用于分类回收系统的智能小车设计

杨芳芳 陈媛媛

【摘 要】本小车是一款51单片机智能小车，主要用于回收垃圾的小车，可以实现智能循迹，由红外避障，超声波避障的功能，由电源模块、红外传感器模块、电机驱动模块、调试模块和51单片机模块等组成。利用红外对管检测黑线与障碍物，当左边的红外对管检测到黑线时，小车往左边偏转，右边的红外对管检测到黑线时，小车往右边偏转。能自动调整速度及转向，从而实现自动循迹避障的功能。其功能较为基础，稳定性强，元器件易于购买，适用于家庭，学校，小区等场所。

【关键词】分类回收；智能小车

为提高工作环卫工人的工作效率，减低社会支出成本，智能回收垃圾已经成为社会发展的重要关注点，且回收之后垃圾能够及时正确无误的运走也是人们讨论的重要话题。本文中设计的智能小车就是用于分类回收垃圾用的智能小车。

1、具体的工作流程

小车前进过程中，通过传感器检测前方是否有障碍物，检测到前方有障碍物，则后退转向，继续检测是否有障碍物，直到前方检测不到障碍物，小车继续前进。小车前进过程中，通过红外对管检测黑线，若左边和右边都没有检测到黑线，则继续前进，若小车的左边检测到黑线，则小车向左边转，若小车右边检测到黑线，则小车向右拐。最终把垃圾运放的终点。

2、硬件电路模块

2.1 L293D驱动电路

L293是一种有着高电压，小电流电机的驱动芯片，其采用的是十六腳封装，能够输出的电流比较大，它的瞬间峰值电流能够达到二安，持续的工作电流大约是一安，它的电压是比较高的，最大的电压能够达到三十六伏，里面含有两个H桥的高电压大电流全桥式的驱动器，能够用来驱动直流电动机和继电器线圈等感性负载。

直流电机驱动模块参数：

输入逻辑电压：5.0V

输入电机电压：5.0V-36.0V

输出驱动电流：1000mA

尺寸：长34mm 宽18mm 高8mm

2.2 7805三端稳压集成电路

这种三端稳压集成电路，作为一种固定式的三端集成稳压器，在一定的条件下，它的作用是可以使电压一直保持在5V输出，一般能承受的最大电流为1.5A电流的大小与是否有散热器有一定关系，如果没有散热器它甚至可能只能承受0.2A的电流，实际应用中应该在此类三端稳压集成电路上安装尽量大的散热器，否则可能会影响其正常工作和相关的功能，甚至是会损坏三端稳压集成电路。

2.3 红外避障模块

红外接收二极管又叫做红外光电二极管，它的主要功能就是将光信号转换为电信号，被广泛的应用于现代的各种家用电器和它们的遥控器，它能够十分有效地接收红外发光二极管发射的红外光信号，这种光信号的波长一般为940nm，而对于其他类型和其他波长的光信号，它都不会接收，所以它的抗干扰能力还是比较强的。

结构原理：

光敏二极管的外壳上有一个特殊的玻璃透镜，它能够被特定波长的红外光穿过，而其他的光都无法穿过它，同时，光敏二极管的管芯其实是一个特殊的PN节，它被封在光敏二极管的内部，也对特定的红外光敏感，无光照射的时候，电路中几乎没有电流，相当于光敏二极管不工作，当有光照射时，PN节内的电子会运动，使得少数载流子的数量增多，在反向电压作用下，就会产生电流，完成了光信号向电信号的转化。

2.4 LM393双电压比较器集成电路

LM393双电压比较集成器电路可以在零到七十摄氏度的温度范围内工作，能够运行的电压范围比较宽，一个电源和两个电源都可以适应工作，当它只有一个电源的时候，它的能够运行的电压范围是二伏到三十六伏，当它有两个电源的时候，它的能够运行的电压范围是正负一伏到正负十八伏，它的消耗电流只有0.4mA，输入失调电压也只有正负两毫安。

2.5 蜂鸣器

蜂鸣器通常来说被分为两个类别，即无源他激型和有源自激型，本小车使用的是有源自激型。工作原理：直流电源作用下电流通过该电路将电信号转化为声信号。

3.软件说明

3.1 避障模块流程

避障模块流程如下：小车前进过程中，通过传感器检测前方是否有障碍物，检测到前方有障碍物，则后退转向，继续检测是否有障碍物，直到前方检测不到障碍物，小车继续前进。

3.2 寻迹流程

循迹模块流程如下：小车前进过程中，通过红外对管检测黑线，若左边和右边都没有检测到黑线，则继续前进，若小车的左边检测到黑线，则小车向左边转，若小车右边检测到黑线，则小车向右拐。

4.总结

本文通过具体的硬件电路说明和软件流程说明了用于垃圾回收领域的智能小车的相关内容。随着社会公民意识的增强，此类智能小车的应用会平民化，走进小区，单位，街道等众多领域，此款智能小车将造福于民。