基于自动循迹的智能公交小车系统.pdf

智能公交小车系统基于自动循迹技术的设计与实现 本文设计并实现了一款智能公交小车系统，基于ST89C52单片机，能够实现自动循迹、遇到障碍自动减速、到达终点自动停止等功能。该系统具有重要的应用价值，能够在恶劣的环境中替代人工作业完成生产任务，避免造成人员伤亡。 系统整体设计方案： 本系统采用单片机作为主控芯片，利用红外光电传感器对地面的黑色轨迹进行检测，从而实现自动循迹功能，并且小车通过超声波测距来获得小车与障碍物的距离，再通过距离的判断与比较以达到避障的目的。在小车与障碍物距离小于安全距离时，小车会自动减速前行；当小车与障碍物的距离小于危险距离时，小车会停止行驶，等待知道前方障碍物被移除后，小车才恢复正常行驶状态。当小车行驶到固定的终点时，通过接收站点的红外信号，小车会停止行驶。 系统由如下模块组成：单片机控制模块、超声波测距避障模块、自动循迹模块、电机驱动模块、蜂鸣器提示模块和红外接收模块。 硬件设计： 系统电源选择与设计：由于小车为移动设备，电源部分不能采用交流进行供电，因此设计中均需要选用电池进行供电。小车部分，单片机、液晶显示模块、电机驱动芯片提供正常的工作电压为5伏。步进电机的最低工作电压7伏左右。电机启动的瞬间可能会产生短时高压。如果选择开关电源供电，因其过载性能较差，会出现保护关断的现象，系统设计中不需要精密的稳压要求，因此设计中将不会选择开关电源的供电方式。 电机控制电路和其他电路应该选择隔离电路，设计中选择了TPL521用于电机控制部分和MCU芯片之间的隔离。同时，系统电源部分选择了5V锂电池给控制板供电和12V铅酸电池给电机供电。 软件设计： 软件设计是对硬件的各个部分模块进行驱动，通过软件程序的编写可以完成小车的自动循迹功能。软件设计中需要考虑的因素包括小车的速度、加速度、方向、避障等参数的设置和调整，以确保小车的安全和可靠性。 结论： 基于自动循迹的智能公交小车系统具有重要的应用价值，能够在恶劣的环境中替代人工作业完成生产任务，避免造成人员伤亡。本系统的设计和实现为智能小车的发展提供了有价值的参考和借鉴。