基于at89c52单片机智能小车的设计

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1、第"!卷!"第"期宁夏工程技术B?@&"4?&"$**(年#$月4567859:6756;;<567);=>6?@?7AC;=&$**(文章编号：#1,#D,$""%$**(-*"D*!!"D*!基于!"#$%&’单片机智能小车的设计田拓#，$，郭中华!，丁帅华#，杭默涵#，$%#&伯明翰大学电子工程系，英国伯明翰’#($))；$&复旦大学电子工程系，上海$***+$；!&宁夏大学物理电气信息学院，宁夏银川,(**$#-摘要：设计了一种基于.)/+0($单片机为检测和控制核心的智能小车&以反射光耦为核心的传感器自动检

2、测黑线，通过软件对其行进路线进行控制调节；投币识别系统采用磁芯和光电传感器识别金属硬币；采用线圈感应金属模式实现站点识别&同时，设置了#12#1的点阵，滚动显示预先设置的站名和每次投币的钱数，在启动和停靠时有蜂鸣提示&该系统的制作已在实验室完成，可为发展机器智能系统提供一个研究平台&关键词：单片机；反射光耦；智能小车中图分类号：3"1+&,$文献标志码：.智能车辆是一个运用计算机、传感、信息、通信、由于黑线和白纸对光线的反射系数不同，可根据接导航、人工智能及自动控制等技术来实现环境感知、收到的反射光的强弱来判断“道路

3、”———黑线&判断规划决策和自动行驶为一体的高新技术综合体&它信号可通过单片机控制驱动模块修正前进方向，以使在军事、民用和科学研究等方面已获得了应用，对解其保持沿着黑线行进&所用的黑线宽度大约为"=G，决道路交通安全提供了一种新的途径&迄今，智能判断黑线的方案采用红外反射光耦作为传感器E,F，车辆研究与应用的论文还不多见E#D"F四个光耦并排放置于小车的前部进行线路跟踪———&为了向交通系统提供一种能识别和跟踪线路、自动投币识别和正常行驶时，中间两个光耦都应位于黑线之内，而左站点停靠的智能车辆，本文用.)/+0($单

4、片机作控右两个光耦应位于白色轨道上&对传感器进行脉冲制E(F，采用模块化设计方案，在实验室开发了一种智调制，在平均电流不变的情况下，如果占空比较小能小车，经试验预测可应用于智能交通和柔性包裹时，瞬时电流可以很大，这样可以获得最大的抗干分拣等系统E1F扰能力而不增加电源的负荷（图$）&另外，采用软件&对采集来的数据进一步处理，防止误判和漏判&#系统硬件该智能小车结构如图#所示&()’驱动模块使用大功率三极管组成H型IJK电路调节电()(循迹模块动机的转速，从而控制车速&用单片机控制H桥，该智能小车在画有黑线的白纸“路面

5、”上行驶，使之工作在占空比可调的开关状态，精确调整电动收稿日期：$**(D*/D#/&作者简介：田拓%#+/"—-，男，主要从事电子信息科学技术学习和研究&第#期田拓等：基于$%&’(")单片机智能小车的设计!!"机转速*该电路由于工作在管子的饱和截止模式给电机供电，利用’4方块电池和5&6"稳压芯片做下，效率非常高；+桥电路可以保证简单地实现转速成一个"4稳压模块给单片机供电，这样可以将电和方向可调，且电子开关速度很快，稳定性极强*机驱动造成的干扰彻底消除，提高系统稳定性*另外，为了进一步提高该电路的稳定性，并且加

6、)软件设计大设计电路的集成度，笔者采用了,)’&-驱动芯片接小车马达，并加电容去耦和二极管保护外围电路，!软件所实现的功能：$路线跟踪；%障碍检由单片机控制驱动芯片来改变电动机的速度和方向*测；&金属探测，数目存储、显示；’站点、时间显示!"#硬币识别模块和避障模块等功能*!电磁波的趋肤深度随频率的升高而迅速降"软件流程：系统上电后，首先进行初始化；延低，当频率达到一定值时，电磁波将不能穿透金属*时后，启动电机；计时开始，并启动线路跟踪模块；运用,(.谐振电路作为发射，,()谐振电路作为接收，行中，不断检测路线，来调

7、整车的方向；同时进行金在硬币投下时，由于电磁波为金属硬币所挡，,()谐属检测、记数、计算、显示距离，根据距离及探测到的振电路停振，据此可检测是否有金属硬币投入*金属位置判断站点位置（图!）*由图!可知，主程序"红外传感器是目前使用比较普遍的一种避流程主要完成两个功能：实现点阵显示和生成线路障传感器*笔者采用左右两个红外传感器，通过调跟踪模块调制时钟7&8*线路跟踪脉冲调制的占空比节两个电位器来调节两个红外传感器的检测距离*大约为"9.，高电平时，线路跟踪光耦不工作；低电该避障电路，能可靠地检测左前方、右前方、前方的平

8、时，对路面情况进行采样*点阵显示和线路跟踪障碍情况，实现良好的避障功能*由寄存器控制，小车只在前进时线路跟踪模块才工!"$停靠模块和点阵显示模块及电路作，点阵显示（站名显示）只在/-%.中断（检测到金!停靠模块在相应站点设置金属物标志，当智属站台）时才显示*能小车行驶到相应站点时，能够感应到信号，自动停#投币中断流程：该系统具有两个中断流程，靠