基于紅外光電傳感器的智能尋跡小車(chē)設計

2．5 車(chē)速檢測模塊
為了使智能車(chē)能夠快速平穩地跟蹤引導線(xiàn)運行，除了要控制前輪轉向舵機外，還需要控制車(chē)速，以便調整智能車(chē)在直道和彎道上的行駛速度。微控制器通過(guò)車(chē)速檢測模塊獲取智能車(chē)的實(shí)時(shí)速度并給予電機驅動(dòng)模塊反饋信號，以實(shí)現對智能車(chē)車(chē)速度的閉環(huán)控制。
系統采用霍爾傳感器進(jìn)行車(chē)速檢測，霍爾車(chē)速傳感器由8級磁鋼、UGN-3030T型霍爾開(kāi)關(guān)傳感器、LM2917及放大電路組成。將自制的沿圓周均勻嵌入8粒磁鋼片的圓盤(pán)，固定在智能車(chē)后輪軸上，智能車(chē)運行時(shí)，車(chē)輪每轉動(dòng)一周，由于磁場(chǎng)變化使得霍爾傳感器產(chǎn)生8個(gè)脈沖信號，經(jīng)放大電路處理輸出到頻率／電壓轉換器LM2917，由MC9S12DG128B的A／D轉換器根據LM2917輸出電壓即可計算出當前智能車(chē)車(chē)速。
2．6 液晶顯示模塊
液晶顯示模塊用來(lái)實(shí)時(shí)顯示當前車(chē)速。系統選用字符型液晶顯示屏1602來(lái)顯示數據，1602和單片機的接口十分簡(jiǎn)單，SD0～SD7為數據端，EN為使能端，RW為讀／寫(xiě)選擇端，RS為數據／命令選擇端。
2．7 電源模塊
電源模塊為智能車(chē)系統的其他電路模塊提供穩定的直流電源，它的好壞關(guān)系到整個(gè)系統是否能夠正常工作，因此電源模塊的設計十分重要。系統采用7．2 V 2 000 mAh Ni-Cd電池進(jìn)行供電，但由于電路中的不同電路模塊所需要的工作電壓不同，因此電源模塊應該包含多個(gè)穩壓電路，將充電電池電壓轉換成各個(gè)模塊所需要的電壓。
MC9S12DG128B的工作電壓為5 V，光電傳感器的工作電壓為5 V，直流電機的工作電壓為7．2 V，舵機的工作電壓為6 V，速度檢測模塊的工作電壓為5 V，液晶顯示模塊的工作電壓為5 V。故需將7．2 V電壓轉換成6 V和5 V。
系統選用LM2941穩壓芯片將電壓轉換成6 V給舵機供電，選用低壓差線(xiàn)性穩定器LM2940將電壓轉換成5 V給MC9S12DG128B單片機、光電傳感器、速度檢測模塊、液晶檢測模塊供電，直流電機直接由電池供電，電源模塊結構圖如圖6所示。

3 結語(yǔ)
本文對基于紅外光電傳感器的智能尋跡小車(chē)系統進(jìn)行了分析與設計。著(zhù)重介紹了智能車(chē)的控制器模塊、路徑識別模塊、電機驅動(dòng)模塊、舵機驅動(dòng)模塊、車(chē)速檢測模塊、液晶顯示模塊以及電源管理模塊等七部分的硬件電路設計，并給出了部分模塊的控制框圖及軟件流程圖。實(shí)際結果表明，該小車(chē)可以快速平穩地實(shí)現尋跡功能。