小车自动走迷宫

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1、小车自动走迷宫摘要：我们本次实验本来采用周立功公司提供的MicroMouse102电脑老鼠，为美国LuminaryMicro公司生产的32位ARMCortexM3处理器LM3S102，后来由于芯片被锁只能求其次，采用芯片LM3S101，来控制和检测红外传感器；主CPU根据检测到的传感信号，控制电机驱动电路调整行走路径；小车在迷宫行进的过程中，会自动蔽障、选择路线，直到到达终点。关键词：电脑鼠，走迷宫，迷宫算法21目录1项目介绍42功能概述43具体方案设计43.1系统总体方案设计43.2小车系统硬件53.2.1小车车体53.2.2小车控制器模块53.2.3电源模块53.

2、2.4稳压模块63.2.5电机驱动模块63.2.6车速检测模块73.3反射式红外线传感器83.3.1反射式红外线传感器设计方案93.3.2一体化红外接收头工作原理103.3.3检测障碍物的软件设计103.4迷宫挡板检测113.4.1原理分析113.4.2调制信号产生123.4.3抗干扰处理133.5软件设计及调试过程133.5.1万事开头难133.5.2起步143.5.3速度控制143.5.4中断163.5.5路况检测173.5.6路线选择184我们的完成情况205心得体会与致谢20211项目介绍所谓电脑鼠是指由微控制器、前视距离探测器、车轮编码器和驱动机构等组成的一

3、个综合的系统；其中微控制器加上程序就相当于脑袋，前视距离探测器相当于眼睛，驱动机构（车轮编码器）相当于腿。本项目要实现的是用电脑鼠找出迷宫中通往终点的最短路径并以最快速度到达迷宫的终点。由于芯片本身问题，容量有限，我们设计的“电脑鼠自动走迷宫”这一套系统主要是让小车自主的从迷宫的入口走到出口，根据红外线来判断可行进的路线，并根据多次地判断来确定走出迷宫的路线。在这一过程中，小车通过前、左、右三个红外线模块实现对周围障碍物的实时测距来实现避障功能。2功能概述小车的主要功能可以分为电机调速及转向功能，走直线功能，红外传感器测障碍，并且根据所检测的所处情况来控制小车行进。电

4、脑鼠每走10个脉冲（测速传感器检测黑白码盘的脉冲输出）就做一次同步。即先走完10个脉冲车轮的等待另一个轮也走完10个脉冲后再一起启动。如果电老鼠运动轨迹不是一条直线，则有可能是测速传感器漏掉了脉冲，请调节传感器和车轮的安装位置。Micromouse102共有三对调制反射式红外线传感器，如果在发射和接收正对的方向的一定距离范围内存在障碍物，则有相应的LED点亮，一共有五个LED。在程序里各个指示灯的含义如下：D7：点亮表示左边存在挡板，熄灭表示左边没有检测到挡板；D5：点亮表示电老鼠太靠近左边挡板，熄灭表示左边不会碰到挡板；D4：点亮表示前方存在挡板，熄灭表示前方不存在

5、挡板；D2：点亮表示电老鼠太靠近右边挡板，熄灭表示右边不会碰到挡板；D1：点亮表示右边存在挡板，熄灭表示右边没有检测到挡板。如果要改变传感器的探测距离范围，可以调节可调电阻R11，R17，R21。他们分别调节左，前，右的测试距离范围。3具体方案设计213.1系统总体方案设计我们将系统分为电机模块、小车控制模块、红外线模块这三大模块。其中小车控制模块包括小车以及轮胎上的红外对管模块。MicroMouse102电脑老鼠系统方块图：驱动机构+车轮编码器微控制器Lm3s101前视距离红外探测器按键与显示(5个LED)3.2小车系统硬件3.2.1小车车体我们采用的电脑鼠是主要由

6、一块上面嵌有芯片和控制电路以及电池盒的圆形电路板，左右两侧各有一只轮子，前方和轮子内侧共有5对红外发射接受器，分别用于障碍判断和行进距离计数。3.2.2小车控制器模块控制器模块采用的是采用美国LuminaryMicro公司生产的32位ARMCortexM3处理器LM3S101。该芯片可以满足我们的基本需要，但片上资源很少，不易扩展性。213.2.3电源模块电脑鼠的电源采用4节1.5V的5号电池供电，电源插座为2.54-2T型插座，如图所示。3.2.4稳压模块升压芯片采用Sipex公司的低静态电流、高效率的升压芯片SP6641A，升压电路如图所示。输入电压3.3V，输出

7、电压5V。3.2.5电机驱动模块电机采用直流减速电机，最高输出转速为800转/分钟，工作电压为DC3V。电机驱动电路采用专用的单相直流电动机桥式驱动芯片，如图所示。21TA7291S是TOSHIBA公司生产的单相直流电动机桥式驱动芯片，工作电压4~20伏，最大输出电流400mA。电动机驱动由输入端IN1和IN2控制，控制方法如表所示。注：电机的正转和反转与OUT1和OUT2与直流电机的接线有关，这里主要是相对的。3.2.6车速检测模块对于小车的车速检测及距离确定的一般原理是这样的：小车的行驶过程是一个连续的时间过程，它的时间、路程、速度都是连续的。我