,对路面黑色轨迹进行检测,并运用单片机产生PWM波,操控小车速度。测验结果表明,该体系能够平稳盯梢给定的途径。
在历届全国大学生电子设计比赛中屡次呈现了集光、机、电于一体的简易智能小车标题。笔者通过证明、比较、试验之后,制造出了简易小车的寻迹电路体系。整个体系根据一般玩具小车的机械结构,并运用了小车的底盘、前后轮电机及其主动恢复设备,能够平稳盯梢路面黑色轨迹运转。
整个电路体系分为检测、操控、驱动三个模块。首要运用光电对管对路面信号进行检测,通过比较器处理之后,送给软件操控模块进行实时操控,输出相应的信号给驱动芯片驱动电机滚动,然后操控整个小车的运动。体系计划方框图如图1所示。
该智能小车在画有黑线的白纸 “路面”上行进,因为黑线和白纸对光线的反射系数不同,可根据接纳到的反射光的强弱来判别“路途”黑线。笔者在该模块中运用了简略、运用也比较遍及的检测办法红外勘探法。
红外勘探法,即运用红外线在不同色彩的物理外表具有不同的反射性质的特色。在小车行进过程中不断地向地上发射红外光,当红外光遇到白色地上时产生漫发射,反射光被装在小车上的接纳管接纳;假如遇到黑线则红外光被吸收,则小车上的接纳管接纳不到信号。
市场上用于红外勘探法的器材较多,能够运用反射式传感器外接简略电路克己探头,也能够运用结构简略、作业功能牢靠的集成式红外探头。ST系列集成红外探头价格便宜、体积小、运用便利、功能牢靠、用处广泛,所以该体系中终究挑选了ST168反射传感器作为红外光的发射和接纳器材,其内部结构和外接电路均较为简略,如图2所示:
ST168选用高发射功率红外光、电二极管和高活络光电晶体管组成,选用非触摸式检测办法。ST168的检测间隔很小,一般为8~15毫米,因为8毫米以下是它的检测盲区,而大于15毫米则很简略受搅扰。笔者通过屡次测验、比较,发现把传感器装置在间隔检测物外表10毫米时,检测作用最好。
R1约束发射二极管的电流,发射管的电流和发射功率成正比,但受其极限输入正向电流50mA的影响,用R1=150的电阻作为限流电阻,Vcc=5V作为电源电压,测验发现发射功率完全能满意检测需求;可变电阻R2可约束接纳电路的电流,一方面维护接纳红外管;另一方面可调理检测电路的活络度。因为传感器输出端得到的是模仿电压信号,所以在输出端增加了比较器,先将ST168输出电压与2.5V进行比较,再送给单片机处理和操控。
正确挑选检测办法和传感器材是决议循迹作用的重要因素,而且正确的器材装置办法也是循迹电路好坏的一个重要因素。从简略、便利、牢靠等视点动身,一起在底盘装设4个红外勘探头,进行两级方向纠正操控,将大大提高其循迹的牢靠性,具体位置散布如图3所示。
图中循迹传感器悉数在一条直线为榜首级方向操控传感器,X2与Y2为第二级方向操控传感器,而且黑线同一边的两个传感器之间的宽度不得大于黑线的宽度。小车行进时,始终保持(如图3中所示的行走轨迹黑线这两个榜首级传感器之间,当小车违背黑线时,榜首级传感器就能检测到黑线,把检测的信号送给小车的处理、操控体系,操控体系宣布信号对小车轨迹予以纠正。第二级方向勘探器实践是榜首级的后备维护,它的存在是考虑到小车因为惯性过大会仍旧违背轨迹,再次对小车的运动进行纠正,然后提高了小车循迹的牢靠性。
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