基于二維物體斜面黑線運動智能小車的設計

2．2．2 路面檢測模塊選擇

在小車前面的左右兩端分別安裝反射式光電傳感器，安裝的寬度至少要大于黑線的寬度，如圖3所示。小車運動路面是在白色紙張上面鋪設黑色膠布作為中心，這主要基于光電傳感器在檢測到白色和黑色時兩種不同的電平狀態的原理。當光電傳感器面對黑線時，發出的光被吸收，不能發生發射，此時光敏三極管Q不能導通，輸出為低電平；當面對白線時，光電二極管發出的光經過白線反射到達光敏三極管Q，使Q導通從而輸出高電平，再經觸發非門74HC14的兩次觸發反相，消除干擾，把信號送到單片機相應的引腳。由此可以在小車行進的時候，讓系統的控制模塊同時監視兩個光電傳感器的狀態，并送到單片機的相應引腳，經過程序算法處理后送到電機控制引腳，根據不同的信號組合實現不同的運動調整方式，完成小車的黑線運動。

2．2．3 電機控制部分的單元電路設計

電機驅動部分分為左右兩部分，兩個電機配合工作負責懸掛物體的拉動定位。兩個電機為齒輪減速同步電機，轉數恒定為20 r／min，設計兩個控制電路來控制電機的開關。繼電器對電動機的開或關進行控制，通過引腳電平的切換對電機的轉向進行調整。

電路采用光耦繼電器式對電機的轉動及轉向進行控制，如圖4所示，各端口功能為，IOB8控制電機1的正轉，IOB9控制電機1的反轉，IOB 10控制電機2的正轉，IOB11控制電機2的反轉。

當IOB8或IOB10為高電平時，光耦U2導通，8050導通，+12 V電壓驅動繼電器，從而使交流220 V電壓加到電動機上，電動機正轉。當IOB9或IOB11為高電平時，光耦U3導通，8050導通，+12 V電壓驅動繼電器，從而使交流220 V電壓加到電動機上，電動機反轉。當IOB8或IOB10與IOB9或IOB11都為低電平時，電機停止轉動。由于所選電動機具有抱閘功能，為齒輪減速電動機，因此在斷電的時候，幾乎能同時停止運動，保證了物體運動的準確性，而且外圍電路簡單，很容易操作。