《智能小車論文》由會員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。

1、簡易智能電動車摘要：簡易智能電動車由一個電動玩具車改造而成。系統(tǒng)的控制部分以單片機(jī)為核心，通過對前向通道各種傳感器信號的采集、處理，較好地實現(xiàn)了后向通道驅(qū)動及轉(zhuǎn)向電機(jī)的運(yùn)動控制和相關(guān)信息的處理、顯示和聲光報警。關(guān)鍵詞：電動車，路徑跟蹤，避障，光源引導(dǎo)38本系統(tǒng)要求設(shè)計并制作一個簡易智能電動車，其行駛路線示意圖如圖1所示：障礙物1障礙物21m1m2mR=0.8mCB5cm起跑線1.2m2.3m0.4m5cm5cm2cm5cm5cm2cm停車區(qū)0.4m12cm光源1.45m0.4m0.3m直道區(qū)彎道區(qū)2mO50cm障礙區(qū)引導(dǎo)線車庫

2、0.2m0.4m15cm12.5cm12.5cm5cm圖1智能電動車行駛路線示意圖1設(shè)計方案包括基本要求，發(fā)揮部分及其它創(chuàng)新部分總電路框圖如圖2所示：1．1基本要求①電動車從起跑線出發(fā)（車體不得超過起跑線）、沿寬度為2cm的黑色引導(dǎo)線到達(dá)B點(diǎn)。在“直道區(qū)”鋪設(shè)的白紙下沿引導(dǎo)線埋有1~3塊寬度為15cm、長度不等的薄鐵片。電動車檢測到薄鐵片時，立即發(fā)出聲光指示信息，并實時存儲、顯示在“直道區(qū)”檢測到的薄鐵片數(shù)目。②電動車到達(dá)B點(diǎn)后進(jìn)入“彎道區(qū)”38，沿圓弧引導(dǎo)線到達(dá)C點(diǎn)（也可脫離圓弧引導(dǎo)線到達(dá)C點(diǎn)）。C點(diǎn)下埋有邊長為15cm的正

3、方形薄鐵片，要求電動車到達(dá)C點(diǎn)檢測到薄鐵片后在C處停車5秒，停車期間發(fā)出斷續(xù)的聲光信息。③電動車在光源的引導(dǎo)下，通過障礙區(qū)進(jìn)入停車區(qū)并到達(dá)車庫。電動車必須在兩個障礙物之間通過且不得與其接觸。④電動車完成上述任務(wù)后立即停車，全程不得超過90秒，行駛時間達(dá)到90秒時立2只紅外傳感器（避障）2只紅外對管（線路跟蹤）2只光敏傳感器（尋找光源）單片機(jī)（89C52）電機(jī)驅(qū)動電路3只電機(jī)A/DLCD聲光報警電源電路1只金屬探測傳感器即自動停車。圖2系統(tǒng)總體框圖1．2發(fā)揮部分和創(chuàng)新部分①電動車在“直道區(qū)”行駛過程中，我們存儲并顯示出了每個薄鐵

4、片（中心線）至起跑線間的距離。②電動車進(jìn)入停車區(qū)域后，能準(zhǔn)確駛?cè)胲噹熘?。③停車后，能?zhǔn)確顯示全程行駛時間及成功或完成信息。2單元電路的方案論證與電路參數(shù)計算2．1線路跟蹤電路方案一：采用CCD單色攝像頭，配計算機(jī)主板及圖像采集卡。對白背景下，黑線的識別，目前做的比較成熟，效果相當(dāng)好。但成本高，很難找到合適的載體。38方案二：采用顏色傳感器。目前顏色傳感器的應(yīng)用，越來越廣泛，效果也可以。但幾百元的價格及相對復(fù)雜的處理電路，并且還需要光源，所以也不是一個很好的選擇。方案三：采用一左一右兩個紅外發(fā)射接收對管。該傳感器不但價格便宜，容

5、易購買，而且處理電路（如圖3所示），簡單易行，實際使用效果很好，能很順利地引導(dǎo)小車到達(dá)C點(diǎn)。在該電路中，加比較器LM311的目的，是使模擬量轉(zhuǎn)化為開關(guān)量，便于處理。為使發(fā)射有一定的功率，發(fā)射回路要求不小于20mA的電流。根據(jù)，故可選擇R1=150Ω。啟動時，小車跨騎在黑線上。兩個紅外發(fā)射接收對管，分別安裝在黑線的兩側(cè)的白色區(qū)域，輸出為低電壓，當(dāng)走偏，位于黑線上時，輸出為高電壓。因黑線較窄（2cm），為及時調(diào)整車的方向，選擇比較器的閥值為2.5v，即黑白相間的位置，即開始調(diào)整。實驗表明，效果較理想圖3紅外發(fā)射接收對管處理電路38

6、2．2避障電路方案一：采用激光傳感器測距。能非常準(zhǔn)確地測出小車與障礙物的距離，但價格也高，處理復(fù)雜，不符合我們的要求。方案二：采用超聲傳感器。進(jìn)口的超聲傳感器，換能器薄，并且?guī)幚黼娐?，輸出與距離成比例的模擬信號，通過AD轉(zhuǎn)換，可獲得距離信息，價格貴。也有一些較簡單的超聲傳感器及處理電路，能輸出開關(guān)量信息，價格也不貴，是一個好的選擇，但由于沒買到現(xiàn)成的處理電路，平常又沒有做過這種電路，時間緊，故未采用。方案三：采用左右兩個紅外傳感器。紅外傳感器，是目前使用比較普遍的一種避障傳感器，其處理電路如圖4所示，通過調(diào)節(jié)R23、R24兩

7、個電位器，可調(diào)節(jié)兩個紅外傳感器的檢測距離為10—80cm，開關(guān)量輸出（TTL電平），簡單、可靠。我們采用這種電路，能可靠地檢測左前方、右前方、前方的障礙情況，為成功避障提供了保證。38圖4紅外發(fā)射及接收處理電路2．3光源檢測電路為了檢測光線的強(qiáng)弱，我們在小車左前方、右前方加了2只光敏傳感器，即光敏電阻。電路如圖5所示。光敏傳感器根據(jù)照射在它上面的光線的強(qiáng)弱，阻值發(fā)生變化，輸出電壓隨之變化，通過ADC0809后，得到與光強(qiáng)相對應(yīng)的數(shù)字量，從而引導(dǎo)小車，向光源靠近。不同型號的光敏電阻，暗電阻及亮電阻差別較大，需根據(jù)不同參數(shù)的光敏電

8、阻，選用不同大小的分壓電阻。圖5光源檢測電路2．4金屬檢測電路采用了一只渦流型鐵金屬探測傳感器，型號：LJ18A3-8-Z/BX?？煽刻綔y距離，小于8cm。2．5電機(jī)驅(qū)動電路38電動小車的本身自帶的換向及驅(qū)動電路，相當(dāng)粗糙，電機(jī)的特性也很不好，不能調(diào)速。電壓低了，速度慢，驅(qū)動