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引言

　　本文是根據第三屆全國大學生“飛思卡爾”杯智能汽車大賽要求設計自主識別道路的智能車。整個系統采用了組委會提供的16位單片機mc9s12dg128為核心，模型車本身帶有差速器和后輪驅動，需要設計完成基于單片機的自動控制系統使得模型車在封閉的跑道上自主循線運行。

　　車模與控制器構成一個自動控制系統，如圖1，系統硬件以單片機為核心，配有傳感器、執行機構以及它們的驅動電路，而信息處理與控制算法由單片機軟件完成［1］。系統設計要求單片機把路徑的迅速判斷、相應的轉向伺服電機控制以及直流驅動電機的控制精密的結合在一起。

　　智能車的設計是在保證模型車可靠運行的前提下，以電路設計簡潔、車體靈活性高為原則。設計的兩大重點，一是光電傳感器的布局和電路設計，一是循線控制算法的設計。

　　本文第二節主要介紹了光電傳感器的電路設計和布局，這是信號采集的關鍵，相當于智能車的“眼睛”；第三節主要介紹了循線控制算法，這是控制的核心，相當于智能車的“頭腦”；最后在第四節對智能車的硬件、軟件設計及實驗情況進行了大體說明。

光電傳感器

　　光電傳感器的選擇及電路設計

　　光電傳感器位于智能車的最前方，起到預先判斷路徑的作用。其發射的光對白色和黑色有不同的反射率，因此能得到不同的電壓值，采進單片機后通過一定的算法比較電壓來判斷黑線的位置，從而控制舵機的轉動［2］。這種方法易于實現，響應速度快，實時性好，成本低。

　　本文選用性價比基本適合的反射式紅外傳感器tcrt5000。紅外光電傳感器電路的設計形式多種多樣，由于本文算法中采用的是傳感器陣列經驗判斷方法，為了控制簡便采用數字量輸出傳感器電路，如圖2所示。

　　光電管采用脈沖調制式發光，即vo是震蕩電路產生的脈沖電壓，這樣易濾除外界干擾。雖然電路相對復雜，但足以保證模型車的穩定行駛［3］。