2 、硬件设计

2.1 控制模块

寻迹车模采用AVR内核的ATMEGAl6。该芯片能够不需要外围晶振和复位电路而独立工作,非常适合智能寻迹车模的要求。控制器模块安装在广东奥迪玩具实业有限公司生产的雷速登1:24比赛级遥控车模上。

2.2 路径识别模块

采用反射式光电传感器来区分跑道上的黑色与白色,反射式光电传感器有光线发射端和光线接收端,白底与黑线对发射端发出光线的反射度不同,从而影响接收端产生的电压。用反射式光电传感器、可调电阻和运算放大器LM324组成传感器模块,如图2 所示。实现在不同赛道上输出高低电平,自主寻迹。

2.3 转向电机和驱动电机驱动模块

采用H桥电路来驱动智能寻迹车的前轮转向电机和后轮驱动电机,实现智能寻迹车左右转向、前进、后退、加速、减速等功能。转向电机驱动电路如图3所示。其中前轮转向电机控制方案为分级转向控制,后轮驱动电机控制方案亦为开环控制。

2.4 分级转向模块

为了实现在不同的转弯半径处实现不同角度的精确转向,设计了分级转向电路,如图3所示。车模舵机中可变电阻阻值为1.8~4.2 kΩ,1接单片机A/D管脚。电压V为片内稳定基准电压,且可以看出:

以1号传感器为例,说明分级转向角度计算。

传感器模块安装如图4所示,所有尺寸经过前期设计计算,D点为前轮舵机可调电阻转向中心,A点为小车转向中心。当1号传感器检测到黑线时,前轮转向角度以及与前轮转向角度对应的前轮舵机中可变电阻转向角度计算为:

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