导言
本文规划的智能小车是一种集实时收集传感器信号、主动方向操控及速度调理等技能于一体的主动小车。体系经过单片机进行收集信号和操控剖析。收集的信号包括引导线检测电路的信号，码盘检测的信号，红外遥控的信号等。把剖析结果与预设值相比照，然后操控小车的运转状况。小车能够把货品从A地主动运送到B地。当小车检测到有货品时主动前行，抵达意图地时主动中止。当货品被取下时小车主动回到原始的方位，从头开始下一次的运送。体系主要由以下几个模块组成：单片机模块，驱动电路模块，引导线检测模块，码盘测速模块，太阳能充放电操控模块，红外遥控信号模块。必要时还能够将体系检测到的信息传递给上位机进行监测。体系组成原理框图如图1所示：
图1 体系组成原理框图
1.体系软件规划
体系选用c言语进行程序规划，具有很强的可操作性。而且主要有主程序和
中止子程序构成。主程序操控框图2所示：
图2 体系软件规划框图
2.各部分硬件组成及功用完成
I太阳能充放电操控模块
组成：太阳能光伏电池阵列，蓄电池，充放电操控体系，AVR单片机。
电源的挑选
太阳能小车光伏供电体系的关键是太阳能电池和蓄电池之间的合理装备。光伏电池一般由单晶硅、多晶硅、非晶硅和化合物等资料组成，目前国内光伏资料的光电转化功率一般为14%左右。本设备中的太阳能电池板的型号为NZ6161，6个太阳能电池板串联成一组，然后两组并联，使太阳能电池阵列输出电压到达2V*6=12V，输出电流约为0.6A。与此相装备的蓄电池的氢镍电池，型号为QNFZ10，其主要技能指标：额外容量为10Ah，标称电压为1.2V，假如将10个蓄电池串联成一组，然后两组并联，输出电压将到达1.2V*10=12V。
蓄电池充放电操控。为了确保蓄电池的正常作业，体系有必要有主动操控和维护功用。当有满意的太阳光照耀时，剩余的能量就给蓄电池充电；当太阳能电池功率缺乏时，由蓄电池给小车供电；体系对蓄电池的过充、过放等状况进行实时监控，蓄电池放过充的电路原理如图3所示。
图3 太阳能充放电操控电路
U1-PA1端测得蓄电池充电的电压值，经过A/D采样后与门限电压值相比较，若超越设定值时，单片机U1-PA0输出高电平，Q1 MOSFET导通，将蓄电池切离充电回路，并平息充电指示灯。当U1-PA1端测得蓄电池的电压值低于设定值时，堵截输出回路，以防止蓄电池电量过放。
图4 蓄电池充放电模块软件规划框图
II 驱动电路模块
组成：L298驱动芯片，四个电机，单片机
操控体系主要由L298驱动芯片和7404组成。选用后轮驱动，前面的左右两轮操控方向的方法。前面的左右两轮选用同种差劲运动结构的小车，依托轮子的速度差进行转向，当两头轮子的速度相一起向前运转，速度不一起进行转弯，左轮速度比右轮速度快时向右转弯，右轮速度比左轮速度快时向左转弯，一起选用小车时要注意小车的速度，不能挑选速度过快的小车，因为小车行进过快，不易操控它的转弯。驱动电路如图5所示。
图5 驱动电路操控模块
III 引导线检测模块
组成：反射式红外发射-接纳器
这儿的引导线检测是指小车能够在白色地板上沿着黑线行走。反射式红外发射-接纳器对是非比较灵敏，灵敏度高，且电路简略，彻底满意体系要求。
反射式红外发射-接纳器检测到信号后与比较器LM324 的参阅电压相比较，当检测不到黑线时，发射管宣布的光经面板反射后被接纳管接纳，接纳管导通，LM324同向电压低（≈0V）；当检测到黑线时，发射管宣布的红外光将不被接纳管接纳，接纳管截止，LM324同向电压高（=Vcc)。
因为小车不可能一直保持在一个方向上，必然会违背黑色轨迹，为了使小车在违背轨迹后，能调整方向，从头回到轨迹上，体系需要将路面的状况及时的以电信号的方法反响到操控部分，操控部分操控前轮驱动电机，使小车从头回到轨迹上来。
图6 引导线检测电路
如图6所示，R1，R4起限流电阻的效果，红外发射二极管宣布光线，当反射物体为白色时，光反射到红外接纳的三极管，三极管的发射极和集电极导通，此刻运算放大器的同向输入端输入为低电平，放大器的输出端输出为低电平，当反射物体为黑色时，光反射到红外接纳的三极管，三极管的发射极和集电极截止，此刻运算放大器的同向输入端为高电平，放大器的输出端输出为高电平，经过调理R2能够调整检测的灵敏度。
表1 巡线电路输出真值表
图7 运转状况指示图
从巡线电路输出真值表中能够看出，当小车行进状况不相同时，三个传感器输出值也对应不同，单片机结合各传感器送入的值，作出不相同的反响，如细微右偏时单片机操控小车向左转弯，然后使小车回到正常的途径上。
当小车检测到的信号为000时，可能发生了两种状况：
榜首,小车现已严峻的违背了正常的运转轨迹；第二，引导线有暂时的中止。关于榜首种状况应该当即泊车，而关于第二种状况应该进行判别。判别的办法是，让小车持续前行，假如持续行进了2-3秒依然未检测到信号则判定为违背轨迹；假如检测到了引导线信号，则可持续前行。
IV 码盘测速模块：
仪器：红外光电码盘
设备在车后轮上，用来测定小车速度，如有必要可经过无线通信体系传递给上位机，进行剖析和处理。
图8 红外光电码盘
V 红外遥控模块
组成：遥控器，红外线接纳器
信号接纳设备主要有二极管、TSOP34836芯片及相应的电路构成。电路图如图9所示：
图9红外信号接纳电路
软件规划：
红外线遥控器经过RC5代码传输数据，而RC5数据包包括了设备地址、键盘编码器和一个触发器。5位的设备地址告知哪个设备被遥控器操控。而关于本文的运用，设备地址也能够用来满意一些独自设备的运用。6位的编码器赞同按键遥控答应传输其他的数据，但关于每个传输仅仅供给6位编码器赞同按键遥控。
在AVR—GCC环境下。RC5数据包能够经过运用void IRCOMM—sendRC5(unit8_t adr，unit8_t data)函数传输。其间，adr相当于设备地址；data相当于键盘编码器。参数adr答应在重要的位(MSB)经过请求常量TOGGLEBIT来设置触发位，方法如下：IRCOMM sendRC5 （12lTOG．GLEBIT，40)；这个指令将经过地址12传输一个RC5数据包给设备，激活触发位而且以40作为数据值，如IRCOMM—sendRC5(12，40)。
事情处理程序能够办理RC5的数据接纳，只需RC5数据包接纳，事情处理程序将主动地被task ACS0函数调用。例如写一个程序，程序的要求是假如机器人接纳到键盘编码4号键，小车会向左转；接纳到键盘编码6号键则向右转。
关于事情处理程序规则有必要相应选用void receiveRC5Data(RC5data_t rc5data)方法，但也能够自由地命名函数。能够经过IRCOMM_setRC5DataReadyHandler(receiveRC5Data)函数答应记载一个预订的事情处理程序。在这之后，专用的函数将被每个有用的RC5接纳的代码调用。值得一提的是：RC5data_t是专门的预订义的数据类型．包括RC5设备地址、触发位和键盘编码(别离有对应的值）。能够经过标识符rc5data．device、rc5data．toggle_bit、rc5data．key_codet21就像运用变量相同地运用这些数据。程序流程图如图10所示：
图10红外检测电路软件规划框图
结束语
近年来，太阳能”绿色交通工具“被公认为很有发展前途，并迅速发展，被广泛应用于家庭、休闲、公园等场所。本次规划的小车将集成化和智能化的理念较好地融入到操控体系规划中，所选用的AVR单片机其电路简略、故障率低、可靠性高，本钱低价，而且高速、低耗、保密。结合太阳能与AVR单片机两者的长处，完成了造价低价，功用有用，节能节源的意图。本次规划的小车仅仅一个主动运送电动汽车的缩影，往后可推行应用于大功率太阳能电瓶车或电动汽车的操控场合，完成主动运送功用。
