智能小車的循跡控制系統的單片機設計研究

李 心，路雪松，金亞玲

（沈陽工學院，遼寧 撫順 113122）

STC89C52單片機屬于51單片機系列，具有結構簡單，便于理解，輸入輸出共計40個引腳，P0-P4四組P口，并且STC89C52比STC89C51多了一個中斷源和定時計數器。

電機驅動模塊：采用功率三極管作為功率放大器的功能，來實現對直流電機進行輸出控制。電機驅動模塊是一個線性型驅動的電路的結構，該電路具有結構簡單，速度較快的能力很強，具體電路采用由達林頓管組成的電路，電路如下圖所示。用單片機控制達林頓管使之工作在占空比可調的開關狀態下，精確調整電動機轉速。這種電路長期工作在開關狀態下，兩種工作模式下，分別是飽和狀態和截至狀態，開關效率非常高，該電路保證了電機的轉速和電機的轉動方向的控制，開關速度的穩定性也極強，是一種使用率很高的PWM調速技術。

圖1 電機驅動模塊接線圖

通過程序與硬件的緊密結合來實現小車的各種功能。用keil μVision4進行編寫程序，先新建一個工程，然后編寫C語言程序，然后添加到該工程中并生成十六進制文件即可，先安裝燒寫軟件和驅動，然后讓傳輸線與小車相連，打開燒寫軟件，將所生成的程序燒寫到單片機中。

通過單片機引腳的輸出控制兩個電機的旋轉，使用占空比實現兩個電機速度的控制。兩個電機相同速度正轉即為前進，相同速度反轉即為后退，左電機速度小于右電機速度即為左轉，右電機速度小于左電機速度即為右轉，這幾種運行狀態構成了小車最基本的行動功能。

小車底部的兩個紅外傳感器發射紅外線光，通過能否接收到反射回來的紅外線信號來控制電機的運行狀態。如果左側紅外光照到黑線處，黑色的反射能力很弱，接收器沒有接收到反射回來的光信號，則單片機就會控制左側電機停轉使小車左轉。同理，如果右側紅外光照到黑線處，小車就會右轉。這兩個動作周而復始，就實現了小車的循黑跡功能。小車循跡程序流程圖如圖2所示。

圖2 循跡程序流程圖

該控制系統具有較好的控制和調速、轉向功能，能按預期的期望實現小車的循跡功能，對黑線循跡效果很好。