低成本8位單片機(jī)控制的光電尋跡智能車(chē)

2013-08-07 17:40 來(lái)源:電子信息網(wǎng) 作者:蒲公英

智能車(chē)競(jìng)速比賽以及多種智能車(chē)的應(yīng)用場(chǎng)合中,需要智能車(chē)沿著某條軌跡快速前進(jìn),使用普通紅外傳感器、激光傳感器、攝像頭識(shí)別均可有效提取路面軌道信息而解決這一問(wèn)題,現(xiàn)在常見(jiàn)使用16位單片機(jī)作為控制核心。普通紅外傳感器因?yàn)橐资芨蓴_、前瞻距離短等缺點(diǎn)已經(jīng)較少使用,攝像頭有豐富的數(shù)據(jù)信息,但是低成本8位單片機(jī)不能很好的處理這些信息。激光傳感器成本適中,處理的信號(hào)便于8位單片機(jī)處理,能夠有效的節(jié)省硬件成本。針對(duì)尋跡智能車(chē)進(jìn)行了軟硬件設(shè)計(jì),采用3位freescale單片機(jī)MC9S08AC16作為控制核心,使用激光傳感器提取賽道信息,采用低成本的紅外測(cè)速方案,算法使用以PID為基礎(chǔ)的枚舉查表法,做到了處理快速高效。整個(gè)設(shè)計(jì)既滿(mǎn)足了競(jìng)速小車(chē)的響應(yīng)迅速的要求,又是一種較低成本的設(shè)計(jì)方案。

1 車(chē)模安裝

智能車(chē)的控制采用的是前輪轉(zhuǎn)向,B型車(chē)模采用的是國(guó)內(nèi)廠商生產(chǎn)的1:16的電動(dòng)越野遙控車(chē)的底盤(pán)部分,突出特點(diǎn)為四輪驅(qū)動(dòng),四輪獨(dú)立懸掛。反射式光電傳感器在小車(chē)前方一字形簡(jiǎn)單排布,14個(gè)發(fā)射,7個(gè)接收,一個(gè)發(fā)射帶兩個(gè)接收,傳感器的前瞻可以達(dá)到40cm以上,兩個(gè)激光發(fā)射頭間距1.8cm。傳感器單元安裝圖如圖1所示。

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系統(tǒng)選用紅外傳感器作為測(cè)速傳感器把紅外傳感器安裝在后輪上,在后輪的內(nèi)壁貼上黑白等距的膠帶,這樣子安裝就充分利用了空間,且完成了測(cè)速的要求。紅外傳感器測(cè)速安裝圖如圖2所示。車(chē)輪轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),紅外傳感器將會(huì)輸出脈沖電平,檢測(cè)脈沖頻率將得到小車(chē)速度。這種測(cè)速方法無(wú)法達(dá)到光電解碼器的精度,但是對(duì)于小車(chē)的速度處理并沒(méi)有太大影響,而光電解碼器價(jià)格昂貴,安裝在齒輪上,同等電源和PWM的輸出時(shí),小車(chē)速度會(huì)變慢。

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單片機(jī) 智能車(chē)

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