一種能沿細鐵絲循跡運行的智能小車的設計

文/陳洪容 覃智廣 張銳麗，宜賓職業技術學院

1 系統組成

本系統由主控芯片控制 STC 12C5A60S2控制整個系統的運行和控制，通過電感傳感器LDC1000檢測細鐵絲的位置，L298電機驅動裝置的運行，利用霍爾傳感器檢測小車運行的行駛距離，當到達規定地點，發出聲音報警信息，整個運行過程的信息都能在液晶屏上顯示，其系統組成框圖如圖1示。

圖1 系統組成框圖

2 系統設計

2.1 主控模塊

本設計以 STC12C5A60S2單片機為控制核心。STC12C5A60S2是一款16位Flash單片機，它的易用性和多功能性受到了廣大使用者的好評。STC 12系列單片機是宏晶科技公司新的低功耗16位Flas h單片機，它的16級中斷、高效尋址方式、10K大容量Flash EEPR OM、A/D轉換、硬件乘法器、硬件脈寬調制器(PWM)等功能特點，較好的實現了強大的功能與超低功耗的結合，具有很高的性價比。

2.2 電機驅動模塊

電機驅動模塊芯片選用L298N驅動。該芯片驅動能力強，工作穩定，控制方式簡單方便。

圖2 LDC1000傳感器電路圖

2.3 循跡模塊

用 LDC1000電感數字轉換器作為循跡傳感器，通過測試外部金屬物體和 LDC1000相連的測試線圈的空間位置，來實現自動循跡的功能。其原理圖如圖2示。在其接口J1外接一個線圈就可以實現非接觸式電感檢測,檢測跑道上細鐵絲的位置，通過采集到數據的變化來實現可靠地自動尋跡，并判斷硬幣的位置。

2.4 霍爾傳感器

距離檢測模塊是采用霍爾元件A3144E進行感應檢測，通過主控芯片檢測霍爾感應器每秒鐘的脈沖數，測出小車的轉速，從而計算小車行駛的距離，并在顯示器上顯示出來。

2.5 液晶顯示的設計

液晶顯示器采用LCD12864，它可顯示漢字及圖形，內置8192個中文漢字、128個字符及64X256點陣顯示RAM(GDRAM)，可顯示128列×64行點陣。其可視面積大，畫面效果好，抗干擾能力強，調用方便簡單，能滿足本設計的顯示要求。

3 小結

根據系統要求，制作出硬件實物，編寫單片機程序，為了提高運行效率，不斷進行調試測試，在檢測到直線運動時快速通過，在拐彎時控制合理的速度，速度的調節通過軟件調整PWM控制運行。經過實際測試，在不規則的7.5米跑道上能在60秒內完成整個運行，達到設計效果。