基于二維物體斜面黑線運(yùn)動智能小車的設(shè)計(jì)

2．2．2 路面檢測模塊選擇

在小車前面的左右兩端分別安裝反射式光電傳感器，安裝的寬度至少要大于黑線的寬度，如圖3所示。小車運(yùn)動路面是在白色紙張上面鋪設(shè)黑色膠布作為中心，這主要基于光電傳感器在檢測到白色和黑色時兩種不同的電平狀態(tài)的原理。當(dāng)光電傳感器面對黑線時，發(fā)出的光被吸收，不能發(fā)生發(fā)射，此時光敏三極管Q不能導(dǎo)通，輸出為低電平；當(dāng)面對白線時，光電二極管發(fā)出的光經(jīng)過白線反射到達(dá)光敏三極管Q，使Q導(dǎo)通從而輸出高電平，再經(jīng)觸發(fā)非門74HC14的兩次觸發(fā)反相，消除干擾，把信號送到單片機(jī)相應(yīng)的引腳。由此可以在小車行進(jìn)的時候，讓系統(tǒng)的控制模塊同時監(jiān)視兩個光電傳感器的狀態(tài)，并送到單片機(jī)的相應(yīng)引腳，經(jīng)過程序算法處理后送到電機(jī)控制引腳，根據(jù)不同的信號組合實(shí)現(xiàn)不同的運(yùn)動調(diào)整方式，完成小車的黑線運(yùn)動。

2．2．3 電機(jī)控制部分的單元電路設(shè)計(jì)

電機(jī)驅(qū)動部分分為左右兩部分，兩個電機(jī)配合工作負(fù)責(zé)懸掛物體的拉動定位。兩個電機(jī)為齒輪減速同步電機(jī)，轉(zhuǎn)數(shù)恒定為20 r／min，設(shè)計(jì)兩個控制電路來控制電機(jī)的開關(guān)。繼電器對電動機(jī)的開或關(guān)進(jìn)行控制，通過引腳電平的切換對電機(jī)的轉(zhuǎn)向進(jìn)行調(diào)整。

電路采用光耦繼電器式對電機(jī)的轉(zhuǎn)動及轉(zhuǎn)向進(jìn)行控制，如圖4所示，各端口功能為，IOB8控制電機(jī)1的正轉(zhuǎn)，IOB9控制電機(jī)1的反轉(zhuǎn)，IOB 10控制電機(jī)2的正轉(zhuǎn)，IOB11控制電機(jī)2的反轉(zhuǎn)。

當(dāng)IOB8或IOB10為高電平時，光耦U2導(dǎo)通，8050導(dǎo)通，+12 V電壓驅(qū)動繼電器，從而使交流220 V電壓加到電動機(jī)上，電動機(jī)正轉(zhuǎn)。當(dāng)IOB9或IOB11為高電平時，光耦U3導(dǎo)通，8050導(dǎo)通，+12 V電壓驅(qū)動繼電器，從而使交流220 V電壓加到電動機(jī)上，電動機(jī)反轉(zhuǎn)。當(dāng)IOB8或IOB10與IOB9或IOB11都為低電平時，電機(jī)停止轉(zhuǎn)動。由于所選電動機(jī)具有抱閘功能，為齒輪減速電動機(jī)，因此在斷電的時候，幾乎能同時停止運(yùn)動，保證了物體運(yùn)動的準(zhǔn)確性，而且外圍電路簡單，很容易操作。