工費(fèi)用。 智能循跡小車研究中的關(guān)鍵技術(shù) 現(xiàn)在全世界越來(lái)越多的國(guó)家都在做著研究智能化、多樣化的自動(dòng)汽車導(dǎo)航的工作。第 2 章 為 總體規(guī)劃智能循跡小車系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，包含主系統(tǒng)流程圖。 循跡小車的設(shè)計(jì)方案 單片機(jī)電路無(wú) 線 接 收模 塊超 聲 波 避障 模 塊紅 外 測(cè) 速模 塊電 源 模 塊直 流 電 機(jī)電 機(jī) 驅(qū) 動(dòng)循 跡 傳 感器L C D 顯 示 模 塊防 撞 模 塊 圖 23 智能循跡小車 控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖 智能循跡小車主要包括了 STC12C5A60S2 單片機(jī)主控電路模塊， TSL1401 線性 CCD循跡模塊， NRF24L01 無(wú)線接收模塊，超聲波 HC_SR04 避障模塊，紅外 ST188 測(cè)速模塊， NOKIA5110 顯示模塊 和 PNMOS 對(duì)管構(gòu)成的 H 橋電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊等。 2. 整個(gè)系統(tǒng)由 、 3V、 5V 三種直流電供電。 尋跡小車智能控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與制作 8 3 系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì) 圖 31 系統(tǒng)總體 原理圖 單片機(jī)電路 1234567891011121314151617XTAL218XTAL119GND2021222324252627282930313233343536373839VCC40U1STC12C5A60S2104C110UFC2GND10UFC3VCC110KR1GND1 2Y11918181930pFC430pFC5GNDRX1TX1VCC11RSTCE0DCDINCLKEcho0Trig0Echo1Trig1SCKMISOMOSIIRQCE1CSNP10DJPWM1PWM2INT0INT1BEEP1KR7R8R9R10R11R12 圖 32 STC12C5A60S2 單片機(jī)最小系統(tǒng) 單片機(jī)的簡(jiǎn)介 STC12C5A60S2/AD/PWM 系列單片機(jī)是宏晶科技生產(chǎn)的單時(shí)鐘 /機(jī)器周期 (1T)的單片機(jī)，是高速 /低功耗 /超強(qiáng)抗干擾的新一代 8051 單片機(jī)，指令代碼完全兼容傳統(tǒng) 8051，1234567891011121314151617XTAL218XTAL119GND2021222324252627282930313233343536373839VCC40U1STC12C5A60S21 23 45 6S1自鎖開(kāi)關(guān)VCC1104C110UFC2GND10UFC3VCC110KR1GND1 2Y11918181930pFC430pFC5GND1234567891011121314151617XTAL218XTAL119GND2021222324252627282930313233343536373839VCC40U2STC12C5A60S21 23 45 6S2自鎖開(kāi)關(guān)104C710UFC6GND10UFC8VCC210KR2VCC2GND1 2Y230pFC930pFC10GNDY18Y19Y19Y181234P1下載接口 11234P2下載接口 2GND GNDTX1RX1VCC11TX2RX2VCC22RX1TX1RX2TX2GND1VOUT2VIN3VOUT4POWER1AMS1117 5VGND1VOUT2VIN3VOUT4POWER2AMS1117 GND1VOUT2VIN3VOUT4POWER3AMS1117 5V12POWER總電源 1GNDVCC0GND GND GNDVCC0VCC0VCC2VCC1VCC1VCC312345678P3NOKIA5110GNDVCC11VCC11CLKDINDCCE0RSTVCC11 VCC22RSTCE0DCDINCLK12345678P4超聲波 HC_SR04VCC11Trig1Echo1GNDVCC11Trig0Echo0GNDEcho0Trig0Echo1Trig112345678P8無(wú)線 NRF24L01GNDVCC3CE1CSNSCKMOSIMISOIRQSCKMISOMOSIIRQCE1CSN2KR31KR4GNDVCC0分壓電路P10P10123P5舵機(jī) SD_5GNDVCC11DJDJ12P6PWMPWM1PWM2PWM1PWM2INT0INT1LS1BuzzerQ1NPNVCC11GND1KR5BEEPBEEPD11KR61KR7R8R9R10R11R12聲光報(bào)警12345P9線性 CCD TSL1401GNDVCC22AOCLK2SISICLK2AOINT02123P10紅外測(cè)速VCC22INT02GND10UFC11GND GNDQ4NMOSQ3NMOSQ1PMOSQ2PMOSU3光耦 PC817U4光耦 PC817U5光耦 PC817U6光耦 PC817VCC22VCC11123P7INTINT0INT1GNDGNDVCC0IRF4905 IRF4905IRF3205 IRF3205MB1Motor尋跡小車智能控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與制作馮聰聰 20xx50712105河南工程學(xué)院電氣 1 班 13211KR131KR141KR151KR16D2 D3D4 D51KR181KR201KR171KR19GNDGNDGNDPWM1PWM1GNDPWM2PWM2GNDVCC0 VCC0GNDGNDVCC電機(jī)驅(qū)動(dòng)尋跡小車智能控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與制作 9 但速度快 812 倍。缺點(diǎn)：道路參數(shù)檢測(cè)精度低、道路參數(shù)檢測(cè)種類少、傳感器的個(gè)數(shù)較多、檢測(cè)距離前瞻較短、耗電量較大。 主要特點(diǎn)： 1. 1281 個(gè)傳感器單元組織； 2. 每英寸 400 點(diǎn)（ DPI）傳感器間距； 3. 高線性度和均勻度； 4. 寬動(dòng) 態(tài)范圍： 4000： 1（ 72 分貝）； 5. 輸出參考地； 6. 低圖像延遲： ％典型值； 7. 操作為 8MHz； 8. 單 3V 到 5V 供應(yīng)； 9. 軌到軌輸出擺幅（ AO）； 10. 沒(méi)有外部負(fù)載電阻。 的時(shí)間輻照； Tint 為積分時(shí)間，以秒為單位?？梢詫?shí)現(xiàn)點(diǎn)對(duì)點(diǎn)或是 1 對(duì) 6 的無(wú)線通信。 尋跡小車智能控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與制作 14 CSN；芯片的片選線， CSN 為低電平芯片工作 。 發(fā)射數(shù)據(jù)時(shí)，首先將 NRF24L01 配置為發(fā)射模式：接著把接收節(jié)點(diǎn)地址 TX_ADDR和有效數(shù)據(jù) TX_PLD 按照時(shí)序由 SPI 口寫(xiě)入