基于STC89C52单片机的智能循迹小车设计(2)

时间：2025-07-11

ComputerKnowledgeandTechnology电脑知识与技术第7卷第31期(2011年11月)P3.0和11引脚P3.1被作为单片机的通信端，即串行输入口和串行输出口，用以完成程序下载所需。1引脚P1.0，2引

脚P1.1，3引脚P1.2分别和三对红外传感器的输出端SEN1，SEN2，SEN3相连，以完成电信号的输入。21引脚P2.0，22引脚P2.1，23引脚P2.2，24引脚P2.3，25引脚P2.4，26引脚P2.5分别和L293D芯片的EN1，EN2，IN1，IN2，IN3，IN4引脚相连，以完成将经过单片机处理过的信号输入给电机驱

动电路。

2.2TCRT5000红外光电传感器模块简介

本设计中，采用三对TCRT5000型号的红外光电传感

器。这三对传感器呈均匀“一字型”分布。这种方法检测连

贯简单，程序控制算法简单，使小车控制稳定。但是这种均

匀一字型分布不利于对弯道信号采集的准确性。图3为其

中一对传感器及其外围电路的原理图。TCRT5000型红外光电传感器由一个高发射功率的红外光电二极管和一个接收红外线的高度灵敏的光电三极管

（NPN型）组成。其中滑动变阻器R3是一个蓝白电位器，通

过调整R3的阻值从而达到调整光敏三极管对反射光的灵

敏度。

红外发射二极管不断的发射出红外线。当反射回来的

红外线强度足够大时，光敏三极管饱和，则该模块输出为高

电平；当反射回来的红外线强度不够大或者没有反射回来

红外线时，光敏三极管一直处于关断状态，则该模块的输出

为低电平。光敏三极管除了具有将光信号转换成电信号的

功能外，还具有对电信号放大的功能。

2.3电信号放大模块简介图2STC89C52

单片机个引脚图图3TCRT5000传感器电路图

传感器所产生的电信号较为微弱，不能作为单片机的

输入，因此要接一个放大电路进行处理。本模块采用SN74HC04N芯片及其外围电路用作放

大电路。SN74HC04N芯片的引脚图如图4所示。首先，SN74HC04N芯片内部有六组相同的反相器。因此，当三组红外传感器产生的电信

号传给SN74HC04N后，会变成与其相反的电平。本设计中，引脚1,3,5为红外传感器输入SN74HC04N芯片的接口，引脚2,4,6为经SN74HC04N处理后的输出口，对应图2中SEN1，SEN2，SEN3这三个接口。另外，74HC04N内部有6个施密特触发器电路。施密特触发器的重要特点是能够把缓慢变化的输入信号整形成边沿陡峭的矩形脉冲。同时，施密特触发器

还可以利用其回差电压来提高电路的抗干扰能力。

2.4电机驱动模块简介

本模块选用L293D芯片进行控制。该芯片驱动方式

比较简单，直接驱动两个直流电机。控制每一路电机，都

有三个信号，分别为EN1，IN1，IN2和EN2，IN3,IN4。这六

个引脚分别同STC89C52单片机的P2.0～P2.5口相连。这

里芯片的工作电压为+5V。本设计中，采用两个输出控制

一个电机的方式。即OUT1和OUT2控制电机1，OUT3和OUT4控制电机2。图5中的D1～D8为箝位二极管。电机在停止的瞬间会产生一个逆向的电流，切割磁场后会产生

一个逆向的电动势。设置这些箝位二极管，就是为了防止

逆电动势烧坏芯片，从而它们起到保护作用。图4SN74HC04N引脚图

3智能循迹小车的软件设计图5电机驱动模块图单片机完成对智能小车的自动控制功能，主要是执行相应软件来实现。本设计中，利用结构化设计方法，采用C语言实现相应功能软件。下面对程序中的主要几个功能模块进行说明。

3.1主程序函数