基于STC89C52单片机的智能循迹小车设计

第7卷第Knowledge31期(2011年11月)电脑知识与技术ComputerandTechnologyVol.7,No.31,November2011.ISSN1009-3044ComputerKnowledgeandTechnology电脑知识与技术E-mail:eduf@

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基于STC89C52单片机的智能循迹小车设计

朱涛

（陕西理工学院计算机科学与技术系，陕西汉中723000）

摘要：智能循迹小车是一种在控制系统的作用下，可以准确沿既定路线自动行驶的系统。本设计中，采用STC89C52单片机为主控制芯片，结合直流电机、传感器、电源电路及其他外围电路,设计实现了小车沿黑色轨迹行走的智能循迹小车，其中小车循迹功能由红外式光电传感器完成，小车的驱动功能由L293D驱动电路完成。

关键词：智能循迹小车；直流电机；红外光电传感器

中图分类号：TP18文献标识码：A文章编号：1009-3044(2011)31-7751-02

随着计算机和信息技术的飞速发展，智能技术的开发受到越来越广泛的重视，其开发速度也在快速增加。由于智能化的程度越来越高，使得其应用范围也在不断的扩展。与此同时，机器人技术的发展势头迅猛,其应用领域众多，智能循迹小车就是机器人技术与智能控制技术相结合的一个应用典范。通俗来讲，智能循迹小车就是智能机器人的另一种形式，它用轮子代替了机器人的双腿，因而在机械设计和电路方面都要比智能机器人简单，另外，其控制系统和智能机器人相比也较为简单，可是其对行车速度和行驶方向的配合则要求较严格，它首先通过传感器获取目标道路信息，然后结合智能车当前的行驶状态智能地做出决策，对其行驶方向与行车速度进行调整，从而达到准确快速跟踪道路的目的。本文介绍了一种基于STC89C52单片机为控制核心的智能循迹小车的设计，该智能小车能自动沿黑色固定轨迹运行。

1智能循迹小车总体硬件结构设计及工作原理简介

1.1智能循迹小车总体硬件结构设计

本设计中，智能循迹小车是由主控制模块、循迹模块、电机驱动模块、电

源模块和其他外围电路组成，其总体硬件结构框图如图1所示。在本设计中，是以STC89C52为主控模块，采用模块化设计的方法，以红

外光电传感器作为循迹模块，并采用L293D芯片控制输出直接驱动直流电机

作为电机驱动模块。电源模块用4节1.5V的电池供电，经L7805稳压模块后，

输出电压稳定在+5V,从而向各个模块供电。

1.2智能小车工作原理简介图1智能循迹小车总体硬件结构图

本设计中，循迹指的是小车在白色地板上沿着2cm宽的黑线行走。红外

传感器的发射管发出红外线，由接收管接收。同时，接收的物理量被转化成电信号，经过信号放大电路处理，由单片机的P0，P1，P2口输入，经过处理后，信号由P20，P21，P22,P23，P24，P25口输出给电机驱动电路的L293D芯片，从而达到驱动小车行走和循迹的目的。循迹时，由于红外线在白色地板和黑线上的反射系数不同，所以可以根据三极管接收红外线的强弱来决定小车的走向。本设

[1]计采用三对红外传感器，采用“一字型”分布。中间传感器接收不到反射回来的红外线，而左右两个传感器能接收到反射回来的红

外线，则小车直线前进；当左边和中间（或只有左边）的传感器接收不到反射回来的红外线，只有右边传感器能接收到时，说明小车向右偏离黑色轨道，则小车向左转动；同理，当中间和右边（或只有右边）的传感器接收不到反射回来的红外线，只有左边传感器能接收到时，说明小车向左偏离黑色轨道，则小车向右转动，从而实现自动循迹。本设计中红外传感器离地面垂直距离为8cm，能在没有强烈日光干扰或在有日光灯的房间里，完全能满足探测要求，具有很好的可靠性与抗干扰能力[2-3]。

2智能循迹小车所用芯片器件简介

上文已经介绍，本设计一共分为主控制模块、循迹模块、电机驱动模块和电源模块等模块。下面对主要模块的工作原理作简单说明。

2.1主控模块STC89C52简介

该模块是整个设计的大脑。传感器的输出端SEN1，SEN2，SEN3将信号通过P1.0，P1.1，P1.2口输入单片机，经过处理后，由P20,P21,P22,P23，P24，P25口输出给L293D的EN1,EN2,IN1,IN2,IN3,IN4引脚，从而完成对小车的控制。该模块的主要由STC89C52单片机及其外围电路组成，如图2所示。本设计中，STC89C52芯片的40引脚VCC接+5V电源，20引脚GND接地。18引脚XTAL1和19引脚XTAL2接在频率为11.0592MHZ的晶振上，并接了20PF的电容。9引脚RST外接复位电路，为单片机提供上电复位。作为P3口的第二功能，10引脚收稿日期：2011-08-17

基金项目：陕西理工学院教学改革项目（XJG1135）

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