基于紅外光電傳感器的智能尋跡小車設(shè)計(jì)

2．5 車速檢測(cè)模塊
為了使智能車能夠快速平穩(wěn)地跟蹤引導(dǎo)線運(yùn)行，除了要控制前輪轉(zhuǎn)向舵機(jī)外，還需要控制車速，以便調(diào)整智能車在直道和彎道上的行駛速度。微控制器通過車速檢測(cè)模塊獲取智能車的實(shí)時(shí)速度并給予電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊反饋信號(hào)，以實(shí)現(xiàn)對(duì)智能車車速度的閉環(huán)控制。
系統(tǒng)采用霍爾傳感器進(jìn)行車速檢測(cè)，霍爾車速傳感器由8級(jí)磁鋼、UGN-3030T型霍爾開關(guān)傳感器、LM2917及放大電路組成。將自制的沿圓周均勻嵌入8粒磁鋼片的圓盤，固定在智能車后輪軸上，智能車運(yùn)行時(shí)，車輪每轉(zhuǎn)動(dòng)一周，由于磁場(chǎng)變化使得霍爾傳感器產(chǎn)生8個(gè)脈沖信號(hào)，經(jīng)放大電路處理輸出到頻率／電壓轉(zhuǎn)換器LM2917，由MC9S12DG128B的A／D轉(zhuǎn)換器根據(jù)LM2917輸出電壓即可計(jì)算出當(dāng)前智能車車速。
2．6 液晶顯示模塊
液晶顯示模塊用來實(shí)時(shí)顯示當(dāng)前車速。系統(tǒng)選用字符型液晶顯示屏1602來顯示數(shù)據(jù)，1602和單片機(jī)的接口十分簡(jiǎn)單，SD0～SD7為數(shù)據(jù)端，EN為使能端，RW為讀／寫選擇端，RS為數(shù)據(jù)／命令選擇端。
2．7 電源模塊
電源模塊為智能車系統(tǒng)的其他電路模塊提供穩(wěn)定的直流電源，它的好壞關(guān)系到整個(gè)系統(tǒng)是否能夠正常工作，因此電源模塊的設(shè)計(jì)十分重要。系統(tǒng)采用7．2 V 2 000 mAh Ni-Cd電池進(jìn)行供電，但由于電路中的不同電路模塊所需要的工作電壓不同，因此電源模塊應(yīng)該包含多個(gè)穩(wěn)壓電路，將充電電池電壓轉(zhuǎn)換成各個(gè)模塊所需要的電壓。
MC9S12DG128B的工作電壓為5 V，光電傳感器的工作電壓為5 V，直流電機(jī)的工作電壓為7．2 V，舵機(jī)的工作電壓為6 V，速度檢測(cè)模塊的工作電壓為5 V，液晶顯示模塊的工作電壓為5 V。故需將7．2 V電壓轉(zhuǎn)換成6 V和5 V。
系統(tǒng)選用LM2941穩(wěn)壓芯片將電壓轉(zhuǎn)換成6 V給舵機(jī)供電，選用低壓差線性穩(wěn)定器LM2940將電壓轉(zhuǎn)換成5 V給MC9S12DG128B單片機(jī)、光電傳感器、速度檢測(cè)模塊、液晶檢測(cè)模塊供電，直流電機(jī)直接由電池供電，電源模塊結(jié)構(gòu)圖如圖6所示。

3 結(jié)語
本文對(duì)基于紅外光電傳感器的智能尋跡小車系統(tǒng)進(jìn)行了分析與設(shè)計(jì)。著重介紹了智能車的控制器模塊、路徑識(shí)別模塊、電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊、舵機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊、車速檢測(cè)模塊、液晶顯示模塊以及電源管理模塊等七部分的硬件電路設(shè)計(jì)，并給出了部分模塊的控制框圖及軟件流程圖。實(shí)際結(jié)果表明，該小車可以快速平穩(wěn)地實(shí)現(xiàn)尋跡功能。