毕业论文-自动避障循迹小车

中国矿业大学2012届本科生毕业设计

来控制小车的速度，起停。

L298N的管脚如图4所示，驱动原理电路图如图5所示。

94U157IN1VCCVS10IN2OUT1212IN36IN4OUT2311ENAENBOUT313115SENSAOUT414SENSBGND8L298 图4 L298N管脚图

U219XTAL1P0.0/AD039P0.1/AD13818P0.2/AD237XTAL2P0.3/AD336P0.4/AD435P0.5/AD5349P0.6/AD633RSTP0.7/AD732P2.0/A821P2.1/A922P2.2/A102329P2.3/A112430PSENP2.4/A122531ALEEAP2.5/A132694U1P2.6/A1427P2.7/A152857IN1VCCVS1P3.0/RXD1010IN2OUT122P1.0/T2P1.1/T2EXP3.1/TXD1112IN3P3.2/INT0126IN4OUT2334P1.2P1.3P3.3/INT11311ENAP3.4/T014ENBOUT3135+88.86P1.4P3.5/T11517P1.5P3.6/WR1615SENSAOUT414kRPM8P1.6P3.7/RD17SENSBGNDP1.7AT89C528L298+88.8kRPM 图5 电机驱动电路

19

中国矿业大学2012届本科生毕业设计

3.3信号检测模块电路设计

将单片机用作测控系统时，系统中总要有被测信号输入通道，拾取必要的输入信息。作为测试系统，对被测对象拾取必要的原始参量信号是系统的核心任务，对控制系统来说，对被控对象状态的测试以及对控制条件的监测也是不可缺少的环节。因此，信号检测模块占有重要地位。 3.3.1循迹模块信号检测电路

小车循迹原理是小车在画有黑线的白纸 “路面”上行驶，由于黑线和白纸对光线的反射系数不同，可根据接收到的反射光的强弱来判断“道路”——黑线。在该模块中我采用了简单、应用也比较普遍的检测方法——红外探测法。

红外探测法，即利用红外线在不同颜色的物理表面具有不同的反射性质的特点。在小车行驶过程中不断地向地面发射红外光，当红外光遇到白色地面时发生漫发射，反射光被装在小车上的接收管接收；如果遇到黑线则红外光被吸收，则小车上的接收管接收不到信号，再通过LM324作比较器来采集高低电平，从而实现信号的检测（见图6）。

RV1R2R11504.7KPOT10kU2:A214U116524OPTOCOUPLER-NPN311LM324D1DIODE-LED 图6 红外传感电路

20

中国矿业大学2012届本科生毕业设计

3.3.2壁障模块和显示信号检测电路

避障和显示模块都是使用的US100超声波模块作为信号来源，它共有2种工作原理，分为串口和电平触发。 电平触发测距工作原理：

在模块上电前，首先去掉模式选择跳线上的跳线帽，使模块处于电平触发模式。只需要在Trin/TX管脚输入一个10US以上的高电平，系统便可发出8个40KHZ的超声波脉冲，然后检测回波信号。当检测到回波信号后，模块还要进行温度值的测量，然后根据当前温度值对测距结果进行校正，将校正后的结果通过Echo/RX输出。 在此模式下，模块将测距值转化为340M/S时的时间值的2倍，通过Echo端输出一高电平，可根据此高电平的持续时间来计算距离值。即距离值为：（高电平时间*340M/S)/2。 串口触发测距工作原理

在模块上电前，首先插上模式选择跳线上的跳线帽，使模块处于串口触发模式。只需要在Trin/TX管脚输入OX55（波特率9600），系统便可发出8个40KHZ的超声波脉冲，然后检测回波信号。当检测到回波信号后，模块还要进行温度值的测量，然后根据当前温度值对测距结果进行校正，将校正后的结果通过Echo/RX输出。

输出的距离值共两个字节，第一个字节是距离的高八位（HData），第二个字节为距离的低八位（LData），单位为毫米。即距离为（HData*256+LData）mm。

超声波电路如图（图7，图8，图9）。

21

中国矿业大学2012届本科生毕业设计

LS1SPEAKERR1Q190122K 图7 U1:AU1:D121312R11k74ALS0474ALS04U1:BLS13474ALS04SPEAKERU1:E1110R2U1:C1k5674ALS0474ALS04图8

22