基于凌陽16位單片機的智能車電路模塊設計

　　輪式小車是智能小車機械結構的主體部分，由車身、輪子、變速器、傳動軸等結構部件構成。輪式小車還包括提供動力的驅動器，用來收集智能小車的自身狀態信息或外部環境信息，并對多傳感器的數據進行分析、融合，動態調整小車的運動狀態，實現在一定條件下的自主行駛。

　　紅外傳感器模塊

　　電路原理：紅外傳感電路采用反射式紅外傳感器，可以方便地實現實時監控并有效防止誤觸發，靈敏度容易控制。圖3為紅外檢測電路，核心IC器件是LM393，該集成塊內部裝有兩個獨立的電壓比較器。

　　LM393類似于增益不可調的運算放大器。每個比較器有兩個輸入端和一個輸出端。兩個輸入端一個稱為同相輸入端（用“+”表示），另一個稱為反相輸入端（用“-”表示）。用作比較兩個電壓時，任意一個輸入端加一個固定電壓做參考電壓，另一端加一個待比較的信號電壓。當“+”端電壓高于“-”端時，輸出管截止，相當于輸出端開路。當“-”端電壓高于“+”端時，輸出管飽和，相當于輸出端接低電位。兩個輸入端的電壓差大于10mV就能確保輸出能從一種狀態可靠地轉換到另一種狀態。因此，把LM339用在弱信號檢測等場合是比較理想的。測速反饋電路由發光二極管、光電級管、單穩態電路以及裝在主軸上的光電碼盤組成。當光碼盤上的孔經過發光二極管時，發光二極管發出的光使光電三極管導通，輸出高電平；當光碼盤上的非孔部分經過光二極管時，光電極管截止，輸出低電平。產生的周期性脈沖經單穩電路整形送高速輸入通道IOB2或IOB3外部中斷源，取得每次上升沿的時間值， 就是定時器T1的值，每兩次T1上升沿值之差為光電脈沖周期，從而可計算出主軸的轉速。

　　電機驅動模塊

　　電路原理：微型直流電機以其良好的線性特性、優異的控制性能和非常高的效率廣泛應用于小功率系統中。為了控制直流電機，本文采用PWM控制。SPCE064A的 I/OB特殊功能IOB8 、IOB9就直接提供了兩個PWM輸出口，直接輸出控制信號即可，無須另加電路?？紤]到電壓、電流的等級及尺寸、外觀因素，本文采用L298代替三極管構成驅動電路，如圖4所示。

　　L298可同時控制兩個電機，且輸出電流達到2A。其ENA（引腳6）和ENB（引腳11）分別于SPCE064A的IOB8和IOB9相連，可實現直流電機的PWM速度控制。SENSEA、SENSEB為電流反饋引腳，用于實現直流電機的內環電流閉環控制。

　　常規的智能車一般引入輸出電機的轉速作為負反饋行程單閉環調速系統。雖然這個閉環具有較強的抗干擾性能，轉速調節器采用常規PI調節器，但是在系統中靜差仍然存在，即在PI控制調節器下穩態誤差只能減少而不可能消除。因此，單閉環調速系統控制效果和性能對給定穩壓源和速度檢測元件的精度具有依賴性。