基于光電傳感器的智能小車循跡模塊設(shè)計(jì)-文庫吧資料
2024-11-15 08:36本頁面
【正文】 8X38mm，交流輸入轉(zhuǎn)換由開關(guān)選擇，具有過流短路保護(hù)功能，能自冷散熱。輸出（ 5V、 12V）。 時(shí)鐘電路和復(fù)位電路 如圖 51（與單片機(jī)構(gòu)成最小系統(tǒng)） 1）采用外部時(shí)鐘，晶振頻率為 12MHZ 2）采用按鍵復(fù)位 電源采用雙路開關(guān)電源。 AT89C51 單片機(jī)可提供許多高性價(jià)比的 應(yīng)用場合，可靈活應(yīng)用于各種控制領(lǐng)域。在電路中， LM324 的一個(gè)輸入端需接滑動(dòng)變阻器，通過改變滑動(dòng)變阻器的阻值來提供合適的比較電壓。 15V 工作。電路功耗很小，工作電壓范圍寬，可用正電源 3～ 30V，或正負(fù)雙電源177。 LM324 為四運(yùn)放集成電路，采用 14 腳雙列直插塑料封裝。照 射到白色時(shí)， 發(fā)光二極管發(fā)射的光線被 光電管接收 到，電路相當(dāng)于閉合， 輸出低電平。 正常情況下，發(fā)光器發(fā)出的光反射回來被收光器收到；一旦光路被檢測物擋住，收光器收不到光時(shí)，光電開關(guān)就動(dòng)作，輸出一個(gè)開關(guān)控制信號(hào) 。通過發(fā)射紅外信號(hào)，看接收信號(hào)變化判斷檢測物體狀態(tài)的變化。 四、 傳感器選用 紅外傳感器 ST188，采用高發(fā)射功率紅外光電二極管和高靈敏度光電晶體管組成 ， 檢測距離可調(diào)整范圍大 ， 413mm 可用 ， 采用非接觸檢測方式。若小車回到了軌道上，即 4個(gè)傳感器都接收到光線，則小車會(huì)繼續(xù)行走；若小車由于慣性 過大依舊偏離軌道，越出了第一級(jí)兩個(gè)傳感器的探測范圍，這時(shí)第二級(jí)傳感器檢測到并加大偏轉(zhuǎn)力度，使小車迅速回到正確軌道上去。其中 X1與 Y1為第一級(jí)方向控制傳感器，X2與 Y2 為第二級(jí)方向控制傳感器，并且黑線同一邊的兩個(gè)傳感器之間的寬度不大于黑線的寬度。 方案三： 采用 4個(gè)紅外傳感器，具體位置如圖 所示。 方案二： 采用三個(gè)紅外傳感器，一個(gè)置于軌道中間，兩個(gè)置于軌道外側(cè)，當(dāng)小車脫離軌道時(shí)，置于中間的一個(gè)紅外傳感器接收到光線，等待外面任一個(gè)檢測到黑線后，做出相應(yīng)的轉(zhuǎn)向調(diào)整，直到中間的紅外傳感器重新檢測到黑線再恢復(fù)正向行駛。 傳感器的安裝方案對(duì)比 方案一： 采用兩個(gè)紅外光電傳感器，分別放置在電動(dòng)車車頭的左、右兩個(gè)方向，用來控制小車的行走方向。這個(gè)系列的傳感器種類齊全、價(jià)格便宜、體積小、使用方便、質(zhì)量可靠、用途廣泛。但是這種方案受 外界 光照影響很大，不能夠穩(wěn)定的工作。因此光敏電阻在白線和黑線上方時(shí)，阻值會(huì)發(fā)生明顯的變化。 光敏電阻的阻值可以跟隨周圍環(huán)境光線的變化而變化。綜合考慮后決定選用 AT89C51 單片機(jī)作為主控芯片。因此，這種方案是一種較為理想的方案。系統(tǒng)的關(guān)鍵在于實(shí)現(xiàn)小車的自動(dòng)控制，而在這一點(diǎn)上，單片機(jī)就顯現(xiàn)出來它的優(yōu)勢 —— 控制簡單、方便、快捷。雖然 CPLD 的處理速度非?？欤≤嚨男羞M(jìn)速度不可能太高，那么對(duì)系統(tǒng)處理信息的要求也就不會(huì)太高，若采用該方案，不僅在控制上會(huì)遇到許許多多不必要增加的難題，而且成本較高，造成資源的浪費(fèi)。 主控模塊選用方案對(duì)比 方案一： 選用一片 CPLD 作為系統(tǒng)的核心部件，實(shí) 現(xiàn)控制與處理的功能。 根據(jù)要求，確定如下方案：在小車上加裝四個(gè)紅外光電傳感器，實(shí)現(xiàn)對(duì)電動(dòng)車的位置、運(yùn)行狀況的檢測，并將測量數(shù)據(jù)傳送至 AT89C51 單片機(jī)進(jìn)行處理，然后由單片機(jī)根據(jù)所檢測的數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)對(duì)智能小車的控制。模塊劃分為 電源模塊、光電傳感器檢測模塊、主控電路模塊、電機(jī)及驅(qū)動(dòng)模塊 等子模塊。 這里的循跡是指小車在白色地板上循黑線行走，由于黑線和白色地板對(duì)光線的反射系數(shù)不同，可以根據(jù)傳感器接收到反射光的強(qiáng)弱來判斷“道路”。 本設(shè)計(jì) 是 基于光電傳感器的簡易自動(dòng)尋跡小車系統(tǒng) 。在工業(yè)生產(chǎn)中，可以代替人類完成惡劣環(huán)境下的貨物搬運(yùn)、設(shè)備檢測等任務(wù)；在軍事上，可以在危險(xiǎn)地帶代替人類完成偵察、排雷等任務(wù)；在民用上，可以作為導(dǎo)盲車為盲人提供幫助；在科學(xué)研究方面，可以代替人類完成外星球勘探或者礦藏勘探等 。 ，小車要能夠及時(shí)作出調(diào) 整，進(jìn)行恰當(dāng)?shù)霓D(zhuǎn)向。 4. 培養(yǎng)書寫綜合設(shè)計(jì)報(bào)告的能力。進(jìn)一步理解傳感器及檢測系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和應(yīng)用。 【注】本課程設(shè)計(jì)既可以作為傳感器課程設(shè)計(jì)也可以作為單片機(jī)課程設(shè)計(jì)，只需稍加修改偏向 課程設(shè)計(jì)報(bào)告書 課程名稱： 題 目： 基于光電傳感器的智能小車尋跡模塊 設(shè)計(jì) 系 （院）： 學(xué) 期： 專業(yè)班級(jí)： 姓 名： 學(xué) 號(hào)： 評(píng)語： 目錄 一、設(shè)計(jì)目的 ................................................................................................................ 1 二、題目的具體設(shè)計(jì)要求 ............................................................................................ 1 三、系統(tǒng)的總體實(shí)現(xiàn)原理、方案設(shè)計(jì) ........................................................................ 1 ................................................................................................ 1 ............................................................................................................ 1 ........................................................................................ 2 體方案設(shè)計(jì) .................................................................................................... 2 主控模塊選用方案對(duì)比 .........................
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