【文章內(nèi)容簡介】 線上時，紅外接收管導(dǎo)通，則3腳可視為接地，則正向端電壓小于反向段電壓，那么經(jīng)比較器比較后輸出低電平。 傳感器布局 這里循跡模塊電壓比較器選用的是LM393，LM393是由兩個獨立的、高精度電壓比較器組成的集成電路，失調(diào)電壓低。它專為獲得寬電壓范圍、單電源供電而設(shè)計，也可以以雙電源供電；而且無論電源電壓大小，電源消耗的電流都很低。它還有一個特性：即使是單電源供電，比較器的共模輸入電壓范圍接近地電平。主要應(yīng)用于限幅器、簡單的模/數(shù)轉(zhuǎn)換器、脈沖發(fā)生器、延時發(fā)生器、寬頻壓控振蕩器、MOS時鐘計時器、多頻振蕩器和高電平數(shù)字邏輯門電路。393被設(shè)計成能直接連接TTL和CMOS；當(dāng)用雙電源供電時，它能兼容MOS邏輯電路——這是低功耗的393相較于標(biāo)準(zhǔn)比較器的獨特優(yōu)勢。4 系統(tǒng)軟件設(shè)計 系統(tǒng)軟件流程圖自動循跡小車系統(tǒng)程序要求對4個光電對管的信號進行檢測，然后單片機根據(jù)檢測到得信號做出相應(yīng)的控制反應(yīng)，從而控制電動機的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)向，達到自動循跡的目的。 開始讀取傳感器信息 初始化僅右邊兩個傳感器在黑線上僅左邊兩個傳感器在黑線上中間兩個在黑線上或4個全在白線上僅右邊第一個或第二個傳感器在黑線上僅左邊第一個或第二個傳感器在黑線上右輪反轉(zhuǎn)左 輪正傳左輪反轉(zhuǎn)右 輪正傳 向右轉(zhuǎn)彎 向左轉(zhuǎn)彎 直線前進 程序流程圖 程序設(shè)計 計時程序設(shè)計為了更方便的控制小車速度，采用PWM調(diào)速方式，而該中斷計時程序的作用是產(chǎn)生一個基準(zhǔn)的時間，調(diào)用該程序讓某一I/0口保持高電平，然后再調(diào)用一次將該I/0口取反就形成了PWM信號，從而控制電機的轉(zhuǎn)速，非常方便，改變t的值來改變占空比。void timer(unsigned int t) //中斷計時{ unsigned int i。 for(i=0。it。i++) /*計數(shù)t*50*/ { TMOD=0X10。 TH0=0x3C。 TL0=0xB0。 TR1=1。 while(!TF1)。 TR1=0。 }} 主程序設(shè)計主程序的內(nèi)容包括初始化程序，讀取傳感器信息，以及根據(jù)相應(yīng)的電機控制程序等。，根據(jù)這些狀態(tài)結(jié)合實際軌跡情況對電機進行相應(yīng)控制，不同的軌跡在相同狀態(tài)下電機的控制也會不同。，當(dāng)小車處于這種狀態(tài)時，小車向左轉(zhuǎn)彎才能讓黑線在小車正下方，這時應(yīng)該控制左輪電機速度不變，右輪電機加速才能比較平穩(wěn)的讓小車恢復(fù)最佳循跡狀態(tài)，當(dāng)小車右邊兩個傳感器都在黑線上時，表明小車需要轉(zhuǎn)過90176。彎，這時應(yīng)該左輪電機正傳，右輪電機反轉(zhuǎn)才能平穩(wěn)的沿著黑線轉(zhuǎn)彎。 小車偏左狀態(tài) 傳感器信號可能邏輯狀態(tài)RPR3RPR1RPR2RPR40000前進0001左輪大轉(zhuǎn)彎向右轉(zhuǎn)0010左輪轉(zhuǎn)彎向右轉(zhuǎn)0011左轉(zhuǎn)彎90176。0100右輪轉(zhuǎn)彎向左轉(zhuǎn)0101左轉(zhuǎn)彎大于90176。向左轉(zhuǎn)0110前進0111左輪轉(zhuǎn)90176。向右轉(zhuǎn)1000右輪大轉(zhuǎn)彎向左轉(zhuǎn) 基于上述傳感器可能出現(xiàn)的邏輯狀態(tài)循跡程序如下：main() { IN1=0,IN2=1,IN3=0,IN4=1。 while(1) { if((RPR4==0amp。amp。RPR3==0amp。amp。RPR1==0amp。amp。RPR2==0)|(RPR1==1amp。amp。RPR2==1amp。amp。RPR3==1amp。amp。RPR4==1))// 未 檢測到黑線 ，小車?yán)^續(xù)前進 { IN1=0,IN2=1,IN3=0,IN4=1。 PWM1=1。 PWM2=1。 timer(100)。 // PWM1=0。 PWM2=0。 timer(400)。 // } …… …… if(RPR4==0amp。amp。RPR3==1amp。amp。RPR1==0amp。amp。RPR2==0) //左輪最外圍檢測到黑線 左輪大轉(zhuǎn)彎 { IN1=0,IN2=1,IN3=0,IN4=1。 PWM1=1。 PWM2=1。 timer(50)。 PWM1=0。 PWM2=1。 timer(50)。 PWM1=0。 PWM2=0。 timer(400)。 }}} 5 系統(tǒng)擴展 避障功能擴展利用紅外避障傳感器進行小車的避障擴展，該傳感器測量范圍為3~80CM，可利用其背面的距離調(diào)節(jié)電位器來調(diào)節(jié)距離。 紅外避障傳感器 ，避障原理是檢測到障礙物則輸出低電平，背面燈亮，未檢測到障礙物則輸出高電平，背面燈滅，由于這種傳感器比較貴，因此在保證能正常避障的情況下，使用該傳感器兩個來達到避障的目的。避障思路是：在小車正前方放置一個避障傳感器，用于對正前方的障礙物進行檢測，在小車左輪附近放置一個傳感器用于在小車轉(zhuǎn)彎時對左邊的障礙物進行檢測，當(dāng)前方的傳感器檢測到障礙物時，小車右轉(zhuǎn)彎，具體行駛是小車左輪正傳右輪反轉(zhuǎn)向右原地轉(zhuǎn)一個角度，然后右輪加速行駛，左輪正常行駛，繞過障礙物，直到回到黑線上繼續(xù)循跡，在轉(zhuǎn)彎過程中，若左側(cè)傳感器檢測到信號則表明小車應(yīng)繼續(xù)向右轉(zhuǎn)彎，否則會撞到障礙物上。具體小車轉(zhuǎn)的角度和速度要在時間測試中逐漸進行改善。 避障硬件電路 ，檢測到障礙物后繞過障礙物到循跡線上接著循跡。 是否有 障礙物？ 初始化 開始 N 循跡轉(zhuǎn)彎繞過障礙物到黑線上 Y 避障軟件流程圖 遙控功能擴展小車的遙控模塊，選用PT2262/PT2272組成的無線遙控模塊， PT2262/PT2272是臺灣普城公司生產(chǎn)的一種CMOS工藝制造的低功耗低價位通用編解碼芯片，編碼芯片PT2262發(fā)出的編碼信號由：地址碼、數(shù)據(jù)碼、同步碼組成一個完整的碼字，解碼芯片PT2272 接收到信號后，其地址碼經(jīng)過兩次比較核對后，VT 腳才輸出高電平，與此同時相應(yīng)的數(shù)據(jù)腳也輸出高電平，由于該電路自己焊接比較復(fù)雜，因此從各方面綜合考慮，選擇在淘寶上買這種遙控的成品模塊進行控制，價格也很便宜。 無線遙控模塊硬件電路 這種成品電路有三種工作方式：非鎖、自鎖、互鎖。非鎖型輸出又稱點動輸出，數(shù)據(jù)腳輸出的電平是瞬時的而且和發(fā)射端是否發(fā)射相對應(yīng)，可以用于類似點動的控制，有遙控信號時數(shù)據(jù)腳是高電平，遙控信號消失時數(shù)據(jù)腳立即恢復(fù)為低電平；自鎖型輸出的數(shù)據(jù)腳能實現(xiàn)觸發(fā)翻轉(zhuǎn)工作邏輯，數(shù)據(jù)只要成功接收就能一直保持對應(yīng)的電平狀態(tài)，直到下次遙控數(shù)據(jù)發(fā)生變化時改變。自鎖型四路相互獨立互不影響，可同時遙控四路；互鎖型輸出就是任意一路收到信號則該路就能一直保持對應(yīng)的高電平狀態(tài)，接收到任意其它路的數(shù)據(jù)則恢復(fù)到原始狀態(tài)，四路互鎖只能有一路接通。我選擇的是非鎖型，有ABCD四個鍵，按下相應(yīng)鍵，則與該鍵相對應(yīng)的管腳輸出高電平，松開按鍵，電平變低，如按下A鍵，則D0變?yōu)楦唠娖?，松開后D0變低電平，可直接與單片機相連，非常方便。 遙控模塊與單片機接口電路具體控制思路是：接通電源，小車開始循跡避障工作模式，按下A鍵后小車變換為遙控避障工作模式，按下B鍵不放，小車前進，按下C鍵不放，小車左轉(zhuǎn)彎，按下D鍵不放，小車右轉(zhuǎn)彎，按下A鍵，小車又重新恢復(fù)循跡避障模式，實現(xiàn)兩種工作模式的切換。 開始 循跡避障模式 初始化A鍵按下次數(shù)%2是否為0？ N 遙控避障模式 Y 遙控軟件流程圖6 系統(tǒng)調(diào)試 (1)調(diào)試過程先設(shè)計好電路圖，利用keilC51軟件和Proteus軟件進行模擬仿真，仿真成功后到淘寶上買了元器件，然后開始自己的焊接組裝調(diào)試過程，首先將4節(jié)干電池直接接在電動機的兩端，試驗電動機是否能轉(zhuǎn)動，發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)速很慢，然后查看焊接好的電機驅(qū)動電路是否工作正常，然后開始焊接循跡模塊，先接一個RPR220型光電對管，測其在黑線和白線上的輸出電壓，實驗發(fā)現(xiàn)確實在黑線上輸出