基于单片机的智能电动小车的设计及实现

ByGrith4

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
5 r) I( @7 t' d- X$ A1 @. `, |4 j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。
0 [8 l/ d# B; O2 h% j$ b关键词:单片机;自动;中断;控制;传感器
/ {9 _- @( S3 ~7 s前言
当前的电动小汽车基本.上采取的是基于纯硬件电路的一
; Q9 H4 y7 K% y" K" L/ T7 T9 C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、
% K/ k3 k2 q" G! l3 e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
* X) t' Q$ R4 ~4 I, {4 Y( }& w& i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
的电动小车的自动控制系统。它以单片机AT89C51为控制核
" e, S& ~8 B( w+ a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
- w8 u5 m1 X) k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
5 R2 Q' L/ {5 I1 F: @* ^! g9 E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
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
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
0 I2 l7 q9 V. K% D: y" F/ S4 d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,
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
接收到的信号用LM358进行电压比较与放大。图2的电路在+
2 A; @5 |( T1 E) P) `
$ B  x3 P" X# B# ~3 i5V电压下工作,根据发射管和接收管所需的工作压降和工作
' }8 C) C/ t: y% N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
7 L# ~3 g4 ]0 q1 K0 _3 Z* j. r敏度高可调节等特点。
- Y# V' V/ R" O图2寻迹发射和接收电路
% V2 \1 ]9 N2 C* `8 [6 T1.2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
' B6 ^  [; s9 E  M+ F进行处理。当检测到金属片后,单片机马上输出信号,控制由
NE555时基电路构成的多谐振荡器开始振荡驱动发光二极管
3 t: X# S5 Q  Y7 QD1闪亮,蜂鸣器B1断断续续的鸣叫。
图3金属探测器检测及报警电路
3 o( Z: ]5 k' ?5 E/ s  n' ^1.3平行光管方向探测电路设计
! @+ j* f1 J/ ]6 s8 n, e8 i9 a. P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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