【摘要】随着时间的推移,各国对智能小车的研究越来越深。本设计就采用了STC89C52单片机为控制核心,利用光的直线传播原理,通过光敏电阻接收到四周的光源强度,再进行比较分析和计算出小车和光源之间的距离长度,来实现小车的启动、行进和转弯等功能的调整。
【关键词】STC89C52,光引导,智能小车
1.前言
由于现代人对电子产品、AI技术、信息技术等需求量的增加,促使智能化技术的研究越来越深,智能化的强度越来越好,应用领域也获得很大的增加。在对于航天、海艇、扫地机器人、无人飞机等各个范围。光引导智能小车也以快速发展的电子设施为基础,在市场占据一席之位。其运用了运动控制技术、光引导技术、信息技术等多种高科技技术。主要是由光源识别、电机控制及超声波避障等功能模块构成。而如今的AI技术发展状况越来越好,其中各国将它运用到军事演习、士兵模拟训练等多个领域。我国在航天航空中就多次的运用这些技术。
2.光引导智能小车的设计方案
光引导小车主要采用单片机作为整体系统的控制中心,利用光的直线传播原理,通过光敏传感器接收到不同方向的光强,再进行比较分析和计算出小车和光源之间的相对位置,来实现小车的启动、行进和转弯等功能的调整。用超声波模块,对小车和前方障碍物之间的距离进行实时检测,来防止小车在行驶过程中遇见障碍物。
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3.光引导智能小车的硬件设计
该设计主要采用STC89C52单片机,它是一款集成ROM / EPROM的微控制器,使其最小的系统简单可靠。在构建最小应用系统时包含时钟电路、电源电路和复位电路。
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电机驱动模块: L298N芯片引脚5和7脚分别接到单片机引脚上,驱动电机1。当2脚输入高电平,3脚输入低电平时,电机正转;相反当2脚输入低点平,3脚输入高电平时电机反转。引脚10和12分别接到单片机引脚上,驱动电机2。当13脚输入高电平,14脚输入低电平时,电机正转;相反当13脚输入低点平,14脚输入高电平时电机反转。
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信号接收系统:主要包括检测光源模块和比较电压模块两大部分。这部分完成了光信号到电信号的转换,使光信号的改变得以在单片机的输入上体现。
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超声波模块:使用了HC-SR04超声波传感器测距模块。通过HC-SR04不断的发出超声波进行实时检测小车与前方障碍物的距离大小。
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4.光引导智能小车的软件设计
系统首先完成STC89C52内部初始化的工作,然后通过光敏电阻进行光源的检测,并将光源方向信号传送给单片机。当检测到的光源强度右侧大于左侧时,小车将向右行驶,单片机程序将110传送给P2.0-P2.2引脚,因此左电开始机驱动。
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5.光引导智能小车的调试
当小车使用超声波模块,而光源也正对着小车的光敏电阻时,可以使用进行多次对光,但又不能把所有的时间都去对光,这里就可以采用中断的方式,在小车进行避障延时时,不断的让光敏电阻去对光。
结论
本文研究了如何利用可见光来指引小车行进,光引导智能小车区别与传统的循迹小车所依赖于的黑线。例如:现在的医院运输药品或血液,只需人为设置基础聚光点,小车可以直接根据光源来进行运输。虽然在光引导小车测试过程中,能够很好地实现寻光功能,但是仍有一些不足之处需要改善。
参考文献
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论文基于黑龙江大学生创新创业训练项目:项目名称:基于光引导小车应用机器人创新设计;项目编号:201913299008