智能小車設(shè)計(jì)總結(jié)(編輯修改稿)
2025-08-22 08:40 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 。記程通過(guò)在車輪上安裝小磁塊，再用霍爾管感應(yīng)產(chǎn)生計(jì)數(shù)脈沖。記時(shí)由軟件實(shí)現(xiàn)，顯示采用普通七段LED。此系統(tǒng)比較靈活，采用軟件方法來(lái)解決復(fù)雜的硬件電路部分，使系統(tǒng)硬件簡(jiǎn)潔化，各類功能易于實(shí)現(xiàn)。單元模塊設(shè)計(jì)3．1紅外避障電路 采用紅外線避障方法，利用一管發(fā)射另一管接收，接收管對(duì)外界紅外線的接收強(qiáng)弱來(lái)判斷障礙物的遠(yuǎn)近，由于紅外線受外界可見(jiàn)光的影響較大，因此用250Hz的信號(hào)對(duì)38KHz的載波進(jìn)行調(diào)制，這樣減少外界的一些干擾。 接收管輸出TTL電平，有利于單片機(jī)對(duì)信號(hào)的處理。采用紅外線發(fā)射與接收原理。利用單片機(jī)產(chǎn)生38KHz信號(hào)對(duì)紅外線發(fā)射管進(jìn)行調(diào)制發(fā)射，發(fā)射距離遠(yuǎn)近由RW調(diào)節(jié)，本設(shè)計(jì)調(diào)節(jié)為10CM左右。發(fā)射出去的紅外線遇到避障物的時(shí)候反射回來(lái)，紅外線接收管對(duì)反射回來(lái)信號(hào)進(jìn)行解調(diào)，輸出TTL電平。利用單片機(jī)的中斷系統(tǒng)，在遇障礙物時(shí)控制電機(jī)并使小車轉(zhuǎn)彎。由于只采用了一組紅外線收發(fā)對(duì)管，在避障轉(zhuǎn)彎方向上，程序采用遇障礙物往左拐方式。如果要求小車正確判斷左轉(zhuǎn)還是右轉(zhuǎn)，需在小車側(cè)邊加多一組對(duì)管。外界對(duì)紅外信號(hào)的干擾比較小，性價(jià)比高。 。調(diào)試時(shí)主要是調(diào)制發(fā)射頻率為接收頭能接收的頻率，采用單片機(jī)程序解決。發(fā)射信號(hào)強(qiáng)弱的調(diào)節(jié)，由可調(diào)精密電阻調(diào)節(jié)。紅外線發(fā)射接受電路原理圖如圖2所示。 圖2 紅外避障電路 檢測(cè)鐵片電路鐵片檢測(cè)采用電感式接近開(kāi)關(guān)LJ18A38Z/BX檢測(cè)，產(chǎn)生的高低電平信號(hào)經(jīng)過(guò)處理后，完成相應(yīng)的記錄數(shù)目，驅(qū)動(dòng)蜂鳴器發(fā)聲。鐵片檢測(cè)電路如圖3所示。 圖3 鐵片檢測(cè)電路 黑帶檢測(cè)電路黑帶檢測(cè)電路如圖4所示: 圖4 黑帶檢測(cè)電路 上圖只是黑線一側(cè)的檢測(cè)電路，另一側(cè)檢測(cè)電路也是一樣的，通過(guò)將傳感器檢測(cè)的信號(hào)轉(zhuǎn)換成高低電平輸出，不同的輸出狀態(tài)組合可以實(shí)現(xiàn)不同運(yùn)動(dòng)，如下表所示： 運(yùn)動(dòng)00停止01左轉(zhuǎn)10右轉(zhuǎn)11前進(jìn) 尋光電路尋光電路如圖5所示： 圖5 尋光電路 電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路L298驅(qū)動(dòng)兩臺(tái)直流減速電機(jī)的電路。引腳6，9可用于PWM控制。如果機(jī)器人項(xiàng)目只要求直行前進(jìn)，則可將5，10和7，12兩對(duì)引腳分別接高電平和低電平，僅用單片機(jī)的兩個(gè)端口給出PWM信號(hào)控制6，11即可實(shí)現(xiàn)直行、轉(zhuǎn)彎、加減速等動(dòng)作。驅(qū)動(dòng)電路如圖6所示： 圖6 電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路 聲音控制電路 電路主要由檢音器（駐極體傳感器），晶體管放大器和LM358等構(gòu)成，采用模擬搭建。當(dāng)聲敏傳感器MIC有聲音信號(hào)時(shí)，C1電容采集信號(hào)，經(jīng)過(guò)三極管Q1將其放大，此時(shí)LM358輸出高電平；當(dāng)聲敏傳感器MIC沒(méi)有檢測(cè)到聲音信號(hào)時(shí)，LM358輸出低電平。系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)開(kāi)始單片機(jī)初始化定時(shí)器/中斷使能啟動(dòng)定時(shí)器小車工作狀態(tài)初始化外部中斷道路前向?qū)ほE擋板判斷向前尋跡速度緩沖處理前方有擋板后方有擋板速度緩沖處理向后尋跡擋板判斷NYNYUc Is ForWard Flag=0Uc Is Back Flag=0圖7 程序設(shè)計(jì)框圖實(shí)際測(cè)試模擬跑道：帶直線和半圓弧引導(dǎo)線，地上鋪有若干寬15cm長(zhǎng)不定的薄鐵板，道路中間設(shè)有障礙物、終點(diǎn)設(shè)有車庫(kù)。秒表：卷尺： 基本要求題目要求一：小車按引導(dǎo)線到達(dá)B點(diǎn)，在直道區(qū)測(cè)量金屬薄片的數(shù)量立即發(fā)出聲光信號(hào)，并實(shí)時(shí)存儲(chǔ)、顯示在“直道區(qū)”所測(cè)到的薄鐵片數(shù)目。實(shí)際測(cè)量結(jié)果：小車準(zhǔn)確沿引導(dǎo)線行駛，到達(dá)B點(diǎn)后準(zhǔn)確的測(cè)量出薄鐵片的數(shù)目，同時(shí)顯示出正確的結(jié)果。題目要求二：電動(dòng)車到達(dá)B點(diǎn)以后進(jìn)入“彎道區(qū)”，沿圓弧引導(dǎo)線到達(dá)C點(diǎn)，在C點(diǎn)停車5秒鐘，停車期間發(fā)出斷續(xù)的聲光信號(hào)。實(shí)際測(cè)量結(jié)果：小車準(zhǔn)確沿圓弧引導(dǎo)線到達(dá)C點(diǎn)，并在C點(diǎn)準(zhǔn)確停車5秒鐘，發(fā)出聲光信號(hào)。題目要求三：電動(dòng)車在光源的誘導(dǎo)之下，通過(guò)障礙區(qū)到達(dá)
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