电动智能小车的设计研究

电动智能小车的设计研究

作者：朱剑芳

来源：《科技探索》2012年第12期

中图分类号：TB 文献标识码：A 文章编号：1007-0745（2012）12-0300-02

摘要：设计一台智能电动小车，其采用STC89S51 单片机作为小车的检测和控制核心，利用超声波传感器检测道路上的障碍，控制电动小汽车的自动避障，快慢速行驶，以及自动停车，并可以自动记录时间、里程和速度，利用红外传感器检测道路上的黑线进行寻迹，应用光敏电阻进行光源的寻找。整个系统的电路结构简单，可靠性能高。实验测试结果令人满意，本文着重介绍了该系统的硬件设计方法及测试结果分析。

关键词：51单片机 超声波传感器 光电检测器 PWM调速

随着汽车工业的迅速发展，关于汽车的研究也就越来越受人关注。全国电子大赛和省内电子大赛几乎每次都有智能小车这方面的题目，设计智能电动小车应该能够实时显示时间、速度、里程，具有自动寻迹、寻光、避障功能，可程控行驶速度、准确定位停车是工科大学生课外训练的一个实用平台。

1硬件方案设计

运用空白的电路板做车体，在车体的左右各安上一个带有电动机驱动的车轮，在车子的后方安一个万向轮，这样就行成了一台简易的小车车体了，在小车车体上加装各种传感器，实现对电动车的速度、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。

1.1直流调速系统

脉冲宽度调制（Pulse Width Modulation）PWM方式：采用晶闸管的直流斩波器的基本原理，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。

本设计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。

1.2路面检测控制系

检测控制主要实现光电距离的检测，即利用各种传感器对电动车的避障、位置、行车状态进行测量控制。