基于紅外光電傳感器的智能尋跡小車設(shè)計
加入技術(shù)交流群
2．2 路徑識別模塊
單片機通過路徑識別模塊對路徑信息進行采集，以實現(xiàn)小車尋跡的功能。系統(tǒng)選用RPR220型紅外反射式光電傳感器設(shè)計了路徑識別模塊。RPR220是一種一體化反射型光電探測器，其發(fā)射器是一個砷化鎵紅外發(fā)光二極管，接收器是一個高靈敏度硅平面光電三極管。紅外發(fā)射管發(fā)出的紅外光在遇到反光性較強的物體(表面為白色或近白色)后被折回，并被光電三極管接收到，引起光電三極管光生電流的增大，將這個變化轉(zhuǎn)為電壓信號，就可以被處理器接收并處理，進而實現(xiàn)反光性差別較大的兩種顏色(如黑自兩色)的識別。
光電傳感器檢測電路原理圖如圖2所示，當發(fā)光二極管發(fā)出的光被反射回來被接收管接收時，三極管導通，此時構(gòu)成電壓比較器的LM324的同相輸入端電壓約為0，LM324的反相輸入端電壓取決于可調(diào)電阻R3的有效阻值，當同相輸入端的電壓低于反相輸入端的電壓時，LM324輸出高電平，即Out為1，反之當發(fā)光二極管發(fā)出的光沒被反射回來時，LM324輸出低電平，即Out為0。電壓比較器的靈敏度可以通過調(diào)節(jié)可調(diào)電阻R3來實現(xiàn)。本文引用地址：http://www.biyoush.com/article/161675.htm
智能車采用8對RPR220型紅外光電傳感器作為路徑識別元件，將其等間距安裝在智能車前部的傳感器板上，間距約為25 mm。在一定的對地垂直高度下，由于白色賽道和黑色引導線對于紅外線的反射強度不同，不同位置處紅外接收管接收到的紅外光強會存在較大差異。因此通過單片機讀取LM324的輸出電平就能檢測出黑線位置，從而判斷行車方向。
2．3 電機驅(qū)動模塊
系統(tǒng)選用工作電壓為直流7．2 V的RS-380直流電機提供動力，電機驅(qū)動模塊是控制小車驅(qū)動電機加速運行與減速制動的核心，因此驅(qū)動芯片的選擇十分重要。系統(tǒng)選擇了飛思卡爾公司的MC33886集成H橋驅(qū)動芯片。作為一個單片電路H橋，MC33886是理想的功率分流直流電機和雙向推力電磁鐵控制器。它工作電壓從5～40 V，能夠控制連續(xù)感應(yīng)直流負載上升到5．0 A，PWM信號頻率可達10 kHz；內(nèi)部集成短路保護、欠壓保護、過溫保護等模塊，安全性高；兩路獨立輸入控制兩個半橋的推拉輸出電路的輸出，兩個無效輸入使H橋產(chǎn)生三態(tài)輸出。
MC33886驅(qū)動電路原理圖如圖3所示，將單片機的兩路PWM輸出接到MC33886芯片的IN1、IN2腳，通過改變兩路PWM波的占空比控制電機兩端電壓，調(diào)節(jié)直流電機轉(zhuǎn)速的快慢，從而實現(xiàn)正轉(zhuǎn)、正轉(zhuǎn)制動、反轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)制動。
評論