MSP430智能小車(chē)自動(dòng)糾偏與避撞實(shí)驗(yàn)分析

智能車(chē)輛是一種機(jī)器人，它可以按照預(yù)先設(shè)定的模式在一個(gè)環(huán)境里自動(dòng)行駛，也可以根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況自主執(zhí)行特定操作。其設(shè)計(jì)內(nèi)容涉及自動(dòng)控制、計(jì)算機(jī)技術(shù)、傳感與檢測(cè)技術(shù)等多個(gè)學(xué)科。智能小車(chē)在自動(dòng)控制領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。其中，如何保證車(chē)輛直線行駛，而不是“之”字形行駛、轉(zhuǎn)彎過(guò)程如何保證平行行駛，和超車(chē)是其中3個(gè)需要解決的基本問(wèn)題。文中根據(jù)3個(gè)問(wèn)題分別提出了解決方法，實(shí)際實(shí)驗(yàn)效果良好。
　　1 現(xiàn)實(shí)應(yīng)用模擬原理
　　本文模擬現(xiàn)實(shí)應(yīng)用，借助圖1所示跑道（2塊細(xì)木工板拼接而成，離地面高度8 cm，板上邊界線由約2 cm寬的黑膠帶構(gòu)成：虛線由2 cm寬、長(zhǎng)度為10 cm、間隔為10 cm的黑膠帶構(gòu)成）實(shí)現(xiàn)如下功能：甲車(chē)車(chē)頭緊靠起點(diǎn)標(biāo)志線，乙車(chē)車(chē)尾緊靠邊界，甲、乙兩輛小車(chē)同時(shí)起動(dòng)，先后通過(guò)起點(diǎn)標(biāo)志線，在行車(chē)道同向而行，在超車(chē)區(qū)超車(chē)，并實(shí)現(xiàn)兩車(chē)交替超車(chē)領(lǐng)跑功能。
　　
　　2 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
　　系統(tǒng)組成結(jié)構(gòu)如圖2所示。小車(chē)主要由控制中心（MSP430F149單片機(jī)）、避撞檢測(cè)模塊、轉(zhuǎn)彎線檢測(cè)模塊（兼作彎道糾偏）、直道糾偏檢測(cè)模塊、電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊、簡(jiǎn)易按鍵、nRF905通信接口、電源等組成。
　　
　　2．1 避撞檢測(cè)模塊
　　為保證兩車(chē)不相撞，需要使兩車(chē)之間距離保持在一個(gè)合適的范圍，即避撞。系統(tǒng)使用HY-SRF05超聲測(cè)距傳感器，將其安裝在小車(chē)車(chē)頭，可實(shí)時(shí)測(cè)得兩車(chē)縱向距離，從而控制兩車(chē)加速減速來(lái)使距離保持適中。HY-SRF05有優(yōu)秀的性能，感應(yīng)角度：不大于15度；探測(cè)距離：2～450 cm；精度可達(dá)0．2 cm。設(shè)l為測(cè)量距離，t為往返時(shí)間差，超聲波的傳播速度為c，則有t=2l／c，而聲波在空氣中傳輸速率為（m／s）。式中T為環(huán)境溫度；Co為絕對(duì)溫度時(shí)的速度，是常數(shù)。從上述兩式可以推出。