基于單片機控制的自主尋跡電動小車的設計

直道檢測

在小車的中部平行裝有兩個色標傳感器，采用查詢檢測的方法對黑線進行檢測。89C51在檢測到黑線信號后，通過89C51的PI.5和Pl.6口得知是哪一個傳感器檢測到黑線，以此作為調整小車方向的基準。在程序方面，我們采用了差補控制算法。在校正服務程序中通過檢測PI.5和Pl.6口的狀態(tài)，運用差補算法，精確調節(jié)左右前輪的方向，達到使小車穩(wěn)定沿黑線行走的目的。
為了保證程序的準確性，服務程序中設置了2重黑線檢測，有效的防止了小車沖出跑道。在直道上的鐵片，我們使用金屬探測傳感器來檢測。通過計算小車開始檢測到鐵片與離開鐵片時的圈數(shù)之差，乘以車輪的周長，我們可以得到鐵片的長度以及鐵片一半的長度，由此可以得到起跑線到鐵片中央的距離。
當車輪轉動時，安裝在輪胎上的磁鋼使霍爾元件產生電平變化。因此只需記錄電平變化的次數(shù)，便能得到實際轉速。為了提高準確度，減少誤差，我們安裝了兩塊磁鋼。

轉彎檢測

為了防止小車沖出跑道以及按照黑線轉彎，需要在進人彎道之前降低速度。因此我們采用了高效的H型PWM電路調節(jié)轉速。在進人轉彎之前，我們通過提前減速程序使小車降低速度。通過跟隨黑線行駛和檢測最后一片鐵片的位置，我們可以得到準確的停車位置和車頭方向。在鐵片上停留55的期間，驅動聲光報警系統(tǒng)，發(fā)出聲光報警信號;同時，由累計脈沖的總數(shù)便可得到全程行駛的時間。

障礙檢測

首先我們通過尋找Zoow燈泡的光源，來校正小車的方向。然后通過超聲波對障礙物進行距離檢測，以此為基準，繞過障礙物。再通過檢測光源找到小車與車庫之間的距離，并由此引導小車準確進入車庫。

結束語

從測試結果來看，PWM技術能夠極大地提高電動機的驅動效率;雙色標傳感器解決了小車嚴格按照軌跡(黑線)運行的問題;超聲波傳感器能夠精確測量小車與障礙物之間的距離，為躲避障礙物提供了較好的測量方法;霍爾傳感器可精確測量運行中的轉速。從運行情況看，采用本方案設計制作的智能小車，系統(tǒng)可靠性較高，運行穩(wěn)定，定位準確，達到了設計要求。