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智能小车的设计与应用
作者:王勇申初俊博孙恒震郝政韩特刘峥来源:《科技传播》2016年第07期
摘要本设计是一种基于单片机控制的自动循迹避障小车系统,智能小车系统由软件和硬件设计构成。智能小车以C51单片机1为主控系统,包括避障模块、循迹模块、电机模块,两个直流电动机驱动小车前进,用单片机产生脉冲波,控制小车速度。利用红外传感器对目标进行检测,并将检测到的信号反馈给单片机。单片机对采接收到的信号进行分析和判别,根据判别情况,直流电机对小车的转向进行调整,从而使小车能够沿着一定方向(黑线)自动行驶,实现小车自动循迹避障的目的。
关键词智能小车;单片机;红外传感器
中图分类号TP3文献标识码A文章编号16746708(2016)160017002
在如今全球智能化的时代,机器人在许多领域已开始应用,如消防、工厂、医院、建筑行业甚至军事等领域。机器人是靠自身动力和控制力来实现各种功能的一种机器。在机器人技术智能化不断发展的过程中,科研人员开始将许多新的技术应用于机器人,并运用于各个领域。在这些领域里,科学研究人员发明了许多具有靠自身动力和控制力来实现某种特定性能的智能机器人,如消防机器人、海底作业机器人、医疗救援机器人、作战应用机器人等,智能小车可作为机器人的一类。智能小车体现了传感器技术和自动控制技术。智能小车就是通过传感器对信号进行发送和接收,将接收到的信号进行处理,发送给单片机,通过单片机编程的方法来控制小车,最终实现小车自动循迹避障的智能化要求。
1主控部分
主控部分以C51单片机为主要器件,由于单片机控制简单、方便,有很好的控制功能和操作功能,循迹传感器和避障传感器将信息传递给单片机,单片机通过得到的信息来控制小车的电机,来控制行进中的小车的方向,以实现特定的目标。
2循迹部分
循迹部分采用RPR220红外光电传感器件2,RPR220由探测器和接收器组成,它的接收器实际上是一个硅平面光电三极管,经测试,该探测器对黑线检测结果非常好,受外界光源影响较小,小车装上两对光电对管,即可保证车体始终保持在轨道内正常前行。循迹即小车沿着指定的行进路线(黑线)行驶,寻迹部分主要采用红外光电传感器进行探测,由于红外线对不同颜色具有不同的反应,当遇到白光时,会发生漫反射,而遇到黑线时,黑线就会将红外光线吸收。通过对不同颜色的物体反射的情况,将不同信息反馈到红外接收装置上。单片机根据
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