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智能小车

摘要

本小车以MSP超低功耗单片机系列MSP430F5438为核心，完成寻迹、避

障、测速、测距等功能。在机械结构上，对普通的小车作了改进，即用一个万用

轮来代替两个前轮，使小车的转向更加灵敏。采用PWM驱动芯片控制电机，

红外传感器来寻迹，超声波传感器来避障、测距，霍尔传感器测速。基于可靠的

硬件设计和稳定的软件算法，实现题目要求。而且附加实现显示起跑距离、行驶

时间、行驶速度等扩展功能。

关键词：MSP430寻迹避障测速测距

Abstract

ThisdesigniscontrolledwiththeMCU(MSP430F5438)tocompletethe

functionoffindingtrace,detectingmedal,avoidingbarrier,tendingtolightand

measurespeed.Byusinginfraredsensortolocatethetrace,photo,electricalsenseto

measurethelight、metalsensortodetectthemetalandultrasonicwavesensortoavoid

thebarrier.Basedonthereliablehardwareandsoftwaredesigning,thisdesigniswell

fulfilled.Inaddition,suchextendedfunctionsasmeasuringthedistanceandrecording

therunning-timearecompletedwell.Onthelevelofmachinestructure,weusea

perfectwheeltomakethecarturningmoreconvenience.

KeyWords:MSP430findtracedetectmedalavoidbarrierandtendtolight.

一、系统设计

1.1设计要求

1、基本要求

(1)小车跑道如下图所示，要求小车在跑道上实现寻迹、避障、测距、测速

等基本功能。

图1.1小车跑道

2、发挥部分

(1)小车在跑道上行驶的过程中，存储并显示小车行驶的速度。

(2)停车后，能准确显示小车全程行驶的时间及路程。

(3)其他。

1.2方案论证及比较

1、电机驱动

方案一：使用继电器对电机进行开关控制和调制。但缺点很明显，继电器响

应慢而且机械结构容易坏。

方案二：使用三极管或者达林顿管，结合单片机输出PWM信号实现调速

1

的目的，此方案易于实施，但若控制电机转动方向较为困难。

方案三：使用PWM控制芯片来实现对电机的控制。

方案选择：采用方案三。该方案电路简单，性能稳定，可以轻松实现对电机

方向的控制。

2.路面寻线模块

方案一：采用光敏传感器，根据白色背景和黑线反光程度的不同来判断传感

器是否位于黑线上。

方案二：采用反射式红外传感器来进行探测。只要选择数量和探测距离合适

的红外传感器，可以准确的判断出黑线的位置。

方案选择：采用方案二。方案一受环境光的影响太大，效果不佳。而红外光

不易受到环境光的干扰。

3.避障模块

方案一：采用一体化红外接收头，在38KHz附近，接收头的灵敏度不同。

依次在38KHz发射频段不同的红外线，在距离障碍物一定距离时测出障碍物。