智能小车的循迹控制系统的单片机设计研究

李 心，路雪松，金亚玲

（沈阳工学院，辽宁 抚顺 113122）

STC89C52单片机属于51单片机系列，具有结构简单，便于理解，输入输出共计40个引脚，P0-P4四组P口，并且STC89C52比STC89C51多了一个中断源和定时计数器。

电机驱动模块：采用功率三极管作为功率放大器的功能，来实现对直流电机进行输出控制。电机驱动模块是一个线性型驱动的电路的结构，该电路具有结构简单，速度较快的能力很强，具体电路采用由达林顿管组成的电路，电路如下图所示。用单片机控制达林顿管使之工作在占空比可调的开关状态下，精确调整电动机转速。这种电路长期工作在开关状态下，两种工作模式下，分别是饱和状态和截至状态，开关效率非常高，该电路保证了电机的转速和电机的转动方向的控制，开关速度的稳定性也极强，是一种使用率很高的PWM调速技术。

图1 电机驱动模块接线图

通过程序与硬件的紧密结合来实现小车的各种功能。用keil μVision4进行编写程序，先新建一个工程，然后编写C语言程序，然后添加到该工程中并生成十六进制文件即可，先安装烧写软件和驱动，然后让传输线与小车相连，打开烧写软件，将所生成的程序烧写到单片机中。

通过单片机引脚的输出控制两个电机的旋转，使用占空比实现两个电机速度的控制。两个电机相同速度正转即为前进，相同速度反转即为后退，左电机速度小于右电机速度即为左转，右电机速度小于左电机速度即为右转，这几种运行状态构成了小车最基本的行动功能。

小车底部的两个红外传感器发射红外线光，通过能否接收到反射回来的红外线信号来控制电机的运行状态。如果左侧红外光照到黑线处，黑色的反射能力很弱，接收器没有接收到反射回来的光信号，则单片机就会控制左侧电机停转使小车左转。同理，如果右侧红外光照到黑线处，小车就会右转。这两个动作周而复始，就实现了小车的循黑迹功能。小车循迹程序流程图如图2所示。

图2 循迹程序流程图

该控制系统具有较好的控制和调速、转向功能，能按预期的期望实现小车的循迹功能，对黑线循迹效果很好。