基于二維物體斜面黑線(xiàn)運動(dòng)智能小車(chē)的設計

2．2．2 路面檢測模塊選擇

在小車(chē)前面的左右兩端分別安裝反射式光電傳感器，安裝的寬度至少要大于黑線(xiàn)的寬度，如圖3所示。小車(chē)運動(dòng)路面是在白色紙張上面鋪設黑色膠布作為中心，這主要基于光電傳感器在檢測到白色和黑色時(shí)兩種不同的電平狀態(tài)的原理。當光電傳感器面對黑線(xiàn)時(shí)，發(fā)出的光被吸收，不能發(fā)生發(fā)射，此時(shí)光敏三極管Q不能導通，輸出為低電平；當面對白線(xiàn)時(shí)，光電二極管發(fā)出的光經(jīng)過(guò)白線(xiàn)反射到達光敏三極管Q，使Q導通從而輸出高電平，再經(jīng)觸發(fā)非門(mén)74HC14的兩次觸發(fā)反相，消除干擾，把信號送到單片機相應的引腳。由此可以在小車(chē)行進(jìn)的時(shí)候，讓系統的控制模塊同時(shí)監視兩個(gè)光電傳感器的狀態(tài)，并送到單片機的相應引腳，經(jīng)過(guò)程序算法處理后送到電機控制引腳，根據不同的信號組合實(shí)現不同的運動(dòng)調整方式，完成小車(chē)的黑線(xiàn)運動(dòng)。

2．2．3 電機控制部分的單元電路設計

電機驅動(dòng)部分分為左右兩部分，兩個(gè)電機配合工作負責懸掛物體的拉動(dòng)定位。兩個(gè)電機為齒輪減速同步電機，轉數恒定為20 r／min，設計兩個(gè)控制電路來(lái)控制電機的開(kāi)關(guān)。繼電器對電動(dòng)機的開(kāi)或關(guān)進(jìn)行控制，通過(guò)引腳電平的切換對電機的轉向進(jìn)行調整。

電路采用光耦繼電器式對電機的轉動(dòng)及轉向進(jìn)行控制，如圖4所示，各端口功能為，IOB8控制電機1的正轉，IOB9控制電機1的反轉，IOB 10控制電機2的正轉，IOB11控制電機2的反轉。

當IOB8或IOB10為高電平時(shí)，光耦U2導通，8050導通，+12 V電壓驅動(dòng)繼電器，從而使交流220 V電壓加到電動(dòng)機上，電動(dòng)機正轉。當IOB9或IOB11為高電平時(shí)，光耦U3導通，8050導通，+12 V電壓驅動(dòng)繼電器，從而使交流220 V電壓加到電動(dòng)機上，電動(dòng)機反轉。當IOB8或IOB10與IOB9或IOB11都為低電平時(shí)，電機停止轉動(dòng)。由于所選電動(dòng)機具有抱閘功能，為齒輪減速電動(dòng)機，因此在斷電的時(shí)候，幾乎能同時(shí)停止運動(dòng)，保證了物體運動(dòng)的準確性，而且外圍電路簡(jiǎn)單，很容易操作。