单片机 自动往返小车

2.2.2、外部传感器模块

这里有三个地方需要用到传感器，分别是检测黑线，检测车速，检测障碍物，我们分别用TCRT5000检测黑线与检测障碍物，用霍尔元件检测车速。TCRT5000具有紧凑的结构发光灯和检测器安排在同一方向上，利用红外光谱发射对象存在另一个对象上，操作的波长大约是950毫米，调理电路简单，工作性能稳定；利用霍尔效应，在车轮的内侧装上二条细磁铁，把霍耳传感器同样装在车轮的内侧，测量霍尔传感器的输出就可以知道车轮转过的圈数，工作原理比较简单易懂。 2.2.3、电机驱动模块

这里我们有两种方案，一种是采用分立元件构成驱动电路；另一种是采用专用芯片L298N。虽然分立元件构成电机驱动电路，结构简单，价格低廉，在实际应用中应用广泛。但是这种电路工作性能不够稳定；而L298N是一个具有高电压大电流的全桥驱动芯片，它相应频率高，一片L298N可以分别控制两个直流电机，而且还带有控制使能端。用该芯片作为电机驱动，操作方便，稳定性好，性能优良。所以最后决定选用专用芯片L298N作为电机驱动模块。

2.2.4、电源模块

2.2.5、显示模块

这里我们有两种方案，一种是采用LCD1602液晶屏；另一种是采用8位数码管进行显示。采用LCD1602液晶屏，该液晶屏可以两行显示数字、字母，显示清晰；采用8位数码管进行显示，数码管只能显示数字。考虑到我们需要指示当前数值是小车行驶时间还是距离，因此决定采用能显示更多内容的LCD作为显示模块的主要硬件。

电源模块作用时把外部电压降为5V，供给单片机和传感器使用。

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3、系统硬件设计与实现

3.1、系统总体电路图

89C52单片机

P0接LCD液晶显示屏的7到14数据端口

P2口分别接电机驱动模块的A1,A2,B1,B2,C1,C2,D1,D2

P1口的P10接LCD液晶显示屏的数据命令选择端，P11接LCD液晶显示屏的读写选择端，P12接LCD液晶显示屏的使能端；

P13到P16分别接电机驱动模块的电机a的使能控制端pwma，电机b的使能控制端pwmb，电机c的使能控制端pwmc，电机d的使能控制端pwmd； P17接寻迹传感器的OUT端，用来检测黑线；

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INT0接左边壁障模块的输出端。 INT1接右边壁障模块的输出端。

T0端接霍尔元件的输出端，设置T0为计数模块，根据计数值算出路程。

3.2、系统各模块设计介绍

3.2.1、单片机控制模块

模块电路图如下：

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单片机在系统中起控制中心的作用，其内部代码见软件设计部分。

3.2.2、外部传感器模块（寻迹电路）

1、没有检测到黑线，则H4发光到白纸，光发射到H4接受端，H4接收端导通，则2脚比较器反相端T1接地=0；3脚比较器同相端为3v，同相端大雨反相端out1输出为1。

2、检测到黑线，则H4发光到黑线，完全被吸收，接受端没有收到任何信号，因为H4截止，则2脚比较器反相端T1=VCC.=5v，3脚比较器同相端为3v，反相端大于同相端out1输出为0.

3、调试方法：黑色物体遮挡传感器检测T1脚电压变化是否正常，调节电位器R13，使得3脚电压介于T1电压的最大和最小之间。 3.2.3、电机驱动模块

模块电路图如下：

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