智能循跡小車答辯

“四小活動”作品匯報智能循跡小車設(shè)計制作者：學(xué)員二隊083441崔鴻禛陳思名制作時間：2011年5月——2011年9月指導(dǎo)教師：周立軍設(shè)計背景人們在不斷探討、改造、認(rèn)識自然的過程中，制造能替代人勞動的機(jī)器一直是人類的夢想。他可以按照預(yù)先設(shè)定的模式在一個特定的環(huán)境里自動的運作，無需人為管理，便可以完成預(yù)期所要達(dá)到的或是更高的目標(biāo)。智能車就是其中的一個體現(xiàn)。智能小車集環(huán)境感知、規(guī)劃決策，自動行駛等功能于一體的綜合系統(tǒng)，是典型的高新技術(shù)綜合體。本次設(shè)計的智能車，采用ST89C52單片機(jī)作為小車的核心；利用紅外傳感器進(jìn)行尋跡，用L9110作為電機(jī)控制。

我們采用單片機(jī)STC89C52作為主控制核心，STC89C52的對當(dāng)前的傳感器進(jìn)行查詢，根據(jù)傳感器傳來的信息，對當(dāng)前的環(huán)境作出判斷，最后對電機(jī)作出相應(yīng)的動作。單片機(jī)通過紅外傳感器檢測場地黑線，從而控制電機(jī)驅(qū)動模塊，改變電機(jī)轉(zhuǎn)速，達(dá)到改變方向的目的。系統(tǒng)框圖如下：小車的總體設(shè)計

地面黑線

傳感器ST89C52電機(jī)驅(qū)動模塊左電機(jī)右電機(jī)一、小車車體方案一：采用三輪式車身，前輪為萬向輪，后輪為兩個電機(jī)單獨控制的驅(qū)動輪。但此方案使得車身較小，元器件安裝的較緊密，在維護(hù)時較困難，而且小車轉(zhuǎn)彎時容易側(cè)翻。所以我們放棄了此方案。方案二：采用四輪式車身，前輪為驅(qū)動輪。此方案小車體積較大，有充?？臻g安放元器件，也為后續(xù)添加其他功能做好準(zhǔn)備。但小車轉(zhuǎn)向較為笨重。由于小車安裝元器件不是很多，所以我們選擇此方案。一、小車車體

四輪小車，雙電機(jī)。通過控制一個電機(jī)向前轉(zhuǎn)，一個電機(jī)向后轉(zhuǎn)。從而達(dá)到轉(zhuǎn)彎的目的。

二、小車核心——單片機(jī)AT89C52單片機(jī)是一種低電壓、高性能的CMOS8位單片機(jī)，擁有8Kb存儲空間，適合與許多較為復(fù)雜的控制應(yīng)用。三、傳感器電路設(shè)計方案1：用光敏電阻組成光敏探測器。光敏電阻的阻值可以跟隨周圍環(huán)境光線的變化而變化。當(dāng)光線照射到白線上面時，光線發(fā)射強(qiáng)烈，光線照射到黑線上面時，光線發(fā)射較弱。因此光敏電阻在白線和黑線上方時，阻值會發(fā)生明顯的變化。將阻值的變化值經(jīng)過比較器就可以輸出高低電平。但是這種方案受光照影響很大，不能夠穩(wěn)定的工作。因此我們考慮其他更加穩(wěn)定的方案。方案2：用紅外發(fā)射管和接收管自己制作光電對管尋跡傳感器。紅外發(fā)射管發(fā)出紅外線，當(dāng)發(fā)出的紅外線照射到白色的平面后反射，若紅外接收管能接收到反射回的光線則檢測出白線繼而輸出低電平，若接收不到發(fā)射管發(fā)出的光線則檢測出黑線繼而輸出高電平。這樣自己制作組裝的尋跡傳感器基本能夠滿足要求，所以我們選擇了這個方案。

三、黑線檢測電路設(shè)計

探測路面黑線的基本原理：光線照射到路面并反射，由于黑線和白紙對光的反射系數(shù)不同，可以根據(jù)接收到的反射光強(qiáng)弱來判斷是否是黑線。利用這個原理，可以控制小車行走的路跡。四、電機(jī)驅(qū)動電路L9110是為控制和驅(qū)動電機(jī)設(shè)計的集成電路器件。具有良好的抗干擾性、較大的電流驅(qū)動能力、有較低的輸出飽和壓降。五、電源方案方案一：采用1節(jié)4.2V可充電式鋰電池給直流電機(jī)供電，經(jīng)過電壓變換后給支流電機(jī)供電，給單片機(jī)系統(tǒng)和其他芯片供電。但由于電壓不太夠，價格昂貴，因此，我們放棄了。方案二：采用4節(jié)1.5V干電池供電，電壓達(dá)到6v，經(jīng)

穩(wěn)壓后給支流電機(jī)供電，給單片機(jī)系統(tǒng)和其他芯片供電。此方案雖然在調(diào)試中消耗較大，但最為符合實際情況，所以我們選擇此方案。小車芯片實物小車實際運行情況前景展望：本次設(shè)計我們只運用了單片機(jī)的一個功能，如果再加上其他的傳感器，可以讓小車實現(xiàn)更多的功能，如壁障、報警、暗處行駛、聲音控制、環(huán)境數(shù)據(jù)測量與傳輸?shù)?。可廣泛應(yīng)用于軍事偵察、勘探、礦產(chǎn)開采等不便于人員實地堪察的