智能避障小车的设计与制作.doc

吉林大学珠海学院 课 程 设 计 智能避障小车的设计与制作 Intelligence obstacle avoidance of car design and production 系 别 电子信息系 专 业 电子信息科学与技术 姓 名 黄艺龙 学 号 03090532 指导教师姓名 职称 张贺东 副教授 完成日期 2012 年 6 月 14 日 1 吉林大学珠海学院本科毕业设计开题报告吉林大学珠海学院本科毕业设计开题报告 选 题智能避障小车的设计与制作 院 系电子信息系专 业 电子信息科学与技术 学生姓名 黄艺龙 03090532 指导教师 张贺东 一 一 本课题的选题背景本课题的选题背景 随着我国科学技术的进步 智能化和自动化技术越来越普及 各种高科技也广泛 应用于智能小车和机器人玩具制造领域 使智能机器人越来越多样化 智能小车是一 个多种高新技术的集成体 它融合了机械 电子 传感器 计算机硬件 软件 人工 智能等许多学科的知识 涉及到当今许多前沿领域的技术 而智能电动车正是智能机 器人的一种 具有不可估量的实际意义 智能车辆是一个运用计算机 传感 信息 通信 导航 人工智能及自动控制等技术来实现环境感知 规划决策和自动行驶为一 体的高新技术综合体 它在军事 民用和科学研究等方面已获得了应用 对解决道路 交通安全提供了一种新的途径 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 电子设计涉及到多个学科 机械电子 传感器技术 自动控制技术 人 工智能控制 计算机与通信技术等等 是众多领域的高科技 电子设计技术 它是一 个国家高科技实例的一个重要标准 可见其研究意义很大 2 二 二 本课题要研究的内容本课题要研究的内容 本次设计是对如何使小车自动寻迹 自动避障的研究 具有充分的科学性和实用性 首先我们根据交通路面的复杂情况 按照适当的比例制作出一个路况模型 包括弯道 直道以及路面上设置的障碍物等 在弯 直道上 小车沿着预定轨道自由行使 当小 车遇到障碍物时 脉冲调制的红外线传感器将检测到的信号发送给单片机 单片机根 据程序发出相应的控制信号控制小车自动避开障碍物 进行倒车 前进 左转 右转 等动作 三 本课题的研究方法三 本课题的研究方法 智能小车采用前轮驱动 前轮左右两边各用一个电机驱动 调制前面两个轮子的 转速起停从而达到控制转向的目的 后轮是万象轮 起支撑的作用 将循迹模块装在 车体的前方 当车子中间传感器检测到黑线时 主控芯片控制左右电机同步向前 小 车前进 当车身下左边的传感器检测到黑线时 主控芯片控制左轮电机停止 车向左 修正 当车身下右边传感器检测到黑线时 主控芯片控制右轮电机停止 车向右修正 避障的原理和寻迹一样 在车身前方及左右各装一个光电对管 当其检测到障碍物时 主控芯片给出信号报警并控制车子倒退 转向 从而避开障碍物 参考文献参考文献 1 新编 MCS 51 单片机应用设计 第 3 版 张毅刚 编著 哈尔滨工业大学出版 社 2008 年 04 月 2 C 语言程序设计 第三版 谭浩强 编著 清华大学出版社 2005 年 07 月 3 学位论文 佚名 智能小车设计毕业论文 4 单片机 C 语言编程与实例 赵亮 侯国锐 编著 人民邮电出版社 2003 年 9 月 5 Yamato I et al 1 New conversion system for UPS using high fre2 quency link J 1 IEEE PESC 1988 210 320 3 摘 要 本设计是一种基于单片机控制的简易自动寻迹壁障小车系统 包括小车系 统构成软硬件设计方法 小车以 STC89C52 为控制核心 以 L298N 为电机驱动 用单片机控制小车的运动方向 利用红外光电传感器对路面黑色轨迹进行检测 并将路面检测信号反馈给单片机 避障方面 通过不断检测前方三个红外感应 器的电平 然后单片机对采集到的信号予以分析判断 及时控制驱动电机以调整 小车转向 从而使小车能够沿着黑色轨迹自动行驶 实现小车自动寻迹避障的目 的 关键词 寻迹 避障 STC89C52 单片机 L298N 4 Abstract This design is a kind of based on single chip microcomputer control automatic tracing simple condition declivitous car system including hardware and software system structure design method of the car The car to STC89C52 as control core to L298N for motor drive with single chip microcomputer control the movement direction of the car Using infrared sensors to electricity to track road black detection and will pavement detection signal feedback to microcontroller Obstacle avoidance through constant detection front three infrared sensors level and then single chip microcomputer to the collected signals to the analysis judgment control in time to adjust to drive motor car so as to make the car can drive along the black automatic track realize the car to be automatic tracing the purpose of obstacle avoidance Keywords tracing Obstacle avoidance STC89C52 MCU L298N 5 目 录 第一章 绪 论 1 1 1 机器人的发展概况 1 1 2 智能机器人的现状 1 1 3 智能小车的研究意义 2 第二章 方案设计与论证 3 2 1 车体构造 3 2 2 主控系统与电机驱动模块 4 2 2 1 主控系统 4 2 2 2 电机驱动模块 4 2 3 寻迹与避障模块 5 2 3 1 寻迹模块 5 2 3 2 避障模块 6 2 4 电源模块 6 2 5 总体设计方案 6 第三章 硬件设计 8 3 1 电机及驱动系统设计 8 3 1 1 直流电机工作原理 8 3 1 2 全桥驱动原理 8 3 1 3 L298N 驱动模块 10 3 2 红外寻迹与避障模块 11 3 2 1 红外寻迹模块 11 3 2 2 红外避障模块 11 第四章 软件设计 13 4 1 主程序设计 13 4 2 寻迹模块程序设计 13 4 3 避障模块程序设计 15 第五章 安装与调试 16 5 1 小车的安装 16 5 2 小车的调试 16 结束语 17 附录一 硬件原理图 18 附录二 程序清单 20 参考文献 25 致 谢 26 1 第一章 绪 论 1 1 机器人的发展概况 机器人的历史源远流长 机器人的起源可以追溯到伟大的希腊工程师 Ctesibius 的发明上 Ctesibius 应用气体学和水力学的知识制造了第一个带 有活动人像的元件和水钟 早在三国时代诸葛亮造的木牛流马就是古代机器人 的雏形 在 Carl Capek 所写的戏剧 RUR Russums Universal Robots 中 首次 引人了 机器人 这个单词 1962 年第一台工业机器人 Unimate 在美国通用骑车公司投入使用 标志着 第一代机器人的诞生 第一代机器人主要指以 示教 再现 方式工作的机器人 示教内容为机器人操作机构的空间轨迹 作业条件 作业顺序等 第二代机器人具有一定的感觉装置 能获取作业环境操作对象的简单信息 通过计算机分析处理后 由机器人做一定的推理 对动作进行反馈控制 表现 出低级的智能 第三代机器人是指具有高度适应性和自主决策能力的机器人 它具有复杂 的感知和检测功能 可进行复杂的逻辑判断 自主规划和决策 在作业环境中 独立行动 1 2 智能机器人的现状 随着计算机 智能控制 检测技术 传感器技术 电子 信息技术 单片 机的进一步发展 各国对机器人性能的要求也越来越高 现代机器人已经具备 了很高的智能化 智能机器人可以在 了解 周围环境和 知道 人的指令后 自己进行逻辑判断和分析决策 能够很好的完成任务目标 并能代替人进入到 恶劣的环境中操作和完成人所不能完成的任务 但是 在机器人的发展过程中 当机器人在不同的路面行走时 面临着这 样的问题 当遇到障碍物时 如何根据路面情况和障碍物的情况选择路径 当 要求按照指定路线行走时 如何才能让机器人不跑偏等 机器人避障寻迹问题 是目前机器人运动的关键技术之一 2 1 3 智能小车的研究意义 随着我国科学技术的进步 智能化和自动化技术越来越普及 各种高科技 也广泛应用于智能小车和机器人玩具制造领域 使智能机器人越来越多样化 智能小车是一个多种高新技术的集成体 它融合了机械 电子 传感器 计算 机硬件 软件 人工智能等许多学科的知识 涉及到当今许多前沿领域的技术 而智能电动车正是智能机器人的一种 具有不可估量的实际意义 其避障寻迹 技术的研究可以带来交通运输的巨大改革 也为车辆的自主导航能力的实现和 无人自动驾驶车辆的实现提供了重要技术 3 第二章 方案设计与论证 2 1 车体构造 方案一 小车由 3 个轮子组成 前面为 2 个动力轮分别由两个电机控制 后轮为万 向轮 如图 2 1 优点 可控性好 编程简单 可实现原地转弯 缺点 平衡性不足 图 2 1 方案一车体构造 方案二 小车由 4 个轮子组成 前后各两个 4 个轮子均为动力轮需要 4 部电机控制 如图 2 2 优点 动力强劲 平衡性好 缺点 需要的资源多成本高 可控性差 编程复杂 图 2 2 方案二车体构造 从设计要求 成本及可控性方面综合考虑 方案一比方案二更适合本次课程 设计研究 故我们选择了方案一为小车的车体构造 4 2 2 主控系统与电机驱动模块 2 2 1 主控系统 方案一 选用一片 CPLD 如 EPM7128LC84 15 作为系统的核心部件 实现控制与处 理的功能 CPLD 具有速度快 编程容易 资源丰富 开发周期短等优点 可利 用 VHDL 语言进行编写开发 但 CPLD 在控制上较单片机有较大的劣势 同时 CPLD 的处理速度非常快 而小车的行进速度不可能太高 那么对系统处理信息 的要求也就不会太高 在这一点上 MCU 就已经可以胜任了 若采用该方案 必将在控制上遇到许许多多不必要增加的难题 为此 我们不采用该种方案 进而提出了第二种设想 方案二 采用单片机作为整个系统的核心 用其控制行进中的小车 以实现其既定 的性能指标 充分分析我们的系统 其关键在于实现小车的自动控制 而在这 一点上 单片机就显现出来它的优势 控制简单 方便 快捷 这样一来 单片机就可以充分发挥其资源丰富 有较为强大的控制功能及可位寻址操作功 能 价格低廉等优点 因此 这种方案是一种较为理想的方案 在综合考虑了传感器 两部电机的驱动等诸多因素后 我们决定采用一片 单片机 充分利用 STC89C52 单片机的资源 2 2 2 电机驱动模块 方案一 采用继电器对电动机的开或关进行控制 通过开关的切换对小车的速度进行 调整 此方案的优点是电路较为简单 缺点是继电器的响应时间慢 易损坏 寿命 较短 可靠性不高 方案二 采用功率三极管作为功率放大器的输出控制直流电机 线性型驱动的电路 结构和原理简单 加速能力强 采用由达林顿管组成的 H 型桥式电路 如图 2 3 用单片机控制达林顿管使之工作在占空比可调的开关状态下 精确调整电动机 转速 这种电路由于工作在管子的饱和截止模式下 效率非常高 H 型桥式电 路保证了简单的实现转速和方向的控制 电子管的开关速度很快 稳定性也极 5 强 是一种广泛采用的 PWM 调速技术 现市面上有很多此种芯片 我选用了 L298N 这种调速方式有调速特性优良 调整平滑 调速范围广 过载能力大 能承受 频繁的负载冲击 还可以实现频繁的无级快速启动 制动和反转等优点 因此 决定采用使用功率三极管作为功率放大器的输出控制直流电机 图 2 3 H 桥式电路 2 3 寻迹与避障模块 2 3 1 寻迹模块 方案一 采用简易光电传感器结合外围电路探测 但实际效果并不理想 对行驶过 程中的稳定性要求很高 且误测几率较大 易受光线环境和路面介质影响 在 使用过程极易出现问题 而且容易因为 该部件造成整个系统的不稳定 故最终 未采用该方案 方案二 采用 5 只红外对管 一只置于轨道中间 其余 4 只左右各置 2 只于轨道外 侧 当小车脱离轨道时 即当置于中间的一只光电开关脱离轨道时 等待外面 6 任一只检测到黑线后 做出相应的转向调整 直到中间的光电开关重新检测到 黑线 即回到轨道 再恢复正向行驶 通过比较 方案二的稳定性跟灵敏度远超过方案一 所以采用方案二 2 3 2 避障模块 方案一 采用一只红外对管置于小车中央 其安装简易 也可以检测到障碍物的存 在 但难以确定小车在水平方向上是否会与障碍物相撞 也不易让小车做出精 确的转向反应 方案二 采用三只红外对管分别置于小车的前端及两侧 方向与小车前进方向平行 对小车与障碍物相对距离和方位能作出较为准确的判别和及时反应 避障效果 相对方案比较理想 从性能方面考虑 我们采用了方案二 2 4 电源模块 方案一 采用实验室有线电源通过稳压芯片供电 其优点是可稳定的提供 5V 电压 但占用资源过大 方案二 采用 4 支 1 5V 电池单电源供电 但 6V 的电压太小不能同时给单片机与与 电机供电 方案三 采用 8 支 1 5V 电池双电源分别给单片机与电机供电可解决方案二的问题且 能让小车完成其功能 所以 我选择了方案三来实现供电 2 5 总体设计方案 经过多种比较 该智能小车最后采用前轮驱动 前轮左右两边各用一个电 机驱动 调制前面两个轮子的转速起停从而达到控制转向的目的 后轮是万象 轮 起支撑的作用 将循迹模块装在车体的前方 当车子中间传感器检测到黑 线时 主控芯片控制左右电机同步向前 小车前进 当车身下左边的传感器检 7 测到黑线时 主控芯片控制左轮电机停止 车向左修正 当车身下右边传感器 检测到黑线时 主控芯片控制右轮电机停止 车向右修正 避障的原理和寻迹 一样 在车身前方及左右各装一个光电对管 当其检测到障碍物时 主控芯片 给出信号报警并控制车子倒退 转向 从而避开障碍物 STC89C52 寻迹模块 避障模块 电机驱动 电源模块 时钟电路 图 2 4 总设计框图 8 第三章 硬件设计 3 1 电机及驱动系统设计 一个电动小车整体的运行性能 首先取决于它的电池系统和电机驱动系统 电动小车的驱动系统一般由控制器 功率变换器及电动机三个主要部分组成 电动小车的驱动不但要求电机驱动系统具有高转矩重量比 宽调速范围 高可 靠性 而且电机的转矩 转速特性受电源功率的影响 这就要求驱动具有尽可能 宽的高效率区 我们所使用的电机一般为直流电机 主要用到永磁直流电机 伺服电机及步进电机三种 由于直流电机的控制很简单 性能出众 直流电源 也容易实现 所以我们采用直流电机作为小车的动力系统 3 1 1 直流电机工作原理 直流电机里边固定有环状永磁体 电流通过转子上的线圈产生洛伦兹力 当转子上的线圈与磁场平行时 再继续转受到的磁场方向将改变 因此此时转 子末端的电刷跟转换片交替接触 从而线圈上的电流方向也改变 产生的洛伦 兹力方向不变 所以电机能保持一个方向转动 如图 3 1 图 3 1 直流电机工作原理图 3 1 2 全桥驱动原理 全桥驱动又称 H 桥驱动 下面介绍一下 H 桥的工作原理 H 桥一共有四个臂 分别为 B1 B4 每个臂由一个开关控制 示例中为三 9 极管 Q1 Q4 如果让 Q1 Q2 导通 Q3 Q4 关断 如图 3 3 所示 此时电流将会 流经 Q1 负载 Q2 组成的回路 电机正转 如果让 Q1 Q2 关断 Q3 Q4 导通 如图 3 4 所示 此时电流将会流经 Q3 负载 Q4 组成的回路 电机反转 如果让 Q1 Q2 关断 Q3 Q4 也关断 负载 Load 两端悬空 如图 3 5 所示 此时电机停转 这样就实现了电机的正转 反转 停止三态控制 如果让 Q1 Q2 导通 Q3 Q4 也导通 那么电流将会流经 Q1 Q4 组成的回 路以及 Q2 和 Q3 组成的回路 如图 3 6 所示 这时桥臂上会出现很大的短路电 流 在实际应用时注意避免出现桥臂短路的情况 这会给电路带来很大的危害 严重会烧毁电路 图 3 2 B1 B2 工作时的 H 桥电路简图 图 3 3 B3 B4 工作时的 H 桥电路简图 10 图 3 4 B1 B4 全部停止工作时的 H 桥简图 图 3 5 B1 B4 全部工作时的 H 桥简图 3 1 3 L298N 驱动模块 电机驱动一般采用 H 桥式驱动电路 L298N 内部集成了 H 桥式驱动电路 从而可以采用 L298N 电路来驱动电机 通过单片机给予 L298N 电路 PWM 信号来 控制小车的速度 起停 其引脚图如 2 7 驱动原理图如图 2 8 图 3 6 L298N 驱动芯片引脚图 11 sensingA 1 OUT1 2 OUT2 3 Vs 4 IN1 5 enableA 6 IN2 7 GND 8 Vss 9 IN3 10 enableB 11 IN4 12 OUT3 13 OUT4 14 sensingB 15 U1 L298N 1 2 3 4 5 6 J1 IN D5 4007 D6 4007 D7 4007 D8 4007 D1 4007 D2 4007 D3 4007 D4 4007 VCC VCC OUTA1 OUTA2 OUTB1 OUTB2 OUTA1 OUTA2 OUTB1 OUTB2 VCC C1 104 1 2 3 4 5 6 7 8 J4 CON8 5V 5V VCC 1 2 3 J2 CON3 1 2 3 J3 CON3 A A B B 图 3 7 L298N 驱动原理图 3 2 红外寻迹与避障模块 3 2 1 红外寻迹模块 红外寻迹模块采用的是红外探测法 即利用红外线在不同颜色的物理表面 具有不同的反射性质的特点 在小车行驶过程中不断地向地面发射红外光 当 红外光遇到白色地面时发生漫发射 反射光被装在小车上的接收管接收 如果 遇到黑线则红外光被吸收 则小车上的接收管接收不到信号 再通过 LM324 作 比较器来采集高低电平 从而实现信号的检测 原理如图 3 9 所示 12 图 3 8 红外寻迹模块 检测到白纸有接收到反射光 LM324 的 3 脚比较器同向端 T1 0V 2 脚比较 器反向端 3V 同向端小于反向端则 OUT1 输出 1 检测到黑线没接收到反射光 LM324 的 3 脚比较器同向端 T1 5V 2 脚比较 器反向端 3V 反向端小于同向端则 OUT1 输出 0 3 2 2 红外避障模块 红外避障模块主要实现小车的避障处理 当小车检测到前面有障碍物时 红外光照射到障碍物体上 发生漫反射 红外接收管接收到反射回来的红外光 输出一个低电平 单片机通过对输入信号的处理后发出指令实现小车停止功能 原理如图 3 9 所示 调制器 整流稳压 接电源 加调制的发射 管 a 发射器 13 解调器 放大 器 时钟逻辑 负载 整流稳压接电源 图 3 9 红外避障原理 14 第四章 软件设计 4 1 主程序设计 程序的设计我们采用的是模块化设计 即把程序分成几个独立的模块 分 别有前进模块 左转模块 右转模块 寻迹模块以及避障模块 启动小车电源 小车首先进入寻迹程序模块 然后不断检测车体前方的寻迹模块的红外管是否 检测到停止线 若检测到则停止前进 否则检测避障模块是否有低电平信号输 入 如果接收到低电平则有障碍物进入避障程序模块 否则重新返回寻迹程序 模块 程序框图如下 启动 寻迹 是否检测到停止线 停止 是否检测到 障碍 避障 否 是 是 否 图 4 1 主程序框图 4 2 寻迹模块程序设计 当进入寻迹模块程序时 小车执行第一段程序是前进 同时单片机扫描 I O 口 检测 5 个红外管是否检测到黑线 若检测到黑线则根据是哪一个红外 管检测到做出判断 真值表如表 4 1 然后再根据判断的结果通过单片机控制 小车的运行状态做出相应的修正 如果 5 个红外管都没检测到黑线则进入避障 模式 程序框图如下 15 左偏 右偏 开始 前进 扫描 I O 口 是否 检测到黑线 左转右转 否 避障 图 4 2 寻迹程序框图 表 4 1 寻迹真值表 Q1Q2Q3Q4Q5 状态修正 01111 右偏左转 10111 右偏左转 11011 正常直走 11101 左偏右转 11110 左偏右转 00111 右偏左转 10011 右偏左转 11001 左偏右转 11100 左偏右转 00011 右偏左转 Q1Q2Q3Q4Q5 状态修正 11000 左偏右转 10001 正常直走 00000 终点停止 注 Q1 Q2 Q3 Q4 Q5 分别代表小车寻迹模块上的 5 个红外感应器 Q1 到 Q5 从左到右排列 16 4 3 避障模块程序设计 当进入避障模块程序时 单片机先检测寻迹红外管是否检测到黑线 若检 测到则跳出避障程序进入寻迹程序 否则再检测前 左 右是否有障碍 若有 障碍则根据避障程序真值表对具体情况做出相应的处理 若无障碍则返回程序 开头再次循环判断 程序框图如下 开始 是否检测到黑 线 是否有障碍 根据具体情况 做出相应处理 Break 是 否 是是否 图 4 3 避障程序框图 表 3 2 避障程序真值表 障碍物 Midleftright 前左右 修正 000 有有有左转 001 有有无右转 010 有无有左转 011 有无无左转 100 无有有直走 101 无有无 110 无无有 111 无无无直走 17 第五章 安装与调试 5 1 小车的安装 安装顺序如下 A 为电机接上电线 B 安装电机 C 安装红外避障感应器 D 安装单片机主板 E 安装车轮 F 安装寻迹模块 G 连接信号线 5 2 小车的调试 第一阶段 编写电机驱动函数 先让一个电机转起来 然后确定前转跟后 转的电平 接着再让 2 个轮子一起转 第二阶段 编写避障程序 让避障小车能够正常的向前走 遇到障碍物时 能够及时作出相应的处理 第三阶段 编写寻迹程序 让小车一检测到黑线就跟着黑线走 第四阶段 就是把前 3 个程序重新定义为子函数 然后编写主函数 在需 要时再调用避障程序或者寻迹函数 从而实现当小车检测到黑线时就自动跟着 黑线走 检测不到黑线时就进入避障函数 18 结束语 整个系统的设计以单片机为核心 利用了多种传感器 将软件和硬件相结合 本系统能实现如下功能 1 自动沿预设轨道行驶 小车在行驶过程中能够自动检测预先设好的轨道 实现直道和弧形轨道的前进 若有偏离 能够自动纠正 返回到预设轨道上来 2 当小车探测到前进前方的障碍物时 可以自动调整 躲避障碍物 从无障 碍区通过 小车通过障碍区后 能够自动循迹 3 自动检测停车线并自动停车 19 附录一 硬件原理图 EA VP 31 X1 19 X2 18 RESET 9 RD 17 WR 16 INT0 12 INT1 13 T0 14 T1 15 P10 T 1 P11 T 2 P12 3 P13 4 P14 5 P15 6 P16 7 P17 8 P00 39 P01 38 P02 37 P03 36 P04 35 P05 34 P06 33 P07 32 P20 21 P21 22 P22 23 P23 24 P24 25 P25 26 P26 27 P27 28 PSEN 29 ALE P 30 TXD 11 RXD 10 U1 STC 89C52RC 1 2 3 4 5 6 7 8 9 J3 10K VCC P00 P01 P02 P03 P04 P05 P06 P07 P20 P21 P22 P23 P24 P25 P26 P27 Y1 12M C3 30P C2 30P VCC R4 10K R3 470 C1 10uF S3 FW VCC P30 P31 P32 P33 P34 P35 P36 P37 1 1 2 2 3 3 4 4 5 5 6 6 7 7 8 8 9 9 10 10 11 11 12 12 13 13 14 14 15 15 16 16 J4P1 1 1 2 2 3 3 4 4 5 5 6 6 7 7 8 8 9 9 10 10 11 11 12 12 13 13 14 14 15 15 16 16 J5 P0 1 2 J9 ALE PSEN 1 1 2 2 3 3 4 4 5 5 6 6 7 7 8 8 9 9 10 10 11 11 12 12 13 13 14 14 15 15 16 16 J6 P2 1 2 J18 EA sensingA 1 OUT1 2 OUT2 3 Vs 4 IN1 5 enableA 6 IN2 7 GND 8 Vss 9 IN3 10 enableB 11 IN4 12 OUT3 13 OUT4 14 sensingB 15 U1 L298N 1 2 3 4 5 6 J1 IN D5 4007 D6 4007 D7 4007 D8 4007 D1 4007 D2 4007 D3 4007 D4 4007 VCC VCC OUTA1 OUTA2 OUTB1 OUTB2 OUTA1 OUTA2 OUTB1 OUTB2 VCC C1 104 1 2 3 4 5 6 7 8 J4 CON8 5V 5V VCC 1 2 3 J2 CON3 1 2 3 J3 CON3 A A B B P1 0 P1 1 P1 4 P1 5 P1 1 P1 4 P1 5 P1 0 a 1 k 2 k 4 a 3 H4 TCRT5000 a 1 k 2 k 4 a 3 H5 TCRT5000 a 1 k 2 k 4 a 3 H6 TCRT5000 R23 330 R28 47k R24 330 R29 47k R25 330 R30 47k VCC T1T2T3 a 1 k 2 k 4 a 3 H7 TCRT5000 a 1 k 2 k 4 a 3 H8 TCRT5000 R26 330 R31 47k R27 330 R32 47k T4T5 OUT1 1 1 2 1 3 VCC 4 2 5 2 6 OUT2 7 OUT3 8 3 9 3 10 GND VEE 11 4 12 4 13 OUT4 14 U3 LM324 C3 104 C4 10uF VCC T1 T2T3 VCC OUT1 OUT2OUT3 VCC R13 10K R15 10K R16 10K VCCVCC OUT1 1 1 2 1 3 VCC 4 2 5 2 6 OUT2 7 OUT3 8 3 9 3 10 GND VEE 11 4 12 4 13 OUT4 14 U4 LM324 VCC T4 OUT4 R14 10K R17 10K VCC VCC T5 OUT5 R20 1K R21 1K R22 1K D6 LED D7 LED D8 LED VCC OUT1 OUT2 OUT3 VCC 1 2 3 4 5 6 7 J1 CON7 R18 1K R19 1K D4 LED D5 LED OUT4 OUT5P0 7 P0 6 P0 5 P0 4 P0 3 附图一 智能小车所用到的硬件电路 20 C1 1 V 2 C1 3 C2 4 C2 5 V 6 T2 OUT 7 R2 OUT 9 R2 IN 8 T2 IN 10 T1 IN 11 R1 OUT 12 T1 OUT 14 R1 IN 13 GND 15 VCC 16 U2 RS232 1 6 2 7 3 8 4 9 5 J11 DB9 C4 1uF C5 1uF C6 1uF C7 1uF C8 1uF VCC P301 P300 a bf c g d e 1 2 3 4 5 6 7 a b c d e f g 8 dp dp 9 a bf c g d e dp a bf c g d e dp a bf c g d e dp 10 11 12 DS1 BLUECA 1 R5 1K R6 1K R7 1K R8 1K VCC P20P21P22P23 P00 P01 P02 P03 P04 P05 P06 P07 Q1 9012 Q2 9012 Q3 9012 Q4 9012 1 2 3 J7 KZ SMG R14 330 R15 330 R16 330 R17 330 R18 330 R19 330 R20 330 R21 330 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 J8LCD 1602 VCCVCC P20 P21 P22 P00 P01 P02 P03 P04 P05 P06 P07 R10 10K 1 1 2 2 LS1 SPEAKER Q5 9012 R9 10K P24 VCC 1 2 3 4 J16 USB2 1 2 J15 srdy 1 2 J14 dy 1 2 J13 dy S4 DY KG C10 100UF C9 104 1 2 J12 dy R11 1K D3 LED VCC 1 2 J17 dy A0 1 A1 2 A2 3 GND 4 SDA 5 SCL 6 VP 7 VCC 8 U4 24C08 1 1 2 2 3 3 4 4 5 5 6 6 7 7 8 8 9 9 10 10 11