本課題組設(shè)計(jì)制作了一款具有智能判斷功能的小車，功能強(qiáng)大。小車具有以下幾個(gè)功能：自動(dòng)避障功能；尋跡功能（按路面的黑色軌道行駛）；趨光功能（尋找前方的點(diǎn)光源并行駛到位）；檢測(cè)路面所放置的鐵片的個(gè)數(shù)的功能；計(jì)算并顯示所走的路程和行走的時(shí)間，并可發(fā)聲發(fā)光。作品可以作為高級(jí)智能玩具，也可以作為大學(xué)生學(xué)習(xí)嵌入式控制的強(qiáng)有力的應(yīng)用實(shí)例。

　　作品以兩電動(dòng)機(jī)為主驅(qū)動(dòng)，通過各類傳感器件來采集各類信息，送入主控單元AT89S52單片機(jī)，處理數(shù)據(jù)后完成相應(yīng)動(dòng)作，以達(dá)到自身控制。電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路采用高電壓，高電流，四通道驅(qū)動(dòng)集成芯片L293D。其中避障采用紅外線收發(fā)來完成；鐵片檢測(cè)部分采用電感式接近開關(guān)LJ18A3-8-Z/BX檢測(cè)；黑帶檢測(cè)采用紅外線接收二極管完成；趨光部分通過3路光敏二極管對(duì)光源信號(hào)的采集，再經(jīng)過ADC0809轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號(hào)送單片機(jī)處理判別方向。由控制單元處理數(shù)據(jù)后完成相應(yīng)動(dòng)作，實(shí)現(xiàn)了無人控制即可完成一系列動(dòng)作，相當(dāng)于簡易機(jī)器人。

　　1．總體方案論證與比較

　　方案一：采用各類數(shù)字電路來組成小車的控制系統(tǒng)，對(duì)外圍避障信號(hào)，黑帶檢測(cè)信號(hào)，鐵片檢測(cè)信號(hào)，各路趨光信號(hào)進(jìn)行處理。本方案電路復(fù)雜，靈活性不高，效率低，不利于小車智能化的擴(kuò)展，對(duì)各路信號(hào)處理比較困難。

　　方案二：采用ATM89S52單片機(jī)來作為整機(jī)的控制單元。紅外線探頭采用市面上通用的發(fā)射管與及接收頭，經(jīng)過單片機(jī)調(diào)制后發(fā)射。鐵片檢測(cè)采用電感式接近開關(guān)LJ18A3-8-Z/BX檢測(cè)，黑帶采用光敏二極管對(duì)光源信號(hào)采集，再經(jīng)過ADC0809轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號(hào)送到單片機(jī)系統(tǒng)處理。此系統(tǒng)比較靈活，采用軟件方法來解決復(fù)雜的硬件電路部分，使系統(tǒng)硬件簡潔化，各類功能易于實(shí)現(xiàn)，能很好地滿足題目的要求。

　　比較以上兩種方案的優(yōu)缺點(diǎn)，方案二簡潔、靈活、可擴(kuò)展性好，能達(dá)到題目的設(shè)計(jì)要求，因此采用方案二來實(shí)現(xiàn)。方案二的基本原理如圖1所示。

　　避障部分采用紅外線發(fā)射和接受原理。鐵片檢測(cè)采用電感式接近開關(guān)LJ18A3-8-Z/BX檢測(cè)，產(chǎn)生的高低電平信號(hào)經(jīng)過處理后，完成相應(yīng)的記錄數(shù)目，驅(qū)動(dòng)蜂鳴器發(fā)聲。黑帶尋跡依*安裝在車底部左右兩個(gè)光敏二極管對(duì)管來對(duì)地面反射光感應(yīng)。尋光設(shè)計(jì)在小車前端安裝3路（左、中、右）光敏電阻對(duì)光源信號(hào)采集，模擬信號(hào)經(jīng)過ADC0809轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號(hào)送到MCU處理。記程通過在車輪上安裝小磁塊，再用霍爾管感應(yīng)產(chǎn)生計(jì)數(shù)脈沖。記時(shí)由軟件實(shí)現(xiàn)，顯示采用普通七段LED。此系統(tǒng)比較靈活，采用軟件方法來解決復(fù)雜的硬件電路部分，使系統(tǒng)硬件簡潔化，各類功能易于實(shí)現(xiàn)。