智能小车自动循迹智能化操作设计

时间:2022-05-21 09:43:16

智能小车自动循迹智能化操作设计

摘 要:随着科学技术的发展,智能化的产品也越来越多。但是,在汽车设计化方面,智能的产品还不是很多。因此,对于汽车系统的自动化设计尤为重要。本文主要介绍了智能小车自动化循迹智能操作系统的设计核心以及他们的操作手法,该技术可以实现无人驾驶的功能,这也是未来汽车行业的目标。

关键词:智能小车、自动化循迹、智能化系统

一、智能小车硬件的设计

1.车体设计。我们以购买的玩具汽车为例,玩具汽车具有完整的车架车轮,我们可以保留其保证其转动的轴,并且换为转动的力矩比较大的电机来准确的调整转弯的角度,后轮的方向保留,使用直流的电机进行驱动,这样的汽车配置比较的紧凑,能够将各个部分所需要的电路充分的连接起来,看起来也是比较的美观的,这种骑车试讲电机和相关的齿轮联系起来的,它能够适应整个路的路况,使得小车能够准确的前进、后退和转弯,这种外形的设计,使得整个小车的外形达到了整个智能的基础[1]。

2.电机选择。我们选择使用直流电机,直流电机的控制方法是最简单的,只需要给他两根最简单的控制线再加上适当的电压就能够使得电机转动起来,电压越高转动的速度也就越高,这种电机的速度的调节是很好控制的,还有一种控制方法就是改变方波的频率,以此来改变电机的转速,这种改变需要电机进行编程,才能够使得电机更加容易使用。电机对于汽车来说是重中之重,只有具有一个良好的电机才能够使得整个的驱动系统达到最佳状态。

3.电机驱动设计。电机的驱动设置的是L298N芯片,这话总芯片为单块的集成电路,它最大的特点是高电压、高电流,还能够通过四个通道进行驱动,直接对电机进行控制,不需要对整个电路进行分段,通过对单片机的控制来控制整个控制端的电压大小,也就是能够对电机进行正反转,停止的操作也很方便,同时还能够满足直流的电机的电流的要求,在调试的时候应该依照着整个表上的要求,输入正确的程序代码,规定其动作的完成指令,实现其对应的动作指示。

4.循迹传感器的设计。传感器有很多种,以前有很多的企业选择发光二极管,其最大的缺点就是容易受到外界的光源的影响,有的时候甚至无法看到黑色的线,主要是因为光的反射,无法使得准确的光反射入眼。而我们采取的是脉冲式反射红外线发射接收器。整个系统需要采用交流电的分量的调制的信号,这个信号可以大幅度的减少外界的干扰,红外的发射器的工作的电流均属于平均电流,假如占有的空间比较小的话,就能够大大的提高整个信号的比例,这种系统的反应速度大概是5us,很大程度的改变了整个传输的速率[2]。

5.控制系统。我们采用的是AT89S52为主要的核心芯片,这种芯片具有足够大的存储空间,既能够方便的使用ISP来下载一些汽车使用程序,还能够满足整个软件使用空间,同时这个芯片提供了两个不同烦人计数器,对于不同的作品来说已经完全够用,这种芯片能够比较灵活的选择不同的模块部分开控制整个系统,还能够准确的计算出时间,具有很好的及时性,这个控制器的核心设计是以前前所未有的设计,很多汽车没有想到这样的设计,一旦涉及出来必将是亮点之作。

6.电源设计。这也是整个设计最突出的一点,采用的是双电源,采用双电源是为了确保单片机的控制的部分和后轮的驱动的部分之间不会互相影响,如果他们互相影响的话就会造成整个电路系统无法使用,同时还要讲单片机的供电和整个驱动的系统分开,后轮进行电源的及时供电,这样既有助于消除整个电机的互相干扰,还能够提高整个系统的稳定性,使得系统的可靠性得到了提高,双电源设计的另一个重要的方面是可以采用太阳能发电,这也同时节约了能源,自动进行供电[3]。

二、智能小车的软件设计

1.软件算法的设计。主要的程序起到一个主要的导向和决策的能力,这个软件的设计的思路是可以根据小车的所处于的位置的不同,来确定整个小车的任务。在黑色的线路上走直线的时候可以多传感器的信号及时的进行的判断,在左边的信号如果为零的话,那么在右边的就会直接控制电机的右转,在小车转弯的时候,为了使整个小车不冲出整个轨道,左侧的轮子会直接进行打偏,直到检测到右边的信号为零的时候电机才会往左偏,以此来保证整个车体的平衡性能。

2.功能测试软件的设计。设计的主要的准备是对于跑道的适应程度,智能化的寻路系统的设计,车体的出界的次数是否在预测的范围之内,假如在出界的范围之内,说明整个系统是完美的,是成功的[4]。特别是要测一下,在拐弯的时候是否出界。在拐弯的时候最容易出界,这个时候的软件设计应该最为精确,应该采用虚拟化程序设计的原理,只有这样才能够使得整个软件达到完美。

结语

智能化产品已经越来越多的进入了人们的眼球,智能汽车的产品也相继出现。但是,但目前为止还没有出现自动循迹的汽车。本文主要针对只能这种自动的无人驾驶的功能进行阐述,也相信在不久的将来一定能够实现。

参考文献

[1]韩梦媛,姜丽丽,智能汽车的自动循迹,智能生活,2012(5)

[2]蒋子文,陈晓晓,智能汽车的自动循迹系统的应用,未来智能,2011(5)

[3]韩晓杰,白学礼,智能生活中的汽车,智慧城市,2010(3)

[4]方永祥,自动循迹的未来市场,自动化,2011(1)

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