新型多功能智能小車的設計與應用
2.2 編程思想及核心算法的實現(xiàn)
2.2.1 PWM方波的產生
采用內部定時器方式來產生占空比可調的PWM方波信號。
2.2.2 小車拐彎的實現(xiàn)
如圖7所示,左1黑白線傳感器碰到黑線時,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,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)。本文引用地址:http://www.ex-cimer.com/article/162121.htm
2.2. 3 小車行駛路程的計算
小車的行駛的路程是用霍爾傳感器來計算的。由于黑線位于兩個輪子之間,設左輪走過的路程為S1,右輪走過的路程為S2,故實際距離應為(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成的。小車每走一段距離L,就在屏幕上畫一條線段,線段長度設計為4個像素。畫射線的算法:
橫坐標: x=Lcosθ
縱坐標: y=Lsinθ
通過描點函數(shù)一點點描出來。由于單片機沒有計算sinθ,cosθ的函數(shù),所以本組采用查表法。
3 系統(tǒng)性能測試方法與結果
3.1 測試步驟
(1)根據(jù)要求做出完整軌跡,總長度為3.8 m,接著分別在直道、彎道放置4個鐵片,其距離起點依次為30 cm,140 cm,210 cm,270 cm,觀察小車能否尋跡,檢測到金屬片時能否停下5 s,顯示并給出提示。
(2)將小車放置起點處,啟動小車,手中秒表開始計時,到終點時停止計時,看數(shù)碼管顯示。
(3)重復步驟(1),步驟(2)四次。
3.2 性能指標測試數(shù)據(jù)
性能指標測試數(shù)據(jù)如表2所示。
經(jīng)測量小車履帶車輪的半徑為24 mm,經(jīng)計算的周長為150.72 mm,測試跑道的長度為380 cm,經(jīng)過測試每次行駛的時間誤差很小,性能指標良好。
4 結語
經(jīng)性能指標測試實驗,該系統(tǒng)通過調節(jié)PWM輸出可實現(xiàn)控制小車的前進、后退、轉向、加速、減速等動作;結果表明,該設計方案科學合理,可精準地完成小車沿黑色引導線的尋跡(斷開引導線亦可)、檢測鐵片個數(shù)、實時LCD顯示行駛距離、時間和行車軌跡等功能,精度較高。
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