单片机智能循迹小车教学研究

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【摘要】现在是个计算机和信息技术都在高速发展的时代，而且越来越受到重视的智能技术的开发的速度也在加快增长。计算机的智能化程度在不断的发展，应用范围也从原先的相对单一到后来的多元化发展。

【关键词】智能循迹小车；硬件结构；教学研究

现在迅速发展的科学，应用领域较多的机器人技术的发展势头十分迅猛，其中的一个应用的典范就是技能循迹小车，它是机器人技术与智能控制技术的结合。除此之外的系统控制和智能机器人相比较为简单，但是出行速度的配合比较严格，小车需要通过传感器来获取目标道路信息，然后结合智能车的状态做出决策，这样对于行车速度的调整，可以更加精准的跟踪道路。

1.智能寻迹小车总体简介

1.1关于智能循迹小车总体硬件结构。智能循迹小车的构造相对复杂，其中包含着必不可少的主控制模块，以及起着决定作用的是循迹模块，充当驱动作用的电动驱动模块和外围电路模块。这样是的循迹模块残阳的是外光电传感器，方法是模块化设计，如果想要给各个模块能够供电稳定，就要把输出的电影稳定在+5V。

1.2智能小车的工作原理简介。将黑线放置在白色的地板上，并且空出两厘米的间隙。这样发射管发出红外线，接受则是结束管。这样，电信号由物理信息号转化，然后又由放大电路处理。在循迹过程中，因为黑色和白色的反射系数不一样，所以在小车行驶的过程中可以通过判断三极管的强弱来决定小车的走向。本来设计是三队红外传感器，一字型分分布方式。后来是因为接受不到反射回来的红外线，只有两边左右的传感器能够接受，这样小车偏离黑色轨道，小车向右偏转，同理则向左偏转，实现自动循迹。

2.关于智能循迹小车的芯片简介

2.1主控模块STCC89C52的简介。整个设计的大脑，传感器的输出端SEN1，SEN2，SEN3强洗脑输入到单片机，处理后，输出给L293D引脚，完成对小车控制，这样的电路有外围电路的组成部分。其中对完成电信号的输入，这样的引脚相连，可以完成单片机过的信号输入给电机驱动电路。

2.2TCRT5000传感器模块简介。TCRT5000型号的红外光传感器有三对。一字型分布的三对传感器，可以简单的检测出陈旭的控制算法，让小车变得很稳定。但是这种方法并不合适弯道信号的才气准确性。高发射功率的红外光电二极管是其中的一个红外光传感器，另一个则是接受红外线的高度灵敏的广电三极管租车。这其中的蓝白电位器和一个滑动变阻器组成，这样可以调整整个R3的组织然后达到反射光的灵敏度。还有一个是发射二极管的不断发射红外吸纳，这样红外线强度足够大的时候，也就是反射回家的时候，饱和的光敏三极管，模块的输出为高电平；低电平则是没有反射回来的时候。光敏三极管有光信号转成电信号的功能，也有对电信号放的的功能。

2.3放大模块的电信号。传感器中的电信号比较薄弱，不能为作为单片机的输入，这样则要接一个放大电路进行处理。其中SN74HCO4N芯片以及外围电路的的放大电路。这个电路不同于其它电路的地方就是它有六组相同的反相器。所以说，当电信号给传感器的时候，电平会呈现负极。这样红外传感器的输入则可以是其接口。施密特触发器的重要特点是可以能够把缓慢的输入整形成演变陡峭的矩形的脉冲。

3.智能循迹小车的软件设计

智能小车想要能够自动控制，就必须要执行相应的软件。

3.1主要的程序函数。在程序开始的时候便是进入了主函数，这样延迟函数达到了稳定的状态。后俩的软禁进行断点运行，这样在晶振下可以延迟100ms，后来进入while循环，一些列过程后，三个传感器中，右边的传感器输出的的是高电压，左边和中间的传感器输出的低电压，多以小车进行右拐。

3.2小车前进子程序模块。这个程序中，L293D芯片能一直保持高电平。小车如果想要行进，就必须要用到小车前进子程序模块。

3.3小车的左转子程序模块。小车左转子程序模块的目的是让EN1和EN2保持相当高的电平。在实现小车的左转时，要保证左边的电机不动，然后左轮不转动的情况下右轮转动。

3.4小车右转子的程序模块。小车右转子程序模块的目的是让右边电机停止不转动，后来的右轮不动左轮转动，这样就实现了小车的右转。

3.5延时子程序的模块。系统的初始化想要达到最佳的状态就必须要用到延时子程序的模块，由KELL软件的断电测试，11.0592Mhz的晶振频率，N=10的情况，就可以延时100ms。

3.6人脸识别功能的实现。在人脸识别模块方面，机器人的人体头部会安装一个针孔摄像头，目的是为了能够采集站在摄像头对面的信息，客观世界中出现的人脸和机器人系统中出现的资料进行对比，如果能够匹配成功，触发了语言模块和机械模块，就能够实现与此人握手和对话等等互动。

4总结

大量的硬件系统和软件系统组成这个机器人系统。硬件系统包括机器人载体和机械运动，系统的软件部分人脸识别的控制功能，并调用人脸识别模块和语音模块等进行人机交互。人、单个的人脸识别功能和多人的人脸识别功能都通过这个人脸识别模块得以实现。

参考文献：

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作者：张馨月 夏欢 单位：西藏大学