智能红外避障小车.pdf

目录 前言2 摘要2 功能概述2 硬件设计3 避障电路3 驱动电路4 信号检测7 主控电路7 程序设计8 小结17 参考文献18 1 前言 随着生产自动化的发展需要，机器人已经越来越广泛地应用到生产自上， 随着科学技术的发展，机器人的传感器种类也越来越多，其中红外传感器 已经成为自动行走和驾驶的重要部件。红外的典型应用领域为自主式智能 导航系统，机器人要实现自动避障功能就必须要感知障碍物，感知障碍物 相当给机器人一个视觉功能。智能避障是基于红外传感系统，采用红外 传感器实现前方障碍物检测，并判断障碍物远近。由于时间和水平有限， 我们暂选最基本的避障功能作为此次设计的目标。本设计通过小车这个载 体再结合由STC89C52为核心的控制板可以达到其基本功能，再辅加由漫反 射式光电开关组成的避障电路、555组成的转速控制电路、电源电路、差 分驱动电路就可以完善整个设计。 摘要 本文提出一种智能避障小车的设计方法，利用红外技术检测障碍物信息，采 用 STC89C52单片机进行实时控制，实现智能避障，智小车采用后轮驱 动，两轮各一个直流电机控制，避障用的传感器采用红外漫反射式传感器。 功能概述 智能小车采用前轮驱动，前轮左右两边各用一个电机驱动，分别控制两 个轮子的转动从而达到转向的目的，后轮是万向轮，起支撑的作用。将 三个红外线光电传感器分别装在车体的左中右，当车的左边的传感器检 测到障碍物时，主控芯片控制右轮电机停止左轮转动，车向右方转向， 2 当车的右边传感器检测到障碍物时，主控芯片控制左轮电机停止转动， 车向左方转向，当前面有障碍物时规定车右转。 硬件设计 如下图所示，是本次设计智能小车的电路框图。以STC89C52为电路的中 央处理器，来处理传感器采集来的数据，处理完毕之后以便去控制电机 驱动电路来驱动电机。电源部分是为整个电路模块提供电源，以便能正 常工作。 循迹红外对管 避障红外对 复位电路 管 STC89C52 报警电路 电机驱动 时钟电路 避障电路 避障电路采用漫反射式光电开关进行避障。光电开关是集发射头和接 收头于一体的检测开关，其工作原理是根据发射头发出的光束，被障 3 碍物反射，接收头据此做出判断是否有障碍物。当有光线反射回来时， 输出低电平；当没有光线反射回来时，输出高电平。单片机根据接收 头电平的高低做出相应控制，避免小车碰到障碍物，由于接收管输出 TTL 电平，有利于单片机对信号的处理。 避障电路功能表： 传感器 避障电路输出 （上升沿动作） 待执行命令 左 中 右 左转信号(P2.1) 右转信号 （P2.0） 0 0 0 √ 右转 0 0 1 √ 右转 0 1 0 √ 右转 0 1 1 √ 右转 1 0 0 √ 左转 1 0 1