·54·仪表技术2011年第2期基于51单片机的智能循迹小车的设计黄春平,万其明,叶林(中山职业技术学院电子信息工程系,广东中山528404)摘要:利用STC89S52为控制核心,通过红外发射和接收管采集信号,并将信号转换为能被单片机识别的数字信号。单片机控制直流电机不同的转动状态,实现小车的前进、后退、左转、右转等功能,并通过发光二极管指示不同的运动状态。整个系统的电路结构简单,可靠性高。关键词:51单片机;红外发射;直流电机;智能小车:TP273文献标识码:A:1006-2394(2011)02-0054-03TheDesignofInteligentCarBasedon51HUANGChun-ping,WANQi-ming,YELin(ZhongshanPolytechnic,Zhongshan528404,China)Abstract:ThechipSTC89S52isusedasthecontrolcenter,andsignalsarecolectedthroughtheinfraredtransmit-terandreceiver.Signalsareconvertedtodigitalsignalswhichcanbeidentifiedbythesinglechip.ThemicroprocessorcontrolsDCmotorrotationstatetoachievefunctionsofcargoingforward,backward,turningleftandturningright.Dif-ferentmotionstatesareindicatedthroughtheLED.Thesystemhassimplecircuitstructureandhighreliability.Keywords:51-microcontroler;infraredtransmiting;DCmotor;inteligentcar0引言智能小车在感知效应方面全面模拟人的机器系统,它是人工智能技术的试验场。智能小车具有识别、推理、学习和规划等智能机制,可以把感知和智能化结合起来,能在非特定环境下工作,在恶劣条件下探测、救生等方面具有广阔的应用前景。基于STC89S52单片机的智能循迹小车能沿黑色指引导线前进,通过红外发射接收,自动识别处理,发出声光信号指示运动状态。1循迹小车硬件组成循迹小车由机械和电控系统两部分组成。机械载体采用一种简单的车模装置,采用左右两轮分别驱动,前轮采用万向轮的车体设计,电机采用直流减速电机;电控系统主要由电源供应模块、红外检测模块、显示模块、电机驱动模块、蜂鸣器提示模块等五部分构成,如图1所示。图1系统框图单片机是整个智能循迹小车的核心,控制所有模块。本系统采用STC89S52,它是一种低功耗、高性能CMOS8位微控制器,具有8K字节在系统可编程FLASH存储器,使用STC公司高密度非易失性存储器技术制造,与工业80C51指令和引脚完全兼容。片上FLASH允许程序存储器在系统可编程,亦使用常规编程器。主控模块如图2所示,支持上电和按键复位。1.1电源模块电源模块采用了两种供电方式,在程序调试下载阶段采用了来自PC机的USB接口供电,在小车循迹行驶的时候采用4节1.5V的干电池供电。电源通过7805稳压块稳压,470μF和104电容进行滤波,如图3所示。1.2红外检测模块红外检测采用了TCRT5000,在车后部靠近后轮处安装两对TCRT5000红外对管,与路面距离控制在12mm左右。TCRT5000测试电路如图4所示。黑线检测原理是红外发射管发射光线到路面,红外光遇到白底则被反射,接收管接收到反射光,经施密特触发器整形后输出低电平;当红外光遇到黑线时则被吸收,接收管没有接收到反射光,经施密特触发器整形后输出高电平。红外检测模块电路原理如图5所示。收稿日期:2010-09作者简介:黄春平(1981—),男,讲师,硕士,主要从事智能仪器的研究和教学工作。2011年第2期仪表技术·55·1.3直流电机驱动模块TTL逻辑电平信号,可驱动36V、2A以下的电机。两个后轮采用L293D驱动的直流电机带动。L293D可驱动两个电机,3、6和11、14脚之间分别接2L293D是驱动二相和四相直流电机的专用芯片,内含个电机。2、7、10、15脚接输入控制电平,控制电机的两个H桥的高电压大电流双全桥式驱动器,接收标准正反转,EN1、EN2接控制使能端,控制电机的停转,图2主控模块图5红外检测模块图3电源模块L293D的逻辑功能如表1所示。单片机通过输出二组PWM波来控制电机的正反转。控制方法与控制电路都比较简单,2、7脚控制第一个电机的方向,输入的EN1控制第一个电机的速度;10,15脚控制第二个电机的方向,输入的EN2控制第二个电机的速度,直流电机驱动电路如图6所示。图4TCRT5000测试电路·56·仪表技术2011年第2期图6直流电机驱动电路表1L293D逻辑功能EN1(2)IN1(IN3)IN2(IN4)电机运转情况HHH前进HLL后退HHL左转HLH右转2软件设计图7给出的是主...