红 外 避 障
小 车
学校: www.senxiao.com
学院: 电子信息学院
姓名: www.lovebjb.com
班级: 07 级电子二班
前 言
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随着生产自动化的发展需要，机器人已经越来越广泛地应用到生
产自动化上，随着科学技术的发展，机器人的传感器种类也越来越多，
其中红外传感器已经成为自动行走和驾驶的重要部件。
红外的典型应用领域为自主式智能导航系统，机器人要实现自动
避障功能就必须要感知障碍物，感知障碍物相当给机器人一个视觉功
能。智能避障是基于红外传感系统，采用红外传感器实现前方障碍物
检测，并判断障碍物远近。
由于时间和水平有限，我们暂选最基本的避障功能作为此次设计
的目标。
本设计通过小车这个载体再结合由 AT89S51 为核心的控制板可
以达到其基本功能，再辅加由漫反射式光电开关组成的避障电路、555
组成的转速控制电路、电源电路、差分驱动电路就可以完善整个设计。
目录
前言 ------------------------------------------------------------------------------1
2
目录 ------------------------------------------------------------------------------2
摘要 ------------------------------------------------------------------------------3
功能概述 ------------------------------------------------------------------------3
硬件设计 ------------------------------------------------------------------------3
避障电路 ------------------------------------------------------------------------4
单片机电路 ---------------------------------------------------------------------7
电机转速控制电路 ------------------------------------------------------------7
电源电路 ------------------------------------------------------------------------8
电机驱动电路 ---------------------------------------------------------------9
主程序设计 --------------------------------------------------------------------12
小结 -----------------------------------------------------------------------------23
参考文献 -----------------------------------------------------------------------23
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1.【摘 要】: 本文提出一种智能避障小车的设计方法，利用红外技
术检测障碍物信息，采用AT89S51单片机进行实时控制，实现智能避
障，智能小车采用后轮驱动，两轮各用一个直流电机控制，避障用的
传感器采用红外漫反射式传感器。
【关键词】: 避障 光电开关 差分控制 LCD
2. 功能概述
智能小车采用前轮驱动，前轮左右两边各用一个电机驱动，分别
控制两个轮子的转动从而达到转向的目的，后轮是万向轮，起支撑的
作用。将三个红外线光电传感器分别装在车体的左中右，当车的左边
的传感器检测到障碍物时，主控芯片控制右轮电机停止左轮转动，车
向右方转向，当车的右边传感器检测到障碍物时，主控芯片控制左轮
电机停止转动，车向左方转向，当前面有障碍物时规定车右转。于此
同时测定速度并显示，在避障小车前进的同时从LCD点阵液晶显示器
上显示小车当时速度。在小车左转或右转时在显示器上显示出左或右。
3．硬件设计
如下图所示，是本次设计智能小车的电路框图。以AT89S51为电
路的中央处理器，来处理传感器采集来的数据，处理完毕之后以便去
控制电机驱动电路来驱动电机。电源部分是为整个电路模块提供电源，
以便能正常工作。
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4. 避障电路
（1） 障碍物探测方案的选择
方案一：脉冲调制的反射式红外线发射接受器。由于采用该有交流分
量的调制信号，则可大幅度减少外界干扰；另外红外线接受官的最大
工作电流取决于平均电流。如果采用占空比小的调制信号，再品均电
流不变的情况下，顺势电流很大（50—100mA），则大大提高了信噪
比。并且其反应灵敏，外围电路也很简单。它的优点是消除了外界光
线的干扰提高了灵敏度。
方案二：采用超声波传感器，如果传感器接收到反射的超声波，则通
知单片机前方有障碍物，如则通知单片机可以向前行驶。市场上很多
红外光电探头也都是基于这个原理。这样不但能准确完成测量，而且
能避免电路的复杂性
