内容发布更新时间 : 2024/6/24 3:47:47星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

智能寻迹避障小车自动控制设计

1.设计内容

利用STC12C5A60S2单片机和玩具小车底盘以及相应的传感器实现小车的智能寻迹和避障功能。

2 系统规划设计

2.1 主控系统

采用单片机作为整个系统的核心，用其控制行进中的小车，以实现其既定的性能指标。充分分析我们的系统，其关键在于实现小车的自动控制，而在这一点上，单片机就显现出来它的优势——控制简单、方便、快捷。这样一来，单片机就可以充分发挥其资源丰富、有较为强大的控制功能及可位寻址操作功能、价格低廉等优点。因此，这种方案是一种较为理想的方案。

针对本设计特点——多开关量输入的复杂程序控制系统，需要擅长处理多开关量的标准单片机，而不能用精简I/O口和程序存储器的小体积单片机，D/A、A/D功能也不必选用。根据这些分析,我选定了STC12C5A60S2单片机作为本设计的主控装置，51单片机具有功能强大的位操作指令，I/O口均可按位寻址，程序空间多达8K，对于本设计也绰绰有余，更可贵的是51单片机价格非常低廉。

在综合考虑了传感器、两部电机的驱动等诸多因素后，我们决定采用一片单片机，充分利用STC12C5A60S2单片机的资源。（如图2.1）

图2.1 STC12C5A60S2单片机

2.2 电机驱动模块

采用L293D小型直流电机驱动器，所用芯片L293D属于H桥集成电路，其输出电流为1000MA，最高电流2A，最高工作电压36V，可以驱动感性负载，特别是其输入端可以与单片机直接相联，从而很方便地受单片机控制。当驱动小型直流电机时，可以直接控制两路电机，并可以实现电机正转与反转，实现此功能只需改变输入端的逻辑电平。因为此模块有体积小，控制方便的的特点。（如图2.2）

图2.2 L293D小型直流电机驱动器

2.3 循迹模块

采用两只红外对管，分别置于小车车身前轨道的两侧，根据两只光电开关接受到白线与黑线的情况来控制小车转向来调整车向，测试表明，只要合理安装好两只光电开关的位置就可以很好的实现循迹的功能。（如图2.3）

2.4 避障模块

采用二只红外对管分别置于小车的前端两侧，方向与小车前进方向平行，对小

车与障碍物相对距离和方位能作出较为准确的判别和及时反应。（如图2.3）

图2.3 红外对管

2.5 机械系统

本题目要求小车的机械系统稳定、灵活、简单，而三轮运动系统具备以上特点。（如图2.4）

图2.4 三轮运动系统