智能循迹避障小车研发设计与制作

用单片机控制达林顿管使之工作在占空比可调的开关状态下,精确调整电动机转速。这种电路由于工作在管子的饱和截止模式下,效率非常高,H型桥式电路保证了简单的实现转速和方向的控制,电子管的开关速度很快,稳定性也极强,是一种广泛采用的 PWM调速技术。现市面上有很多此种芯片,我选用了L298N(如图2.2)。銚銻縵哜鳗鸿锓謎諏涼。 这种调速方式有调速特性优良、调整平滑、调速范围广、过载能力大,能承受频繁的负载冲击,还可以实现频繁的无级快速启动、制动和反转等优点。因此决定采用使用功率三极管作为功率放大器的输出控制直流电机。挤貼綬电麥结鈺贖哓类。

图2-6 H桥式电路

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图2-7 L298N

第三章 硬件设计

3.1总体设计

智能小车采用前轮驱动,前轮左右两边各用一个电机驱动,调制前面两个轮子的转速起停从而达到控制转向的目的,后轮是万象轮,起支撑的作用。将循迹对管装在车体下的前端,一开始小车自动开始寻迹功能,当搜索不到黑线的时候就自动进入壁障模式,知道再次搜索到黑线。赔荊紳谘侖驟辽輩袜錈。 8

时钟电路 壁障模块 循迹模块 A T 8 9 C 5 2 电源模块 电机驱动

图3-1 主板设计框图

3.2驱动电路

电机驱动一般采用H桥式驱动电路,L298N内部集成了H桥式驱动电路,从而可以采用L298N电路来驱动电机。通过单片机给予L298N电路PWM信号来控制小车的速度,起停。其引脚、驱动原理图如下图:塤礙籟馐决穩賽釙冊庫。

图3-2 L298N引脚图

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图3-3 电机驱动电路图

3.3信号检测模块

小车循迹原理是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,再通过LM324作比较器来采集高低电平,从而实现信号的检测。避障亦是此原理。裊樣祕廬廂颤谚鍘羋蔺。 10

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