智能小車 黑白線識別 尋光 尋跡 電機(jī)驅(qū)動原理分析 3路尋跡算法分析 含原理圖和程序分析

前言 本資料介紹了有海創(chuàng)電子開發(fā)的尋跡電路、尋光電路、電機(jī)驅(qū) 動電路的工作原理，并進(jìn)行了電路和調(diào)試點的分析。后面還提供了基于51單片機(jī)控制的智能小車3路黑白線探測尋跡算法，希望對您有所幫助。本資料為福建泉州海創(chuàng)電子版權(quán)所有，未經(jīng)允許不得轉(zhuǎn)載和傳播，請朋友注意尊重知識產(chǎn)權(quán)。一、智能小車 傳感器與電機(jī)驅(qū)動電路 本頁介紹了尋跡電路、尋光電路、電機(jī)驅(qū)動電路的工作原理，并進(jìn)行了電路分析。希望給愛好者有所幫助 福建泉州海創(chuàng)電子 陳工 旗艦店http:/ 加盟店http:/V2V2的電壓計算公式1616166612RRVRRRVRRRVVCCCCCCR6不變 有光照1R1變小 則V2變大無光照R1變大 則V2變小尋光電路分析尋光電路分析一、有光照情況光敏電阻R1變小 V2變大 假設(shè)V2=4.6VTV3電壓 4VV2V3 反向端大于同向端 參考模電課程 運放作為比較器部分 則OUT5輸出低電平為低0給單片機(jī)識別，單片機(jī)通過if來掃描out5給的引腳V2一、無光照情況光敏電阻R1變大 V2變小 假設(shè)V2=3.2VV3電壓不變還是 4VV2V3 反向端大于同向端 參考模電課程 運放作為比較器部分 則OUT5輸出低電平為低0給單片機(jī)識別，單片機(jī)通過if來掃描out5給的引腳V2一、無光照情況光敏電阻R1變大 V2變小 假設(shè)V2=3.2VV3電壓不變還是 4VV25V一般6-12V起緩沖作用起濾波作用5V5V加濾波電容后加濾波電容后的的5V輸出輸出不加濾波電容不加濾波電容后的后的5V輸出輸出注注;這里的這里的VCC為大電壓為大電壓是給電機(jī)提供是給電機(jī)提供電源電源單片機(jī)單片機(jī)控制信控制信號輸入號輸入輸出給輸出給電機(jī)電機(jī)使能端使能端5V有效有效工作工作電機(jī)驅(qū)動模塊介紹電機(jī)驅(qū)動模塊介紹二、尋跡小車3路尋跡算法 本PPT介紹了小車結(jié)構(gòu)（如是RP5履帶坦克車就不需要萬向輪，工作原理完全相同）介紹了3路尋跡的編程方法，旨在給初學(xué)者提供編程思路，僅供參考，朋友一定要根據(jù)自己實際電路和CPU進(jìn)行編程。福建泉州海創(chuàng)電子 客服 旗艦店http:/ 一分店http:/ 二分店http:/小車結(jié)構(gòu)左輪右輪萬向滑輪左減速電機(jī)前方直流電機(jī) 小家電 小車步進(jìn)電機(jī) 空調(diào) 門伺服電機(jī) 舵機(jī) 機(jī)械手輪胎 2個減速箱+電機(jī) 2套萬向滑輪 1個黃色底盤 PCB敷銅板 亞克力板螺絲 卡簧 固定片右減速電機(jī)左輪右輪萬向滑輪左減速電機(jī)前方右減速電機(jī)左電機(jī)P1.3 P1.2LA LB0 0 不轉(zhuǎn)0 1 前轉(zhuǎn)1 0 后轉(zhuǎn)1 1 不轉(zhuǎn)LA LBRA RB電機(jī)驅(qū)動電路單片機(jī)右電機(jī)P1.1 P1.0RA RB0 0 不轉(zhuǎn)0 1 前轉(zhuǎn)1 0 后轉(zhuǎn)1 1 不轉(zhuǎn)單片機(jī)通過電機(jī)驅(qū)動電路控制小車運行方法P1.3 P1.2 P1.3 P1.20 1 0 1 前進(jìn)1 0 1 0 后退1 1 0 1 左轉(zhuǎn)彎0 1 1 1 右轉(zhuǎn)彎小車尋跡算法小車尋跡算法 以以3路探測為例路探測為例左輪右輪萬向滑輪左減速電機(jī)前方右減速電機(jī)LA LBRA RB電機(jī)驅(qū)動電路單片機(jī)單片機(jī)通過電機(jī)驅(qū)動電路控制小車運行方法P1.3 P1.2 P1.1 P1.0 P0.0（0有障礙）0 1 0 1 前進(jìn) 11 0 1 0 后退 01 1 0 1 左轉(zhuǎn)彎0 1 1 1 右轉(zhuǎn)彎探測障礙物30cm程序設(shè)計if(P00=0)P1=0X0AelseP1=0X05障礙實驗P13 P12P13 P12注:檢測到黑線輸出低電平左輪右輪萬向滑輪左減速電機(jī)前方右減速電機(jī)LA LBRA RB電機(jī)驅(qū)動電路單片機(jī)單片機(jī)通過電機(jī)驅(qū)動電路控制小車運行方法P1.3 P1.2 P1.1 P1.0 P0.2 P0.1 P0.00 1 0 1 前進(jìn) 1 0 11 0 1 0 后退1 1 0 1 左轉(zhuǎn)彎 0 1 10 1 1 1 右轉(zhuǎn)彎程序設(shè)計(如果中間探測頭P01右測到黑線，則小車前進(jìn))if(P0=0 x05)P1=0X05P0.0 P0.1P0.2P13 P12P13 P12注:檢測到黑線輸出低電平左輪右輪萬向滑輪左減速電機(jī)前方右減速電機(jī)LA LBRA RB電機(jī)驅(qū)動電路單片機(jī)單片機(jī)通過電機(jī)驅(qū)動電路控制小車運行方法P1.3 P1.2 P1.1 P1.0 P0.2 P0.1 P0.00 1 0 1 前進(jìn) 1 0 11 0 1 0 后退1 1 0 1 左轉(zhuǎn)彎 0 1 10 1 1 1 右轉(zhuǎn)彎程序設(shè)計(如果右邊探測頭P02測到黑線，則小車偏了，小車左轉(zhuǎn)彎)if(P0=0 x03)P1=0X0DP0.0 P0.1P0.2P13 P12P13 P12注:檢測到黑線輸出低電平左輪右輪萬向滑輪左減速電機(jī)前方右減速電機(jī)LA LBRA RB電機(jī)驅(qū)動電路單片機(jī)單片機(jī)通過電機(jī)驅(qū)動電路控制小車運行方法P1.3 P1.2 P1.1 P1.0 P0.2 P0.1 P0.00 1 0 1 前進(jìn) 1 0 11 0 1 0 后退1 1 0 1 左轉(zhuǎn)彎 0 1 10 1 1 1 右轉(zhuǎn)彎 1 1 0程序設(shè)計(如果左邊探測頭P00測到黑線，則小車偏了，小車右轉(zhuǎn)彎)if(P0=0 x06)P1=0X07P0.0 P0.1P0.2P13 P12P13 P12作業(yè)答案注:檢測到黑線輸出低電平左輪右輪萬向滑輪左減速電機(jī)前方右減速電機(jī)LA LBRA RB電機(jī)驅(qū)動電路單片機(jī)單片機(jī)通過電機(jī)驅(qū)動電路控制小車運行方法P1.3 P1.2 P1.1 P1.0 P0.2 P0.1 P0.00 1 0 1 前進(jìn)1 0 1 0 后退1 1 0 1 左轉(zhuǎn)彎 0 0 10 1 1 1 右轉(zhuǎn)彎程序設(shè)計(如果中間和右邊探測頭P02測到黑線，則小車偏了，小車左轉(zhuǎn)彎)if(P0=0 x01)P1=0X0DP0.0P0.1P0.2P13 P12P13 P12特殊情況1注:檢測到黑線輸出低電平左輪右輪萬向滑輪左減速電機(jī)前方右減速電機(jī)LA LBRA RB電機(jī)驅(qū)動電路單片機(jī)單片機(jī)通過電機(jī)驅(qū)動電路控制小車運行方法P1.3 P1.2 P1.1 P1.0 P0.2 P0.1 P0.00 1 0 1 前進(jìn)1 0 1 0 后退1 1 0 1 左轉(zhuǎn)彎 1 0 00 1 1 1 右轉(zhuǎn)彎程序設(shè)計(如果中間和左邊探測頭P02測到黑線，則小車偏了，小車右轉(zhuǎn)彎)if(P0=0 x04)P1=0X07P0.0P0.1P0.2P13 P12P13 P12特殊情況2注:檢測到黑線輸出低電平左輪右輪萬向滑輪左減速電機(jī)前方右減速電機(jī)LA LBRA RB電機(jī)驅(qū)動電路單片機(jī)單片機(jī)通過電機(jī)驅(qū)動電路控制小車運行方法P1.3 P1.2 P1.1 P1.0 P0.2 P0.1 P0.00 1 0 1 前進(jìn)1 0 1 0 后退1 1 0 1 左轉(zhuǎn)彎0 1 1 1 右轉(zhuǎn)彎1 1 1 1停車 0 0 0程序設(shè)計(如果三個探測頭全部測到黑線，則小車到達(dá)終點，停車)if(P0=0 x04)P1=0X07P0.0P0.1P0.2P13 P12P13 P12特殊情況3注:檢測到黑線輸出低電平紅外傳感器探測頭紅外傳感器探測頭電機(jī)驅(qū)動控制電機(jī)引腳電機(jī)驅(qū)動控制電機(jī)引腳P02P02P01P01P00P00小車狀況P13P13P14P14P11P11P10P10電機(jī)動作000到終點0 x001111全部停止0 x0f001偏右傾向0 x011101左轉(zhuǎn)彎0 x0d010不能存在0 x02011偏右傾向0 x031101左轉(zhuǎn)彎0 x0d100偏左傾向0 x040111右轉(zhuǎn)彎0 x07101中間行駛0 x050101前行0 x05110偏左傾向0 x060111右轉(zhuǎn)彎0 x07111跑偏0 x07按照最后一次檢測運行 X=P0&0XFF;switch(X)case 0 x00:P1=0 x0f；break；case 0 x01:P1=0 x0d；break；case 0 x02:；break；case 0 x03:P1=0 x0d；break；case 0 x04:P1=0 x07；break；case 0 x05:P1=0 x05；break；case 0 x06:P1=0 x07；break；case 0 x07:；break；default:break;根據(jù)上述的分析編寫出尋跡核心程序2001年全國大學(xué)生電子設(shè)計競賽國賽題年全國大學(xué)生電子設(shè)計競賽國賽題 二、要求 1、基本要求、基本要求（1）電動車從起跑線出發(fā)（車體不得超過起跑線），沿引導(dǎo)線到達(dá)B點。在“直道區(qū)”鋪設(shè)的白紙下沿引導(dǎo)線埋有13塊寬度為15cm、長度不等的薄鐵片。電動車檢測到薄鐵片時需立即發(fā)出聲光指示信息，并實時存儲、顯示在“直道區(qū)”檢測到的薄鐵片數(shù)目。（2）電動車到達(dá)B點以后進(jìn)入“彎道區(qū)”，沿圓弧引導(dǎo)線到達(dá)C點（也可脫離圓弧引導(dǎo)線到達(dá)C點）。C點下埋有邊長為15cm的正方形薄鐵片，要求電動車到達(dá)C點檢測到薄鐵片后在C點處停車5秒，停車期間發(fā)出斷續(xù)的聲光信息。（3）電動車在光源的引導(dǎo)下，通過障礙區(qū)進(jìn)入停車區(qū)并到達(dá)車庫。電動車必須在兩個障礙物之間通過且不得與其接觸。（4）電動車完成上述任務(wù)后應(yīng)立即停車，但全程行駛時間不能大于90秒，行駛時間達(dá)到90秒時必須立即自動停車。2、發(fā)揮部分、發(fā)揮部分（1）電動車在“直道區(qū)”行駛過程中，存儲并顯示每個薄鐵片（中心線）至起跑線間的距離。（2）電動車進(jìn)入停車區(qū)域后，能進(jìn)一步準(zhǔn)確駛?cè)胲噹熘?，要求電動車的車身完全進(jìn)入車庫。（3）停車后，能準(zhǔn)確顯示電動車全程行駛時間。（4）其它。系統(tǒng)構(gòu)成尋黑白線傳感器IO端口掃描金屬檢測傳感器P32 INT0中斷障礙物傳感器IO端口掃描光敏傳感器IO端口掃描單片機(jī)系統(tǒng)定時器延遲函數(shù)電機(jī)控制IO端口輸出顯示IO端口輸出