基于单片机的智能越障小车的设计

樊一航，史钰博，陈 垚，吴 凡，黄 帅

（西安石油大学电子工程学院 陕西 西安 710065）

1 引言

红外循迹智能小车主要由单片机模块、传感器模块、电机驱动模块以及电源模块组成。该小车拥有自主循迹功能和避障功能。本研究我们采用的主控芯片为STC89C52单片机，该设计的传感器模块分为避障模块与循迹模块，循迹模块均采用基于红外光学反射原理的光电对管和集成放大器实现，能够识别黑白两种颜色的路面，避障模块由红外避障模块和超声波测距模块组成，能够测量小车与前方障碍物的距离[1]，并传输给控制模块。本设计的动力单元由电机驱动模块L293B驱动芯片以及4个带有减速齿轮组的直流电机构成，供电单元采用两块3.7V直流电池串联，将这些单元集成在一起，实现了小车的自动避障和自动循迹的功能。

2 系统总体方案设计

2.1 控制单元设计

智能小车的控制单元作为小车运行的核心部分，其作用为控制小车的运动。本越障小车采用的MCU是STC89C52单片机，见图1。控制单元设计包括单片机的启振电路和功能选择电路。单片机启动运行时，需要用按键进行功能选择，以实现小车的功能切换，电路原理图见图2。单片机晶振使用外接晶体和电容组成的并联谐振回路。为了使控制更加精确便捷，我们选用的晶振频率为12.000 MHz。

2.2 驱动单元设计

因为单片机的输出信号电压偏低，且负载能力不足以用来驱动直流电动机，因此采用L293B驱动芯片完成电机的驱动工作。L293B驱动芯片是一款性能卓越的直流电机驱动芯片，它可以同时驱动4个直流电机。……