一種基于FPGA的智能小車設(shè)計方案

　　超聲波發(fā)射電路如圖7所示。

　　3.3 電機(jī)驅(qū)動電路

　　電機(jī)驅(qū)動模塊采用專用芯片L298N作為電機(jī)驅(qū)動芯片，L298N是一個具有高電壓大電流的全橋驅(qū)動芯片，其響應(yīng)頻率高，一片L298N可以分別控制兩個直流電機(jī)。表1為L298N功能表。L298N的5、7、10、12四個引腳接到FPGA上，通過對FPGA的編程就可實現(xiàn)兩個直流電機(jī)的PWM調(diào)速控制，其驅(qū)動電路的設(shè)計如圖8所示。

　　4 系統(tǒng)軟件設(shè)計

　　本系統(tǒng)采用PWM來調(diào)節(jié)直流電機(jī)的速度，通過VHDL語言編程實現(xiàn)FPGA的邏輯門控制。小車進(jìn)入循跡模式后就開始不停地掃描與紅外探測器連接的單片I/O口，一旦檢測到某個I/O口有信號變化，就執(zhí)行相應(yīng)的判斷程序，把相應(yīng)的信號發(fā)送給電動機(jī)從而糾正小車的運行狀態(tài)。小車循跡避障流程圖分別如圖9、圖10所示。

　　5 系統(tǒng)測試

　　為了測試智能小車系統(tǒng)的正常運行情況，設(shè)計場景對循跡小車系統(tǒng)進(jìn)行測試。測試路線是用黑色的電工膠布來鋪設(shè)，鋪設(shè)在淺色地板上，該軌道為S型，在起點處以及各個目的地的終點處，有一條貫穿軌道的黑色橫線，以此來指明停車點，S型軌道結(jié)束后，地面的任意擺上幾個障礙物，走完障礙物路面到達(dá)指定地點停車。

　　通過軟硬件調(diào)試，在Quartus II軟件上得到的仿真波形如圖11所示。

　　6 結(jié)論

　　文中設(shè)計的智能小車，采用紅外傳感器TRTC5000為循跡模塊、FPCA為主要控芯片。小車使用單元模塊化的電路設(shè)計，使得系統(tǒng)簡潔，響應(yīng)快、性能穩(wěn)定，經(jīng)測試小車實現(xiàn)了避障循跡功能。