智能寻迹小车

452012.01 ROBOT机器人制作 智能寻迹小车 作者 / 刘交凤 看了《电子制作》2010年第8期每期 一做栏目的作品《非编程寻迹小车》， 巧妙的制作，让我感触颇深，产生了一 点自己的想法，并 设计 领导形象设计圆作业设计ao工艺污水处理厂设计附属工程施工组织设计清扫机器人结构设计 制作了自己的一 款寻迹车——智能寻迹小车。 本车除一般非编程寻迹车具有的寻 迹功能外，还增加了遇障停车、报警， 转弯时转向灯提示功能。同时在电路原 理上作了较大改变，是车寻迹灵敏度更 高，实现较小的转弯半径。 设计 方案 气瓶 现场处置方案 .pdf气瓶 现场处置方案 .doc见习基地管理方案.doc关于群访事件的化解方案建筑工地扬尘治理专项方案下载 根据不同的颜色(黑、白)对光的反 射强度不同，光敏电阻受不同强度光感 图1 比较器的输出电流经三极管放大后分别控制两个电动机 的转速，以达到转向的目的，从而实现智能车按既定轨 道行走。通过红外传感器检测障碍实现避障报警功能(见 图1）。电路原理图见图2。 控制原理 ①如图2中电位器R12、R13、R17与R5、R6、R15组 成分压电路为电压比较器提供基准电压，光敏电阻R1、 R2、红外接收器VD5与电R3、R4、R18组成比较电压， 发光二极管LED1、LED2与三极管T1、T2及电阻R9、R10 组成转向灯，发光二极管LED3、LED4与R7、R8组成光 敏电阻的补光灯，红外发射二极管VD6及电阻R16组成红 外发射源，R14、三极管VT5及蜂鸣器组成报警装置，三 极管VT3、VT4与电动机及电容组成动力部分。 ②当前方无障碍时，红外接收器不能接收到红外线 呈高阻态，电压比较器IC3输出低电平，三极管VT5不导 通，光敏电阻输入电压较高，电压比较器IC1、IC2正常工 A CCV » � » � » � » � »� » � » � » � » � » � » � » � R14 SPK VD5 R15 R17 R16 VD4 R7 LED3 VT3 LED1 C1 R9 IC3 R1 IC1 R12 R2 R13 R3 R5 R6 R4 IC2 LED2 VT2 R10 VT4 R8 C2 LED4 VT5 R11 R18 VT1 » � » � » � » � M M M1 M2 图2 控制原理图 应阻值不同的特性。分别将两电位器与两固定电阻分压 后的电压作为电压比较器的基准电压，两光敏电阻与两 固定电阻分压后电压作为电压比较器的比较电压，电压 开始 是否有障碍 向前行进 停车报警 是否偏离轨迹 转向回到轨迹 直线行进 返回 Y N N 46 www.ele169.com 制作项目 MAKE PROJECT 作，蜂鸣器不响。当前方有障碍时，红外接收器接收到红 外线呈低阻态，电压比较器IC3输出高电平，三极管VT5 导通，光敏电阻输入电压被拉低，电压比较器IC1、IC2通 向输入端收入电压较低，三极管VT3、VT4不导通，故小 车不前进同时蜂鸣器报警。 ③正常行走时两光敏电阻R1、R2都在强光区，阻 值较小，电压比较器IC1、IC2输出高电平，两个电动机 都转动，小车直线前进，两个转向灯都不发光。当小车 偏向轨道右侧时，左边的光敏电阻R1转向弱光区，其阻 值变大，相应电压比较器IC1输出低电平，左边电动机 M1停止转动，小车向左转弯，同时左边转向灯LED1发 光。当小车偏向轨道左侧时，右边的光敏电阻R2转向弱 光区，其阻值变大，相应电压比较器IC2输出低电平，右 边电动机M2停止转动，小车向右转弯，同时右边转向灯 LED2发光。 ④其中R17用来调节红外线感应距离，R12用来调节 比较电压大小，以实现感光灵敏度的调节，R13用来调节 左右比较电压的比值，使左右灵敏度一致，R11用来调 节通过两电动机的电流比值，使两电动机的转速一致。 LED3、LED4用来补偿光敏电阻所需光源，防止外界光照 不均匀造成左右电动机转速不一致，这样即使在黑暗中小 车也能正常行走。电容C1、C2用来稳定电压，防止电动 机启动和停止时过大的电流对其他元器件的干扰。 制作过程 电子元器件见 表 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf 1。此电路工作电压范围可在6~9V之 间任选，除电动机外其他元件工作电压可达30V。若选用 其他参数电动机，可根据电动机额定电压选择适当工作电 压（工作电压不高于电动机额定电压3V）。电源可采用干 电池供电。结构部分可以买现成套件，当然最好是自己制 作，因为我们爱好DIY。如图3。 1. 电路板焊接 由于电路板还是车架的一部分，所以电路板的焊接 要做好电子元件的布置：两个光敏电阻R1、R2和两个补 光灯LED3、LED4安装在小车前面的两侧，并向下离地面 5mm左右。两个转向灯LED1、LED2安装在小车前面的 两侧指向前方。红外收发器VD5、VD6最好用成对反射型 的，装在前侧面水平指向前方。电池最好装在车体偏前侧 以增大小车驱动轮的摩擦力。其他元件要偏后一点以便安 装电池盒和驱动轮。注意后侧中间还要装万向轮。 元件清单 代号 名称 规格 数量 用途 R1,R2 光敏电阻 LXD5626D 2 感光 R3,R4 电阻 10kΩ 2 分压 R5,R6，R15 电阻 51kΩ 3 分压 R7,R8，R14， R16 电阻 470Ω 4 限流 R9,R10 电阻 680Ω 2 限流 R11 电位器 500Ω 1 调速 R12,R11，R17 电位器 47kΩ 3 分压 LED1,LED2 发光二极管 Φ3红 2 转向灯 LED3,LED4 发光二极管 Φ3绿 2 补光灯 VD5 红外接收器 Φ3 1 接收红外线 VD6 红外发射器 Φ3 1 发射红外线 VT1,VT2 三极管 S8550 2 电流放大 VT3,VT4 三极管 S8050 2 电流放大 T5 三极管 C9013 1 电流放大 IC1，IC2，IC3 运算放大器 LM324N 1 电压比较 M1,M2 电动机 6V直流 2 提供动力 C1,C2 电容 104 2 稳定电压 SPK 蜂鸣器 5V长音 1 报警 图3 2.结构部分制作 用通用电路板充当车架，为了转向更灵活最好使用前轮 驱动，后轮只在中间装一个万向轮。电动机可以买带有减速 器的，也可以用废旧玩具车的减速器自己组装。为有效利用 空间电池盒可分两部分固定在电路板上下两面,然后用导线 串联起来。其他结构件制作安装可充分发挥自己的想法，做 出自己的风格。最后可以给小车制作一个漂亮的外壳。 如图4，将玩具车减速器的输入轴拔掉，将电动机的 输出轴插入原减速器输入轴位置，然后将电动机与减速器 外壳固定好（可用强力胶粘接）。选择并截取适当长度的 笔芯，将其一端与玩具车减速器的输出轴配合安装，另一 端与车轮配合安装。然后将两组组装好的驱动轮对称地粘 表1 472012.01 MCU单片机制作 图4 接在车架上。小车底部结构布置见图5。 万向轮装在小车尾部的中间，小车外壳采用仿真木制 模型的废料做成，将废掉的木片裁成适当长度材料，然后 用白乳胶粘接而成。制作前最好先大概画个图，然后一边 粘接一边修剪木料，以便得到适合的长度。小车外壳完工 图见图6。成品见图7。 调试 1.将小车放在空白的纸上，打开电源并调节电位器 17使蜂鸣器不鸣。 2.调节电位器12使小车正常前进，转向灯不亮。 3.调节电位器11使小车能沿直线行走。 4.将小车放在印有黑线的纸上，反复调节电位器12 使小车在空白处正常前进且转向灯不亮，遇到黑线停止 且转向灯亮。 5.将小车放在空白的纸上的障碍物前，反复调节电 图5 底部结构布置 图6 小车外壳 图7 作者简介：西安建筑科技大学大四学生，学习机械 专业，对电子电路有极强的兴趣。课余时间大多在图书馆 度过，喜欢看一些电子电路和程序方面的书。参加过两 届“中国机器人大赛暨RoboCup公开赛”（获一等奖一 项，二等奖两项）。在校期间共获得国家级竞赛类一等奖 一项，二等奖四项，校级竞赛奖若干。他和同学共同创办 “机器人协会”，并担任技术部部长，负责讲解单片机及 相关电路理论、单片机编程、电路板制作及机器人制作知 识。 位器17使小车在没遇到障碍时正常行走且蜂鸣器不鸣 叫，遇到障碍时停止且蜂鸣器鸣叫。 6.重复3、4、5步骤直到小车能在固定轨道正常 行走：能沿既定轨道行走，转弯处相应转向灯亮， 遇到障碍时停止且蜂鸣器报警，障碍消除后又能正 常行走。