基于单片机的智能电动小车的设计及实现

ByGrith4

& z7 c2 L! q. N$ i; m2 Z& F4 X摘要:本文介绍一种以多种传感器为敏感元件,以AT89C51单片机为控制核心的电动小车的智能控制系统。文中叙述了该
; m. m2 R" |) T, E% X4 Z系统的硬件设计及软件流程困,并给出了实测结果。该控制技术可用于智能机器人及自动停车控制系统的设计。
- [! ]. S% r; \4 z" q关键词:单片机;自动;中断;控制;传感器
: W4 B0 J2 W! L3 R5 E前言
6 k  s$ t5 U# G7 |  ?) J5 b; q当前的电动小汽车基本.上采取的是基于纯硬件电路的一
种开环控制方法,或者是直线行使,或者是在遥控下作出前进、
后退转弯停车等基本功能。但是它们不能实现在某些特殊的
场合下,我们需要能够自动控制的小型设备先采集到一些有用
的信息的功能。本文正是在这种需要之下开发设计的一-种智能
* }" T% b% L5 E% p的电动小车的自动控制系统。它以单片机AT89C51为控制核
( J, a9 _# i, @0 E* S, H心,附以外围电路,采用金属探测器、光电检测器等传感器材检
/ I7 x- p" u. W6 g1 a测信号和障碍物;充分利用单片机的串口并口资源和运算处
/ G. S9 @. ~' N; k& L! R理能力,来实现小车的按轨迹直线行走、按轨迹转弯、检测轨道
下的金属片并显示其数目同时发出声光警示、躲避障碍物寻
/ f6 i) n0 a8 Z) P* S) ]* S灯光进入车库,最后停车等智能控制系统。
1.1寻迹电路设计
: ]9 u9 T9 q0 t9 m! |' x3 n本设计需要检测直线行驶区和沿弧线行驶区具有一定黑
白对比度的黑线。图2为寻迹发射和接收电路,共有两套,分别
$ v: y3 Q, h, P  {检测左侧车轮和右侧车轮的偏转情况。采取的是反射取样式,
' v) U$ c' H. T% N# W- T高亮度的发光二极管与光敏二极管呈V字型放置。光敏三极管
: b5 Y! V0 h$ T! M- b2 ?! L接收到的信号用LM358进行电压比较与放大。图2的电路在+
1 h' F! i. }' ^- _* j8 `: M
! C! F0 g+ g' ]$ b& ?' D. C5V电压下工作,根据发射管和接收管所需的工作压降和工作
电流,选取的负载电阻如图中所示。此部分电路的设计具有灵
9 Q: t1 W, W4 v敏度高可调节等特点。
+ k- G+ s7 s! e% P图2寻迹发射和接收电路
1.2金属探测及报警电路设计
本设计需要检测在轨道下的未知位置处埋藏的金属片,并
且在检测到金属片时,发出声光告警。如图3所示。图中的探头
为J2D- -5NB常闭型接近开关。其输出电压可直接送给单片机
5 ?5 p7 S! ?7 t8 ?5 ^# f& P进行处理。当检测到金属片后,单片机马上输出信号,控制由
; J* ^5 ?& a) B& W% m0 GNE555时基电路构成的多谐振荡器开始振荡驱动发光二极管
) r( m; w2 ^4 s+ X1 |! d- I  bD1闪亮,蜂鸣器B1断断续续的鸣叫。
- z$ `4 Y! b9 r图3金属探测器检测及报警电路
1.3平行光管方向探测电路设计
/ ]2 a" h6 k9 {4 v- C# D此部分设计采用两对光敏三极管，用于检测车库外的


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Racheler

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