内容发布更新时间 : 2024/12/26 12:52:37星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

图三 3）电机驱动模块

使用L298电机驱动模块如图。

此L298模块可以驱动两台直流电机。分别为M1和M2。引脚ENA，ENB可用于输入PWM脉宽调制信号对电机进行调速控制。（如果无须调速可将两引脚接5V，使电机工作在最高速状态，既将短接帽短接）实现电机正反转就更容易了，输入信号端IN1接高电平输入端IN2接低电平，电机M1正转。（如果信号端IN1接低电平， IN2接高电平，电机M1反转。）控制另一台电机是同样的方式，输入信号端IN3接高电平，输入端IN4接低电平，电机M2正转。（反之则反转），PWM信号端A控制M1调速，PWM信号端B控制M2调速。

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图四 4）避障贴墙模块

方案选择

? 方案1：使用超声波模块，根据超声波测出的障碍物距离，控制小车规避障碍物，优点反应距离远，抗干扰能力强。缺点体积庞大，且超声波模块只能用于避障，不能用于循迹功能。

? 方案2：使用红外反射式光耦。前方左右各一个可检测障碍物。底部左右两个可用于循迹，中部左右各一个可用于贴墙走功能。当有障碍物时反射红外光，时红外接收管反向导通性增强，通过一定的电路形成电位变化，输入单片机。

? 方案3：在方案二的基础上加一个LM393电压比较器，将红外接收管端连续变化的电位信号转化为清晰的高低电平信号。

方案确定

综合设计的实用性，简易性，可靠性，我选择方案三。

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理论分析与方案论证

障碍物检测和轨迹检测原理是一样的，其电路如图5所示。从经济的角度考虑，该模块选用了六个反射式光耦，反射式光耦由一个红外发射管和一个光敏三极管组成。LM393P是电压比较器，当3脚的电压大于2脚电压时，输出端1脚输出高电平，反之输出低电平。高低电平的电缝值取决于2脚的电压，调整电位器R23使2脚电压为3V。避障电路安装在小车头部的左右两边，用于检测左右障碍物。工作过程是：当无障碍物时，不反射红外线，光敏i极管截止。3脚在R16的上拉作用下为高电平(5V)，大于2脚电压(3V)，1脚输出高电平；反之，当遇到障碍物时，l脚输出低电平。左边遇到障碍物时小车右转，右边遇到障碍物时小车左转。

底部地面电路安装在小车底部，当小车处于地面时，地面发射红外线，传感器接收到让小车工作。当小车离开地面时，传感器接收不到信号，小车不工作。

图五 6

5）电源模块

7805三端稳压集成电路，电子产品中，常见的三端稳压集成电路有正电压输出的78 ×× 系列和负电压输出的79××系列。顾名思义，三端IC是指这种稳压用的集成电路，只有三条引脚输出，分别是输入端、接地端和输出端。

本系统电池采用两节锂电池供电，正常供电电压为7.4v，电机驱动模块使用原始电压，单片机及其他模块采用7805芯片降压稳压至5v供电，调高了系统的稳定性。7805降压稳压模块电路图如图六

图六 6）人体感应模块

本模块采用HC-SR501 人体红外感应模。HC-SR501 是基于红外线技术的自动控制模块，采用德国原装进口LHI778 探头设计，灵敏度高，可靠性强，超低电压工作模式，广泛应用于各类自动感应电器设备。人进入其感应范围则输出高电平，人离开感应范围则自动延时关闭高电平，输出低电平。当小车工作在此模式时，小车工作一段时间自动停止检测车周围是否有人。当没有人时，小车自动进行避障行走；当有人时，自动停止，等待人通过遥控器发出下一步指令。

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四、软件设计

程序流程图如图八：

遥控器发射红

外信号

五、整体测试

本设计在调试过程中也遇到很多问题。在后来的调试过程中一一进行了改正与调整。本电路总共设计了14个输入按键。图七是遥控器的功能图七。

手动遥控 自动避障 贴墙行走

人体感应 前进

右转 静止 左转

后退

加速

差速左拐 原速 差速右拐

减速

图七

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开始 红外解码 模式三避障 模式一红外遥控 模式二贴墙行走 模式四人体感应 图八