灭火智能车模块设计.doc

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1、线路跟踪电路（1）采用一左一右两个红外发射接收对管。该传感器不但价格便宜，容易购买，而且处理电路（如图3所示），简单易行，实际使用效果很好，能很顺利地引导小车到达C点。在该电路中，加比较器LM311的目的，是使模拟量转化为开关量，便于处理。为使发射有一定的功率，发射回路要求不小于20mA的电流。根据，故可选择R1=150Ω。启动时，小车跨骑在黑线上。两个红外发射接收对管，分别安装在黑线的两侧的白色区域，输出为低电压，当走偏，位于黑线上时，输出为高电压。因黑线较窄（2cm），为及时调整车的方向，选择比较器的阀值为2

2、.5v，即黑白相间的位置，即开始调整。实验表明，效果较理想图3红外发射接收对管处理电路（2）光电传感模块　　图2所示是本系统中光电传感模块的电路图。寻线路径一般是刻在白色平面上的3cm的黑线，小车沿着黑线循径，当检测到白线，即二极管发出的光被白线反射回来时，光电对管中的三极管导通，比较器6号端口输入为低电平，经过比较器后，7号端口输出为高电平。当检测到黑线时，光被吸收，光强度减弱，光电对管中的三极管不导通，比较器6号端输入为高电平，7号端输出为低电平。通过PC端口将高低电平(l和0)反馈给单片机后，经单片机处理后

3、可用于调整车头的转向，以使黑线刚好在10个光电探头的中间，从而使小车平稳前进。在7号端串一个0．1μF的电容再接地，这样，经过滤波后进入到单片机中的方波就非常完美。将这个光电管与码盘相连，通过光电管不断扫描码盘格数，这样，当码盘转动且转速较低时，6号端的信号就可变为频率与转速一一对应的方波。但是，当码盘速度很快时，6号端信号将变为频率与转速一一对应的正弦信号。放大器LM324可用作比较器，可将6号端处的正弦信号与基准电压进行比较后，然后将在7号端产生频率与转速一一对应的方波，单片机采集此信号后，即可根据公式计算出

4、直流电机的各个参数，从而精确地控制小车的转向与位移。（3）避障电路方案三：采用左右两个红外传感器。红外传感器，是目前使用比较普遍的一种避障传感器，其处理电路如图4所示，通过调节R23、R24两个电位器，可调节两个红外传感器的检测距离为10—80cm，开关量输出（TTL电平），简单、可靠。我们采用这种电路，能可靠地检测左前方、右前方、前方的障碍情况，为成功避障提供了保证。图4红外发射及接收处理电路光源检测电路行程测量采用透光式光电传感器，硬件电路如图。透光式光电传感器行程测量电路在小汽车的车轮上钻若干小孔，设小孔的

5、个数为n。在车轮转动时，发光二极管发射的光被没有孔的地方遮挡时，光敏三极管不能导通，光敏三极管的集电极输出为高电平，经CD40106反相后，单片机定时器T0的输入端为低电平。在有小孔的地方，发光二极管发射的光就会透过小孔照射到光敏三极管上，使光敏三极管导通，此时光敏三极管的集电极输出为低电平。在经CD40106反相后，单片机定时器T0的输入为高电平。单片机定时器T0就会准确记录下这种高低电平的变化的次数，即通过的小孔的个数。假设为N,并设车轮的周长与方案一的相同也是L，某段时间内的行程计算公式为：S=N*L/n，

6、可以看到这种测量方法的最小误差为方案一的1/n，可较为精确地测量出小汽车的行程。并且可以进行误差控制，因为孔的个数与误差成反比，要想提高准确度只要增加小孔的个数就可以。故采用方案二。语言提示采用IDS1420可分段录放音模块和功率放大电路。其输出信号通过功率放大电路放大后输出。IDS1420语音芯片可通过单片机进行录放音的控制，其优点是能够给人以直观的提示，采用直接模拟量存储技术，语音质量较好，可读性较好，功耗低，，这些条件都为救援小车的语音提示准备了很好的条件。本设计中的智能救援小车的语音提示系统由IDS142

7、0录放音模块和功率放大电路组。语音提示电路主要用来提示救援小车的工作状态。IDS1420语音电路和功率放大电路的原理图如下所示： IDS1420语音电路原理图