新型多功能智能小車的設(shè)計(jì)與應(yīng)用
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2．2 編程思想及核心算法的實(shí)現(xiàn)
2．2．1 PWM方波的產(chǎn)生
采用內(nèi)部定時(shí)器方式來(lái)產(chǎn)生占空比可調(diào)的PWM方波信號(hào)。
2．2．2 小車拐彎的實(shí)現(xiàn)
如圖7所示，左1黑白線傳感器碰到黑線時(shí)，小車向左拐，并鎖住拐彎狀態(tài)等到左2黑白線傳感器碰到黑線，左2黑白線傳感器碰到黑線時(shí)，小車向左拐。右1，右2碰到黑線的處理與左1，左2碰到黑線的處理一樣。其他狀態(tài)小車直走(除特殊情況如起跑線與終點(diǎn))。本文引用地址：http://www.ex-cimer.com/article/162121.htm
2．2. 3 小車行駛路程的計(jì)算
小車的行駛的路程是用霍爾傳感器來(lái)計(jì)算的。由于黑線位于兩個(gè)輪子之間，設(shè)左輪走過(guò)的路程為S1，右輪走過(guò)的路程為S2，故實(shí)際距離應(yīng)為(S1+S2)／2。
2．2．4 小車軌跡的繪制
小車的軌跡是由一段段射線構(gòu)成的。小車每走一段距離L，就在屏幕上畫(huà)一條線段，線段長(zhǎng)度設(shè)計(jì)為4個(gè)像素。畫(huà)射線的算法：
橫坐標(biāo)： x=Lcosθ
縱坐標(biāo)： y=Lsinθ
通過(guò)描點(diǎn)函數(shù)一點(diǎn)點(diǎn)描出來(lái)。由于單片機(jī)沒(méi)有計(jì)算sinθ，cosθ的函數(shù)，所以本組采用查表法。
3 系統(tǒng)性能測(cè)試方法與結(jié)果
3．1 測(cè)試步驟
(1)根據(jù)要求做出完整軌跡，總長(zhǎng)度為3．8 m，接著分別在直道、彎道放置4個(gè)鐵片，其距離起點(diǎn)依次為30 cm，140 cm，210 cm，270 cm，觀察小車能否尋跡，檢測(cè)到金屬片時(shí)能否停下5 s，顯示并給出提示。
(2)將小車放置起點(diǎn)處，啟動(dòng)小車，手中秒表開(kāi)始計(jì)時(shí)，到終點(diǎn)時(shí)停止計(jì)時(shí)，看數(shù)碼管顯示。
(3)重復(fù)步驟(1)，步驟(2)四次。
3．2 性能指標(biāo)測(cè)試數(shù)據(jù)
性能指標(biāo)測(cè)試數(shù)據(jù)如表2所示。
經(jīng)測(cè)量小車履帶車輪的半徑為24 mm，經(jīng)計(jì)算的周長(zhǎng)為150．72 mm，測(cè)試跑道的長(zhǎng)度為380 cm，經(jīng)過(guò)測(cè)試每次行駛的時(shí)間誤差很小，性能指標(biāo)良好。
4 結(jié)語(yǔ)
經(jīng)性能指標(biāo)測(cè)試實(shí)驗(yàn)，該系統(tǒng)通過(guò)調(diào)節(jié)PWM輸出可實(shí)現(xiàn)控制小車的前進(jìn)、后退、轉(zhuǎn)向、加速、減速等動(dòng)作；結(jié)果表明，該設(shè)計(jì)方案科學(xué)合理，可精準(zhǔn)地完成小車沿黑色引導(dǎo)線的尋跡(斷開(kāi)引導(dǎo)線亦可)、檢測(cè)鐵片個(gè)數(shù)、實(shí)時(shí)LCD顯示行駛距離、時(shí)間和行車軌跡等功能，精度較高。
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評(píng)論