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循迹避障智能小车--第1页
智能车可行性方案
实现功能：小车自动测距，避障，寻迹。
技术关键：小车的测距需要用到传感器来测量距离障碍物超声波的距
离；小车避障则需要注意当小车与障碍物之间距离小于某一数值时，
车通过电动机转向；寻迹则需要通过车底部的光电传感器检测行驶方
向是否偏离黑线，在通过电动机调整运行方向。
一．结构框图
振荡电路驱动电路发射器
液晶显示
ATmega16
接收电路接收器
电动驱动
寻迹电路
机电路
二．具体电路分析，
1寻迹电路
技术关键：在小车底部前部并排安置3
各个光电传感器。当小车沿直线形式
是，三个接收器中两边为高电平，中间
低电平，小车直行（如图1）；黑线转
弯时，中间和一边为高电平，另一边为低电平，则小车向低电平一端
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循迹避障智能小车--第2页
旋转，直到回到1状态（如图2，3）。
方案1：用红外发射管和接收管作为寻迹传感器。红外发射管发出
红外线，当发出的红外线射到白纸的平面后反射，若红外接收管能
接受到反射回的光线则能检测出白纸继而输出低电平；若接受不到
发射管发出的光线则输出高电平。但是红外对管工作不稳定，且容易
受外界光线的影响。
方案2：用RPR220型光电对管，它是一种反射性光电探测器。使
用光电传感器,当接收管收到二极管发出光的反射，三级管导通。电
压送入比较器的一端，比较起的另一端输入基准电压。当光敏二极管
产生电压时，比较器输出高电平，反之输出低电平给I/O端口。
所以，为了避免外界干扰，选择第二种方案。
电路图如下
2，振荡电路的设计
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技术关键：超声波发射器发射波时须输入40KHz的正弦信号或方波。
所以在在发射器之前应有一个信号触发电路，确保发射器正常工作。
方案1：用软件产生。使用Atmega16中的PWM产生40KHz的方
波，输出给超声波发射器，但程序较为复杂。
方案2：用硬件产生。使用555多谐振荡器，构成单稳态触发电路，
产生40KHZ方波信号由于555内部比较器灵敏度高，而且采用差分
电路形式其振荡频率受电源电压何温度变化影响很小。
有频率公式f=1.43/(R1+2R2)C
确定R1=R2=119C=0.1uF
方案3：硬件产生，由自激振荡电路产生40KHz的正弦信号，选用
RC自激振荡电路。有公式f=1/2πRC确定
RC=3.9789×10-6
但RC自激电路震荡不稳，尤其是在电路通电起振时，正弦信号的
频率和幅值都较小，超声波发射头不易起振。
所以，选择方案2.
电路图如图所示
3驱动电
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路
方案1：使用74LS04（六反相器）
555产生的振荡信
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