基于51单片机的智能小车设计

基于 51 单片机的智能小车设计

O 引言 在现有玩具电动车的基础上，加装光电检测器，实现对电动小汽 车的速度、位置、运行状况的实时测量，并将测量数据传送至单片机进行处理， 然后由单片机根据所检测的各种数据实现对电动车的智能控制。

1 直流调速系统采用 PWM 调速 直流调速系统采用晶闸管的直流斩波器与整 流电路。晶闸管不受相位控制，而是工作在开关状态。当晶闸管被触发导通时， 电源电压加到电动机上，当晶闸管关断时，直流电源与电动机断开，电动机经 二极管续流，两端电压接近于零。脉冲宽度调制(Pulse Width Modulat-ion)，简 称 PWM。脉冲周期不变。只改变晶闸管的导通时间，即通过改变脉冲宽度来 进行直流调速。

脉宽调速也可通过单片机控制继电器的闭合来实现，但是驱

动能力有限。为展利实现电动小汽车的左转和右转，本设计采用了可逆 PWM 变换器。可逆 PWM 变换器主电路的结构式有 H 型、T 型等类型。我们在设计 中采用了常用的双极式 H 型变换器，它是由 4 个三极电力晶体管和 4 个续流二 极管组成的桥式电路。图 1 为双极式 H 型可逆 PWM 变换器的电路原理图。

4 个电力晶体管的基极驱动电压分为两组。VT1 和 VT4 同时导通和关断，其 驱动电路中 Ub1=Ub4；VT2 和 VT3 同时动作，其驱动电压 Ub2=Ub3=-Ub1。 2 检测系统 检测系统主要实现光电检测，即利用各种传感器对电动车的避 障、位置、行车状态进行测量。2．1 行车起始、终点及光线检测 系统采用反 射式红外线光电传感器用于检测路面的起始、终点(2 cm 宽的黑线)，玩具车底 盘上沿黑线放置一套，以适应起始的记数开始和终点停车的需要。利用超声波 传感器检测障碍。光线跟踪，采用光敏三极管接收灯泡发出的光线，当感受到 光线照射时，其 c-e 间的阻值下降，检测电路输出高电平，经 LM393 电压比较