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智能小车

设计报告

姓名:黄俊才

学院：信息学院

班级：电科1004

学号：201048360417

摘要

本系统基于AT89S52单片机的小车寻迹系统，该系统采用两组高灵

敏度的红外反射式光电传感器，对路面的黑色轨迹进行检测，将检测的

数据送入单片机进行处理，并利用单片机产生PWM波，并以最短时间完

成寻迹。同时采用红外传感器对障碍物进行躲避功能。对于交通灯的检

测采用固定频率的红外线信号表示不同的交通指示灯，使控制系统更加

智能。在软件程序上采用一定的控制算法，使得小车在直到上加速行驶，

在弯道上可以实现减速转弯，因此，本系统由红外光电传感器，单片机

和驱动单元共同作用，保证小车能在预先设定的轨迹上行驶。

关键词：单片机寻迹传感器避碍交通灯检测

本设计的主要特色：

1.自制的三轮结构小车，采用PWM调速。

2.采用6V电池供电，直流稳压电路工作稳定，可使小车在不断

行驶过程中更换电源。

3.采用红外发射传感器接收对黑线标志进行识别，具有高精度和

高灵敏度。

4.通过程序编写音乐，在小车停车后自动播放。

5.通过载波调制与解调的原理，实现红外交通灯信号的远距离检

测。

一、系统的基本原理与方案；

1.1系统基本原理分析

系统可以分为几个基本功能模块，如图1-1

A

T

8

9

S

光电传感器

5

2

电机驱动芯片

系统电源

两组电机

图1-1

对各功能模块的设计，分别有以下不同的设计方案；

1.2传感器选择方案；

方案一：采用发光二极管发光，用光敏二极管接收；

发光二极管发出的可见光照射到黑带时，光线被黑带吸收，光敏

二极管为检测到信号。呈高阻抗，使输出端为低电平。当发光二极管

发出的可见光照射到地面时，它发出的可见光反射回来被光敏二极管

检测到，其阻抗迅速降低，此时输出端为高电平。但是由于光敏二极

管受环境中可见光影响较大，电路的稳定性很差，但可以通过运放对

检测信号进行处理。

方案二：采用反射式红外光电传感器。

用ST198A型反射式红外对管组成的路径识别传感器模块，检测距

离和灵敏度均能达到系统要求，该器件具有如下特点：当发光二极管

发出的光反射回来时，三极管导通输出低电平，该光电对管调理电路

简单，工作性能稳定。

综上所述，本设计采用发光二极管进行检测，原因是性价比较合

理。

1.3电机驱动芯片选择方案

方案一：采用分立元件的H桥驱动电路。

方案二：采用集成的H桥驱动电路芯片。

由于集成的H桥驱动电路芯片体积小，稳定性高，因此选用集

成的驱动电路芯片作为电机的驱动芯片，型号为L293D。

1.4电机方案选择

方案一：

采用步进电机，步进电机的一个显著特点就是具有快速启停能

力可实现电机正反转及调速，启动性能好，启动转矩大。工作电压

可达到36V，4A。可同时驱动两台直流电机。适合应用于机器人设

计及智能小车的设计中，如果符合