自动循迹小车方案.ppt

自动循迹小车方案 ——涂燕艳（组长） 王琴 王园 工作原理 智能循迹小车的工作原理是以单片机为微控制器采用红外反射式光电管识别路径上的黑线，并以最短的时间完成循迹。采用C语言编写的算法可以实现小车在检测到起跑线时行驶，在检测到减速或加速带时又可以减速或加速。在实验室条件下，用黑色胶带纸铺设出小车预先设定的运行轨迹。因此，需要前段端光电传感器、单片机和驱动电机控制准确地结合在一起，才能保证小车在预先设定的轨道上快速、平稳地行驶。 小车的总体原理框图 循迹小车硬件部分设计 供电电源 主控电路 显示电路（时间，里程） 声光报警 寻线电路 驱动电路 供电电源 单片机系统、路径识别的传感器、电机等均需要5V电源. 在此我们可以考虑利用稳压管来实现。例如LM2940、LM7805 主控电路 主控电路主要用AT89S51单片机来实现。 AT89S51是一个低功耗，高性能CMOS 8位单片机，片内含4k Bytes ISP(In-system programmable)的可反复擦写1000次的Flash只读程序存储器，器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存储技术制造，兼容标准MCS-51指令系统及80C51引脚结构，芯片内集成了通用8位中央处理器和ISP Flash存储单元，AT89S51在众多嵌入式控制应用系统中得到广泛应用。 主要性能特点 　　 1、4k Bytes Flash片内程序存储器； 　　 2、128 bytes的随机存取数据存储器（RAM）； 　　 3、32个外部双向输入/输出（I/O）口； 　　 4、2个中断优先级、2层中断嵌套中断； 　　 5、6个中断源； 　　 6、2个16位可编程定时器/计数器； 　　 7、2个全双工串行通信口； 　　 8、看门狗（WDT）电路； 　　 9、片内振荡器和时钟电路； 　　 10、与MCS-51兼容； 　　 11、全静态工作：0Hz-33MHz； 　 12、三级程序存储器保密锁定； 　 13、可编程串行通道； 　　 14、低功耗的闲置和掉电模式。 显示电路 智能电动小车显示可以选择液晶显示屏，显示当前小车的速度和里程数据。 声光报警 在检测到金属以及小车到达一定位置时，都需要有声光报警。在这里采用LED以及蜂鸣器来实现。 寻线工作原理 寻线电路采用的是红外对管，由于黑色物体和白色物体反射系数不同，调节红外对管和被测物体之间的距离，使光敏三级管只能接受到白色物体反射回来的光束。而对于黑色物体，由于其反射的系数小，几乎所有的光线都会被黑色的物体所吸收，所反射回来的光线很弱，所以光敏三级管将无法接收足够的反射光。利用反射光可以使光敏三级管导通和关断，从而实现对黑色物体的分辨。 电路过程：当检测的物体为黑色物体时，红外光电二极管发射出得光线大部分被检测的黑色物体所吸收，反射的光线已经很微弱，光敏三极管无法接通。所以电压比较器2脚为高电平，并且与3脚的输出电压同时送入比较器进行比较。由于U2U3，使得比较器的7脚为高平，发光二极管不亮，最后输出为高电平。当被检测的物体为白色物体时，红外光电二极管发射的光线会被白纸反射回来，这时在红外线传感器的接收端会得到很强的光照，这时光敏三极管就会导通。比较器的2脚就会接地，为低电平，与3脚的电压比较后在7脚的输出端输出一个低电平。这时发光二极管就会形成回路，发出红光，输出端为底，将比较器的输出送入单片机进行判断，从而驱动电动机进行相应的运动。 驱动电路 对于电动车来说，其驱动轮的驱动电机的选择就显得十分重要 . 在此我们可以选着三极管构成桥式驱动电路。或者选着采用L298N集成电路模块来驱动 。 软件设计 * *