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循迹避障小车的设计
作者：祝松柏来源：《科学导报学术》2017年第08期
摘要：该设计研究了一款基于STC89C52的两轮智能小车，能实现智能避障与智能循迹功能。小车以单片机为控制核心，结合传感器实现智能循迹避障功能，通过红外线传感器进行寻找轨迹，并通过红外线模块探测障碍物，然后控制电机转向，完成循迹避障功能。该设计相对于其他小车相比，使用红外线传感模块降低了设计成本，具有电路简单、可靠性高的特点。
关键词：STC89C52单片机；红外传感器；智能小车；循迹避障
【中图分类号】F407472【文献标识码】B
【文章编号】22361879（2017）08016202
1引言
11研究背景及意义。
网络购物已走入寻常百姓的家庭之中，其带来了便利，也促进了经济的发展1。但随之带来的问题也逐渐显露出来，例如某些特大优惠活动时，包裹数急剧增加，给收发件的工作人员带来了很大的压力。若是能有一款小车，能够将包裹按照设定好的路线运到相应的仓库事先分好类，那么将提高工作效率。然而要完成这一目标，就要求小车能够识别设定的移动轨迹，且能够准确避开行驶过程中遇到的障碍物回到事先设定的轨道中，完成任务。
2系统整体设计方案
该系统实现的主要组成包含以下5个部分2。系统设计框图如图1所示。
（1）主要的控制系统为单片机最小系统，采用了STC89C52芯片。
（2）避障电路模块使用的是红外对管模块，通过发射并接收特定频率红外线来判断小车前方是否有障碍物3。
（3）循迹电路模块采用的是红外线循迹模块，通过检测小车下方的黑线来确定路线。
（4）通过L298N电机驱动模块驱动电机的运转。
（5）采用4节5号电池的供电方式。
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3系统硬件设计
31单片机最小系统。
STC89C52单片机与其他C51单片机比较，有着更大的应用程序储存空间，单片机上ROM也更大，我们可以直接使用串口下载用户程序，这样耗时更小4。单片机最小系统原理图如图2所示。
32循迹电路。
我们采用了集成模块式电路，该红外线避障模块内部主要采用红外对管与LM393比较器组成。传感器通过主动发射红外线进行检测，因此目标的反射率是检测距离的关键。其中黑色物体吸收红外线较强探测距离最小，白色物体吸收红外线较弱探测距离最大。当红外发射接收管检测到路线为黑线时输出为低电平，当检测到路线是白线时则输出为高电平。因为模块中含有比较器，能使信号干净，波形更好，驱动能力强。
33避障电路。避障电路模块对周围环境光线检测灵敏，r