发布时间 : 星期日 文章自动往返电动小汽车设计 - 图文更新完毕开始阅读9682fa64783e0912a2162aae
河南科技大学本科毕业设计（论文）
上图3-13为小车偱线设计中传感器安放示意图。在小车车体下两侧分别安装黑线检测传感器SensorA、SensorB。当小车沿黑线行进时。两侧传感器均未检测到黑线，都为高电平；当小车左偏时，小车右侧传感器检测到黑线，SensorA为高电平，SensorB为低电平，启动右转指令，当检测到两传感器又为高电平时，启动直行指令；当小车右偏时，小车左侧传感器检测到黑线，SensorA为低电平，SensorB为高电平，启动左转指令，当检测到两传感器又为高电平时，启动直行指令。如下图3-14所示。
开始 SensorA=1 SensorB=0 小车左偏 SensorA=1 SensorB=1 SensorA=0 SensorB=1 小车右偏 右转程序 直行 左转程序
图3-14 小车偱线设计流程图
§3.4.2 测速、里程计量传感器设计
采用U型红外光电传感器，在电机转轴上加装测速码盘，可以在安装好小齿轮后，将测速码盘安放在小齿轮下，当作光电编码盘，当电机转动时，带动码盘转动，利用红外传感器对不同颜色的物体反射的光线强度的不同，从而导致接收管的导通和截止。用外部中断对接收到的信号进行计数。码盘形状及安装如图3-14所示：
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图3-15 小车测速码盘安装图
U型红外光电传感器将传感器相关电路做到了壳体内部，直接开关量输出。方便了传感器的安放位置，也提高了使用的灵活性，下图3-16为U型红外光电传感器的外观图及产品尺寸图，由其产品尺寸参数可知，U型红外光电传感器设计小巧，方便安装在智能小车上，可以使用螺丝或胶水将传感器固定在智能小车车体上，非常方便。
图3-16 U型红外光电传感器外观及尺寸图
下图3-17为黑线传感器的电路连接图：
VCC VCC OUT 红 黑 黄
图3-17 U型红外光电传感器电路连接图
红线接电源VCC，黑线接地，黄线为信号输出端，外接1K上拉电阻后接VCC作为负载。输出信号与单片机外部中断INT1端口相连。
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小车电机是经过两级齿轮减速的：
（1）齿轮③是直接安装在电机输出轴上的。它的齿数为8；和齿轮③连接的是齿轮②。齿轮②的外齿为50，内齿为10；这样齿轮③和齿轮②组成的减速比就是8/50。
（2）齿轮②连接的是齿轮①，齿轮①的外齿也是50。这样齿轮②和齿轮①组成的第二级减速比就是10/50。
（3）整个减速比就是：（8/50）*（10/50）=8/250。即电机转动 250 转，小车橡胶轮只转过 8圈。大的减速比保证了小车的动力。
将测速码盘安装在电机输出轴上，它的分辨率为 1/6，转换到最终级输出就是，电机转动一转，橡胶轮只转动了 8/(250*6)，即 2/375 圈。所以测量出来的转速精度是非常高的。图3-18为小车三级齿轮安装示意图：
图3-18 智能小车三级齿轮安装示意图
使用U型红外光电传感器配合光电码盘进行检测，将码盘固定于小车后轮上，将U型光电开关架于码盘之上。光电码盘测距基本原理如图3-18所示。电机旋轴转动，带动测速码盘转动，测速码盘上刻有许多狭缝，码盘转动时发射光透过狭缝被接受元件接受，光电开关就会不断地发生导通和截止。这样在光电开关的输出端就会得到脉冲，用计数器对接受到的信号进行计数。
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计数器对接受到信号进行计数 SST89E516RD 信号处理运算 速度 图3-18 U型红外光电传感器测速原理图
里程
用这种方案能很精确的算出小车已经走过的距离,经单片机内部运算计算出小车的实时速度。U型红外光电传感器每检测到1个脉冲信号，小车即转过 2/375 圈。具体算法如下：
小车里程=( 脉冲个数*2/375 ) *小车车轮周长 [1] 小车速度=[ ( 脉冲A-脉冲B )/375 ] [2] 式[2]中脉冲B为2秒前测得脉冲个数，脉冲A为当前脉冲个数。经单片机运算后得到的小车运行速度为每2秒刷新一次。
§3.5 液晶显示设计
金鹏公司生产的OCMJ4X8C型128 x64液晶显示功能丰富，内置中文字库， 2M位中文字型ROM (CGROM) 总共提供8192 个中文字型(16x16 点阵)，显示数据RAM提供64x2个字节的空间，最多可以控制4行16字（64个字）的中文字型显示。所有的功能，包含显示RAM，字型产生器，都包含在一个芯片里面，只要一个最小的微处理系统，就可以方便操作模块。
OCMJ4X8C型128 x64液晶主要参数： 1、工作电压(VDD)：4.5～5.5V 2、逻辑电平:2.7～5.5V 3、LCD 驱动电压(Vo)：0～7V
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