红外循迹小车原理 循迹小车循迹原理.doc

红外循迹小车原理 循迹小车循迹原理 循迹小车原理 基于51单片机的小车寻迹系统。该系统采用两组高灵敏度的光电对管，对路 面黑色轨迹进行检测，并利用单片机产生PWM波，控制小车速度。测试结果表 明，该系统能够平稳跟踪给定的路径。 关键词： 智能小车；光电对管；寻迹；脉冲宽度调制 在历届全… 人文社会科学研究的伦理责任中，最常用以确定知情同意的方式为（C ）。 (单选 )P142 A.非书面同意书 B.非口头同意大纲 C.同意书 D.以上说法都不对 英国约束社会科学领域研究计划伦理审查的重要文件为（C ）。 (单选 ) A.研究伦理制度 … Ｓ Ｅ ｌ 讨 Ｅ Ｋ　探 论 企 业 知 识 管理 文 ／范前进 摘 要 ： 着社会 的飞速发展 知识 经济也　打击 。 随 ４ 会 的快速发 展使 知识管 理在社 ．社 资本和资源 的控制 ， 到新 的活力 ， 得 为以后 随之 兴起 ， 以 大… 循迹小车原理 基于51单片机的小车寻迹系统。该系统采用两组高灵敏度的光电对管，对路 面黑色轨迹进行检测，并利用单片机产生PWM波，控制小车速度。测试结果表 明，该系统能够平稳跟踪给定的路径。 关键词： 智能小车；光电对管；寻迹；脉冲宽度调制 在历届全国大学生电子设计竞赛中多次出现了集光、机、电于一体的简 易智能小车题目。笔者通过论证、比较、实验之后，制作出了简易小车的寻迹电 路系统。整个系统基于普通玩具小车的机械结构，并利用了小车的底盘、前后轮 电机及其自动复原装置，能够平稳跟踪路面黑色轨迹运行。 总体方案 整个电路系统分为检测、控制、驱动三个模块。首先利用光电对管对路 面信号进行检测，经过比较器处理之后，送给软件控制模块进行实时控制，输出 相应的信号给驱动芯片驱动电机转动，从而控制整个小车的运动。系统方案方框 图如图1 所示。 图1 智能小车寻迹系统框图 传感检测单元 小车循迹原理 该智能小车在画有黑线的白纸 “路面”上行驶，由于黑线和白纸对光线的 反射系数不同，可根据接收到的反射光的强弱来判断“道路”—黑线。笔者在该模 块中利用了简单、应用也比较普遍的检测方法——红外探测法。 红外探测法，即利用红外线在不同颜色的物理表面具有不同的反射性质 的特点。在小车行驶过程中不断地向地面发射红外光，当红外光遇到白色地面时 发生漫发射， 反射光被装在小车上的接收管接收； 如果遇到黑线则红外光被吸收， 则小车上的接收管接收不到信号。 传感器的选择 市场上用于红外探测法的器件较多，可以利用反射式传感器外接简单电 路自制探头，也可以使用结构简单、工作性能可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、使用方便、性能可靠、用途广泛，所以该系统 中最终选择了ST168反射传感器作为红外光的发射和接收器件，其内部结构和 外接电路均较为简单，如图2 所示： 图2 ST168检测电路 ST168采用高发射功率红外光、电二极管和高灵敏光电晶体管组成，采 用非接触式检测方式。ST168的检测距离很小，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毫米则很容易受干扰。笔者经过多次测试、 比较，发现 传感器 装在距离检测物表面10毫米时，检测 果最 。 R1 制发射二极管的电 ，发射管的电 和发射功率成 比， 受其极 输 向电 50mA的 ，用R1=150的电 作为 电 ,Vcc=5V作 为电 电 ，测试发现发射功率 全能 检测 ；可 电 R2可 制接收 电路的电 ，一方面 接收红外管； 一方面可 检测电路的灵敏度。因为 传感器输出 到的是模 电 信号， 所以在输出 了比较器， 先 ST168 输出电 2.5V进行比较， 送给单片机处理和控制。 传感器的 装 选择检测方法和传感器件是 定循迹 果的 因 ，而 的 器件 装方法也是循迹电路 的一个 因 。从简单、方便、可靠 度出 发，同时在底盘装设4个红外探测头，进行两 方向 控制， 大大 高其 循迹的可靠性，具体 置分 如图3 所示。 图3 红外探头的分 图 图中循迹传感器全部在一 线上。其中X1 Y1为 一 方向控制传 感器，X2 Y2为 二 方向控制传感器，并 黑线同一 的两个传感器之 的 度不 大于黑线的 度。小车前进时， 终 (如图3中所示的行 轨迹 黑线)在X1和Y1 两个 一 传感器之 ，当小车 离黑线时， 一 传感器 能检测到黑线， 检测的信号送给小车的处理、控制系统，控制系统发出信号 对小车轨迹 以 。 二 方向探测器实 是 一 的后 ，它的 在是 到小车由于 性过大 离轨道， 次对小车的运动进行 ，从而 高了小车循迹的可靠性。 循迹小车原