专利名称：一种智能循迹小车模拟系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种智能车的模拟系统，尤其是一种自动循迹智能车的模拟系统。
背景技术：
智能车也可称为轮式移动机器人，是一种集环境感知、决策规划、自动行驶等功能于一体的综合智能系统，智能车集中地运用了自动控制、模块识别、传感器技术、汽车电子、电气、计算机、机械等多个学科的知识。随着控制技术、计算机技术和信息技术的发展，智能车在工业生产和日常生活中已经扮演了非常重要的角色，甚至是军事国防，科学探险也可以看到它们的身影。目前，智能车领域也能够在具有一定标记的道路上为司机提供辅助驾驶系统甚至实现无人驾驶，这些智能车的设计通常依靠道路标记完成识别，通过推理判断模仿人工驾驶进行操作。近年来，智能车在野外、道路、现代物流及柔性制造系统中更广泛应用，已经成为人工智能领域研究和发展的热点。
发明内容本实用新型所需解决的技术问题是提供一种智能循迹小车模拟系统装置，该系统成本低，硬件软件方面容易实现。本实用新型的具体技术方案如下:—种智能循迹小车模拟系统，它包括电源模块、声控模块、外部中断模块、光电传感器模块、单片机主控单元、电机驱动模块、模拟车灯模块、蜂鸣器模块；其中声控模块、夕卜部中断模块、光电传感器模块、单片机主控单元、电机驱动模块、模拟车灯模块和蜂鸣器模块分别与电源模块连接；声控模块、外部中断模块、光电传感器模块、电机驱动模块、模拟车灯模块、蜂鸣器模块分别与单片机主控单元连接。单片机主控单元包括单片机AT89C52、复位电路、晶振电路、电源电路AT89C52单片机的PO 口外接上拉电阻。电源模块采用四节5号干电池所组成的电池组，电压为6V。该电源模块为单片机、声控模块、外部中断模块、光电传感器模块、电机驱动模块、模拟车灯模块和蜂鸣器模块供电。声控模块包括三极管8050和驻极体话筒采集声音信号。三极管8050驱动驻极体
话筒采集声音信号。光电传感器模块包括红外发射二极管与红外接收二极管所，以采集路面信息。电机模块采用马达驱动芯片L9110。以控制小车马达的转动。模拟车灯模块采用三极管8550和LED发光二极管，用以显示小车行驶状态。蜂鸣器模块包括三极管8550和蜂鸣器。本实用新型具有以下有益效果:[0014]本实用新型采用光电传感器对小车行驶道路信息进行采集，以单片机为核心对采集的路面信息进行处理，经分析后控制智能车的两个驱动电机转向，从而实现智能车可以沿给定黑线快速平稳地行驶。整个系统成本低，硬件软件方面容易实现。
图1为智能循迹小车系统的结构图。图2为AT89C52单片机的电路图。图3电源模块电路图。图4声控模块电路图。图5外部中断模块电路图。图6光电传感器模块电路图。 图7电机驱动模块电路图。图8模拟车灯模块电路图。图9蜂鸣器模块电路图。
具体实施方式
以下结合附图对实用新型的技术方案进行详细说明:如图1所示，本实用新型的智能循迹小车模拟系统。它包括电源模块、声控模块、外部中断模块、光电传感器模块、单片机主控单元、电机驱动模块、模拟车灯模块、蜂鸣器模块；其中声控模块、外部中断模块、光电传感器模块、单片机主控单元、电机驱动模块、模拟车灯模块和蜂鸣器模块分别与电源模块连接；声控模块、外部中断模块、光电传感器模块、电机驱动模块、模拟车灯模块、蜂鸣器模块分别与单片机主控单元连接。所述电源模块与各模块连接，为各模块提供工作电压；所述声控模块向单片机主控单元发送接收到的环境声音信息指令；所述外部中断模块向单片机主控单元发送小车停止行驶指令；所述光电传感器模块向单片机主控单元发送采集到的路面信息指令；所述单片机主控单元将电机转动方向传送至电机驱动模块，将车灯及蜂鸣器开启或关闭指令传送至模拟车灯模块和蜂鸣器模块；所述电机驱动模块与单片机主控单元连接，由单片机输出指令显示车行驶状态；所述模拟车灯模块与单片机主控单元连接，显示小车左右转弯状态；所述蜂鸣器模块与单片机主控单元连接，在小车转弯时发出蜂鸣声。声控模块和光电传感器模块采集环境信息，将采集到的信息以及外部中断模块的按键信息传送至单片机主控单元，单片机进行信息处理后分别把相关指令如:声光指令、马达转动指令分别发送至蜂鸣器模块、模拟车灯模块、电机模块。蜂鸣器模块、模拟车灯模块和电机模块把接收到的各种指令通过各个模块的主要器件反映出来，从而完成模拟小车的智能循迹、避障行驶。单片机主控单元包括复位电路、晶振电路，单片机选择AT89C52芯片，单片机主控单元如图2所示。如图3所示的电源电路模块，采用四节5号干电池所组成的电池组供电，其中VCC和GND分别接单片机40脚和20脚。如图4所示的声控模块，其中P0.4接单片机35脚。声音信号经驻极体话筒转化成电流，电流经电阻R4转为电压通过电容滤波后传送给三极管。当有声音信号时三极管导通P0.4端口为低电平“O”，当无声音是三级管截止P0.4 口电压被电阻R7拉高为高电平“ I”。如图5所示的外部中断模块，其中P3.2接单片机12脚。IO 口 P3.2经一个按钮接入GND，当按下按钮时P3.2由高电平“I”转到低电平“0”，CPU产生中断。如图6所示的光电传感器模块，其中P2.5、P2.6、P2.7分别接单片机26、27、28脚。循迹是指小车在白色地板上循黑线行走通常采取的方法是红外探测法，红外探测法即利用红外线在不同颜色的物体表面具有不同的反射性质的特点，在小车行驶过程中不断地向地面发射红外光，当红外光遇到白色纸质地板时发生漫反射反射光被装在小车上的红外接收二级管接收P端口送入低电平“0”，如果遇到黑线则红外光被吸收小车上的红外接收二级管接收不到红外光P端口电压被电阻拉高输入为高电平“I”，单片机通过判断高低电平及红外接收二极管是否收到反射回来的红外光为依据来确定黑线的位置和小车的行走路线，从而实现小车的循迹功能。如图7所示的电机驱动模块，其中P0.0、P0.UP0.2、P0.3分别接单片机39、38、37、36脚。以电机Ml为例，当P0.0、P0.1为低电平“O”时电机A、B路输出端口及1、2管脚无电流输出电机不转动；当P0.0为高电平“I”时电机A路输出端口有电流输出使电机正转；当P0.1为高电平“I”时电机B路输出端口有电流输出使电机反转。如图8所示的模拟车灯模块，其中P0.6、P0.7分别接单片机33、32脚。利用三极管8550作为发光二级管的开关，当P 口输出低电平“O”时三极管导通发光二级管点亮；当P 口输出高电平“I”时三极管截止发光二级管熄灭。同时通过程序的设计，发光二极管的状态可以显示小车执行的相应动作。如图9所示的蜂鸣器模块，其中P0.5接单片机34脚。蜂鸣器的负极性的一端接三极管8550，另一端接电源(VCC)，三极管的基极由单片机的P0.5管脚控制，低电平时蜂鸣器响，高电平时蜂鸣器不响。程序可以通过控制P0.5管脚的置低和置高来时蜂鸣器发出声首和关闭。
权利要求1.一种智能循迹小车模拟系统，其特征在于:它包括电源模块、声控模块、外部中断模块、光电传感器模块、单片机主控单元、电机驱动模块、模拟车灯模块、蜂鸣器模块；其中声控模块、外部中断模块、光电传感器模块、单片机主控单元、电机驱动模块、模拟车灯模块和蜂鸣器模块分别与电源模块连接；声控模块、外部中断模块、光电传感器模块、电机驱动模块、模拟车灯模块、蜂鸣器模块分别与单片机主控单元连接。
2.根据权利要求1所述的智能循迹小车模拟系统，其特征在于:所述单片机主控单元包括单片机AT89C52、复位电路、晶振电路、电源电路。
3.根据权利要求1所述的智能循迹小车模拟系统，其特征在于:所述电源模块采用四节5号干电池所组成的电池组。
4.根据权利要求1所述的智能循迹小车模拟系统，其特征在于:所述声控模块包括三极管8050和驻极体话筒米集声音信号。
5.根据权利要求1、2、3或4所述的智能循迹小车模拟系统，其特征在于:所述光电传感器模块包括红外发射二极管与红外接收二极管。
6.根据权利要求5所述的智能循迹小车模拟系统，其特征在于:所述电机模块采用马达驱动芯片L9110。
7.根据权利要求5所述的智能循迹小车模拟系统，其特征在于:所述模拟车灯模块采用三极管8550和LED发光二极管。
8.根据权利要求5所述的智能循迹小车模拟系统，其特征在于:所述蜂鸣器模块包括三极管8550和蜂鸣器。
专利摘要本实用新型涉及一种智能循迹小车模拟系统，该系统包括电源模块、声控模块、外部中断模块、光电传感器模块、单片机主控单元、电机驱动模块、模拟车灯模块、蜂鸣器模块；其中声控模块、外部中断模块、光电传感器模块、单片机主控单元、电机驱动模块、模拟车灯模块和蜂鸣器模块分别与电源模块连接；声控模块、外部中断模块、光电传感器模块、电机驱动模块、模拟车灯模块、蜂鸣器模块分别与单片机主控单元连接。本实用新型完全可以模拟智能车的真实行驶状态，成本低，硬件软件方面简单容易实现。
文档编号G05B17/02GK202929376SQ20122064573
公开日2013年5月8日 申请日期2012年11月30日 优先权日2012年11月30日
发明者郭业才, 王袭, 张秀再, 刘晓明 申请人:南京信息工程大学