本實(shí)用新型涉及機(jī)電產(chǎn)品領(lǐng)域，尤其涉及一種尋跡避障小車。

背景技術(shù)：

智能小車，即輪式機(jī)器人，是移動機(jī)器人的一種，其內(nèi)容涵蓋機(jī)械、汽車、電子、自動控制、計算機(jī)、傳感技術(shù)等多個學(xué)科的知識領(lǐng)域，作為一門新興的綜合技術(shù)，可廣泛的應(yīng)用于工廠自動料車、固定場地搬運(yùn)車等技術(shù)領(lǐng)域，也可應(yīng)用于復(fù)雜、惡劣的工作環(huán)境，具有良好的民用和軍用應(yīng)用前景。移動機(jī)器人的移動一直是一個重要課題。探索小車是一種重要的探索工具，使探索小車能按照預(yù)定軌跡前進(jìn)是非常有意義的。但是，現(xiàn)有的一些控制技術(shù)上，其精度比較差，而且控制方式也比較復(fù)雜。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了解決小車在跑道上快速尋跡避障的技術(shù)問題，本實(shí)用新型提供了一種尋跡避障小車。

本實(shí)用新型所采用的技術(shù)方案是：

一種尋跡避障小車，包括單片機(jī)、至少三個紅外光電傳感器、電機(jī)驅(qū)動芯片、電機(jī)、轉(zhuǎn)向燈電路和為上述模塊供電的電源模塊，所述紅外光電傳感器連接所述單片機(jī)的輸入/輸出引腳，所述電機(jī)驅(qū)動芯片連接所述單片機(jī)的輸入/輸出引腳，所述電機(jī)與所述電機(jī)驅(qū)動芯片連接，所述轉(zhuǎn)向燈電路與所述單片機(jī) 的輸入/輸出引腳連接，至少一個所述紅外光電傳感器安裝在小車控制板前方的下部，小車控制板左右兩側(cè)的下部各自至少安裝有一個所述光電傳感器。

作為本實(shí)用新型所述的一種尋跡避障小車的改進(jìn)，每個所述紅外光電傳感器包括一個紅外發(fā)射二極管和一個光敏二極管，至少三個所述紅外光電傳感器的紅外發(fā)射管的陽極分別通過一電阻連接電源電壓，陰極均接地；至少三個所述紅外光電傳感器的光敏二極管的陰極分別連接所述單片機(jī)的輸入/輸出引腳且分別通過一電阻連接電源電壓，至少三個所述紅外光電傳感器的光敏二極管的陽極接地。

作為本實(shí)用新型所述的一種尋跡避障小車的改進(jìn)，所述單片機(jī)的片內(nèi)放大器輸入端與片內(nèi)放大器輸出端之間連接第一晶片，且所述片內(nèi)放大器輸入端和所述片內(nèi)放大器輸出端分別經(jīng)一電容與電源地連接；所述單片機(jī)的復(fù)位信號輸入端經(jīng)一電阻接地，所述復(fù)位信號輸入端同時與一電容連接，該電容的另一端分別與電源電壓、訪問外程序存儲器允許端連接。

作為本實(shí)用新型所述的一種尋跡避障小車的改進(jìn)，所述轉(zhuǎn)向燈電路包括左轉(zhuǎn)向燈電路和右轉(zhuǎn)向燈電路，所述左轉(zhuǎn)向燈電路包括第一三極管和第二發(fā)光二極管，所述第一三極管的基極經(jīng)一電阻連接所述單片機(jī)的輸入/輸出引腳，所述第一三極管的集電極接地，所述第一三極管的發(fā)射極接所述第二發(fā)光二極管的陰極，所述第二發(fā)光二極管的陽極經(jīng)一電阻接電源電壓；所述右轉(zhuǎn)向燈電路包括第二三極管和第一發(fā)光二極管，所述第二三極管的基極經(jīng)一電阻連接所述單片機(jī)的輸入/輸出引腳，所述第二三極管的集電極接地，所述第二三極管的發(fā)射極接所述第一發(fā)光二極管的陰極，所述第一發(fā)光二極管的陽極經(jīng)一電阻接電源電壓。

作為本實(shí)用新型所述的一種尋跡避障小車的改進(jìn)，所述單片機(jī)的型號為AT89S51。

作為本實(shí)用新型所述的一種尋跡避障小車的改進(jìn)，所述電機(jī)驅(qū)動芯片的型號為L9110。

本實(shí)用新型的有益技術(shù)效果在于：

本實(shí)用新型的尋跡避障小車的電路架構(gòu)簡單，具有可靠性能高、智能化程度高、低功耗等特點(diǎn)；

該尋跡避障小車體積小，方便攜帶；

通過單片機(jī)控制電機(jī)驅(qū)動芯片，根據(jù)紅外光電傳感器檢測路面情況，控制汽車電動機(jī)和扭轉(zhuǎn)方向盤、小車啟動和相應(yīng)的行動；軟件方面采用C語言來實(shí)現(xiàn)，實(shí)用性大。

附圖說明

圖1是本實(shí)用新型的一種尋跡避障小車的電路圖。

具體實(shí)施方式

為使本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合附圖對本實(shí)用新型的各實(shí)施方式進(jìn)行詳細(xì)的闡述。

如圖1，一種尋跡避障小車，包括單片機(jī)、至少三個紅外光電傳感器、電機(jī)驅(qū)動芯片、電機(jī)、轉(zhuǎn)向燈電路和為上述模塊供電的電源模塊，紅外光電傳感器連接單片機(jī)的輸入/輸出引腳，電機(jī)驅(qū)動芯片連接單片機(jī)的輸入/輸出引腳，電機(jī)與電機(jī)驅(qū)動芯片連接，轉(zhuǎn)向燈電路與單片機(jī)的輸入/輸出引腳連接，至少一個紅外光電傳感器安裝在小車控制板前方的下部，小車控制板左右兩側(cè)的下部各自至少安裝有一個光電傳感器。尋跡避障小車尋跡主要是由安裝在小車控制板前方和左右兩側(cè)的紅外光電傳感器來完成發(fā)射后接收反射信號。當(dāng)紅外接收探頭接收到信號后，再將信號送到單片機(jī)，由單片機(jī)內(nèi)部程序來控制電機(jī)，由電機(jī)來完成小車的前進(jìn)、轉(zhuǎn)向，以及在轉(zhuǎn)向的時候相應(yīng)的轉(zhuǎn)向燈閃爍發(fā)光。

在本實(shí)用新型的另一實(shí)施例中，每個紅外光電傳感器包括一個紅外發(fā)射二 極管和一個光敏二極管，至少三個紅外光電傳感器的紅外發(fā)射管的陽極分別通過一電阻連接電源電壓，陰極均接地；至少三個紅外光電傳感器的光敏二極管的陰極分別連接單片機(jī)的輸入/輸出引腳且分別通過一電阻連接電源電壓，至少三個紅外光電傳感器的光敏二極管的陽極接地。在本實(shí)施例中，紅外光電傳感器也可以是由紅外發(fā)射二極管和光敏三極管組成。電源模塊并聯(lián)電容C1，電容C1用于濾波降噪，提高小車系統(tǒng)的穩(wěn)定性。紅外光具有這樣的反射特性，對于白色物體，紅外光反射的數(shù)量較多，而對黑色物體，紅外光反射的數(shù)量大大減少。本實(shí)施中，通過該原理采用紅外光電傳感器采集路面信息，其最大的優(yōu)點(diǎn)是紅外光電傳感器的結(jié)構(gòu)簡單、實(shí)現(xiàn)方便、成本低，免去其復(fù)雜的圖像處理工作，響應(yīng)快、容易關(guān)閉道路試驗(yàn)。但它的缺點(diǎn)在于，紅外光電傳感器的探測的信息是不完整的，只能在路上區(qū)分簡單的黑色和白色，檢測距離有限，且容易受到很多干擾，可憐的抗干擾能力。背景光、類似設(shè)備、傳感器的高度差異均能影響到紅外光電傳感器的工作。在本實(shí)施例中，道路為黑白兩種顏色，故小車就可以區(qū)分黑色路面信息。

在本實(shí)用新型的另一實(shí)施例中，單片機(jī)的片內(nèi)放大器輸入端XTAL1與片內(nèi)放大器輸出端XTAL2之間連接第一晶片Z1，且片內(nèi)放大器輸入端XTAL1和片內(nèi)放大器輸出端XTAL2分別經(jīng)電容C8和電容C7與電源地連接；單片機(jī)的復(fù)位信號輸入端RST經(jīng)電阻R15接地，復(fù)位信號輸入端RST同時與電容C6連接，電容C6的另一端分別與電源電壓、訪問外程序存儲器允許端連接。

在本實(shí)用新型的另一實(shí)施例中，轉(zhuǎn)向燈電路包括左轉(zhuǎn)向燈電路和右轉(zhuǎn)向燈電路，左轉(zhuǎn)向燈電路包括第一三極管T1和第二發(fā)光二極管D2，第一三極管T1的基極經(jīng)電阻R14連接單片機(jī)的輸入/輸出引腳P0.7，第一三極管T1的集電極接地，第一三極管T1的發(fā)射極接第二發(fā)光二極管D2的陰極，第二發(fā)光二極管D2的陽極經(jīng)電阻R7接電源電壓；右轉(zhuǎn)向燈電路包括第二三極管T2和第一發(fā)光二極管D1，第二三極管T2的基極經(jīng)電阻R16連接單片機(jī)的輸入/輸出引腳P2.0，第二三極管T2的集電極接地，第二三極管T2的發(fā)射極接第一發(fā)光 二極管D1的陰極，第一發(fā)光二極管D1的陽極經(jīng)電阻R2接電源電壓。

在本實(shí)用新型的另一實(shí)施例中，單片機(jī)的型號為AT89S51。AT89S51單片機(jī)具有4k程序內(nèi)存，屬于FLASH的過程，在貯存過程中，用戶可以即時電擦除和重寫，不用擴(kuò)展外部存儲器。顯然，這種單片機(jī)開發(fā)設(shè)備要求非常低，也大大縮短了開發(fā)時間。

在本實(shí)用新型的另一實(shí)施例中，電機(jī)驅(qū)動芯片的型號為L9110。電機(jī)驅(qū)動芯片L9110放大單片機(jī)的PWM信號，進(jìn)而驅(qū)動電機(jī)M1和電機(jī)M2的正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)。

在本實(shí)用新型的另一實(shí)施例中，采用四節(jié)干電池降壓至5V后給單片機(jī)及其他邏輯單元供電，這樣電機(jī)啟動及制動時的短暫電壓干擾不會影響到邏輯單元和單片機(jī)的工作。

在本實(shí)用新型的另一實(shí)施例中，尋跡避障小車采用最少拍控制，最少拍控制指的是系統(tǒng)在典型輸入信號(如階躍信號和速度信號,加速度信號等),在至少帕特(有限),使系統(tǒng)輸出的穩(wěn)態(tài)誤差為零。所以，至少拍控制系統(tǒng)，也稱為至少沒有影響系統(tǒng)，至少pat伺服系統(tǒng)，本質(zhì)上是時間最優(yōu)控制系統(tǒng)，系統(tǒng)的性能是系統(tǒng)規(guī)范的最短或盡可能地短。可以看出系統(tǒng)對閉環(huán)脈沖傳遞函數(shù)的要求是快速性和準(zhǔn)確性。也就是說，已經(jīng)讓車從跑道，可以在最短的時間內(nèi)回到賽道。最少拍控制系統(tǒng)的設(shè)計與被控對象的零極位置有很密切的關(guān)系。在本實(shí)施例中，小車只要求按照跑道行駛，跑道簡單，采用最少拍控制，小車具有快速、準(zhǔn)確的反應(yīng)速度。

以上所述，僅為本實(shí)用新型較佳的具體實(shí)施方式，但本實(shí)用新型的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本實(shí)用新型揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到的變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此，本實(shí)用新型的保護(hù)范圍應(yīng)該以權(quán)利要求的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。