摘要：本文介绍一种以多种传感器为敏感元件，以AT89C51单片机为控制核心的电动小车的智能控制系统。文中叙述了该系统的硬件设计及软件流程图，并给出了实测结果。该控制技术可用于智能机器人及自动停车控制系统的设计。
关键词：单片机；自动；中断；控制； 传感器

Abstract: This paper introduces an intelligent controlling system of an electric tank .This system takes the AT89C51 single chip micyoco as the core of control and multiple sensors as sensing component .This paper also describes the hardware design and the software flow chart and the on-the-spot survey result is given. Its control technology can be used in the design of intellectual robot and auto-stop control system.
Key words: Single Chip Micyoco，automation，interruption，control，sensor
0 前言
当前的电动小汽车基本上采取的是基于纯硬件电路的一种开环控制方法，或者是直线行使，或者是在遥控下作出前进、后退、转弯、停车等基本功能。但是它们不能实现在某些特殊的场合下，我们需要能够自动控制的小型设备先采集到一些有用的信息的功能。本文正是在这种需要之下开发设计的一种智能的电动小车的自动控制系统。它以单片机AT89C51为控制核心，附以外围电路，采用金属探测器、光电检测器等传感器材检测信号和障碍物；充分利用单片机的串口、并口资源和运算、处理能力，来实现小车的按轨迹直线行走、按轨迹转弯、检测轨道下的金属片并显示其数目同时发出声光警示、躲避障碍物、寻灯光进入车库，最后停车等智能控制系统。
1 系统硬件电路设计
整个系统结构框图如1所示。
 
图1 系统框图
1.1寻迹电路设计
本设计需要检测直线行驶区和沿弧线行驶区具有一定黑白对比度的黑线。图2为寻迹发射和接收电路，共有两套，分别检测左侧车轮和右侧车轮的偏转情况。采取的是反射取样式，高亮度的发光二极管与光敏二极管呈V字型放置。光敏三极管接收到的信号用LM358进行电压比较与放大。图2的电路在+5V电压下工作，根据发射管和接收管所需的工作压降和工作电流，选取的负载电阻如图中所示。此部分电路的设计具有灵敏度高、可调节等特点。
           

图2 寻迹发射和接收电路
1.2 金属探测及报警电路设计
本设计需要检测在轨道下的未知位置处埋藏的金属片，并且在检测到金属片时，发出声光告警。如图3所示。图中的探头为J2D-5NB常闭型接近开关。其输出电压可直接送给单片机进行处理。当检测到金属片后，单片机马上输出信号，控制由NE555时基电路构成的多谐振荡器开始振荡，驱动发光二极管D1闪亮，蜂鸣器B1断断续续的鸣叫。
 
图3 金属探测器检测及报警电路
1.3 平行光管方向探测电路设计
此部分设计采用两对光敏三极管，用于检测车库外的200W的灯泡发出的光线，放在车前部的中间位置。当两个光敏三极管同时检测到光时，直线前进。当光敏三极管检测不到光时，处于截止状态，双运算放大器LM358输出低电平给单片机的P2.3、（P2.4）后，由程序处理；若左路未检测到光，则向右拐弯；若右路未检测到光，则向左拐弯。
当光敏三极管接收到光后导通，相应的LM358输出低电平给单片机，将继续让小车前进。
 
图4  驶向车库时光检测电路
1.4电机驱动电路设计
电源电路的设计在整个系统中起着至关重要的作用。由于采用的是双驱动的小车，这部分电路必须能够输出两个不同的电压值，分别去控制小车的左、右两个驱动电机，使小车的两个履带的转速相同或不同，从而来控制它的前进和转弯。主要应用四双向模拟开关CD4066、8缓冲器及线驱动器74LS244、三端可调整输出稳压器LM317及稳压块7805来完成单片机和小车之间的控制和驱动信号的连接。为了保证每个单元电路都能够稳定的供电，采取分别供电的方法，控制各个电路的启动。
 
图5 电源模块电路

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