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创意DIY:光电寻迹智能机器人的软硬件设计(附原理图)

导读: 针对寻迹智能车进行了软硬件设计,采用3位freescale单片机MC9S08AC16作为控制核心,使用激光传感器提取赛道信息,采用低成本的红外测速方案,算法使用以PID为基础的枚举查表法,做到了处理快速高效。整个设计既满足了竞速小车的响应迅速的要求,又是一种较低成本的设计方案。

  智能车竞速比赛以及多种智能车的应用场合中,需要智能车沿着某条轨迹快速前进,使用普通红外传感器、激光传感器、摄像头识别均可有效提取路面轨道信息而解决这一问题,现在常见使用16位单片机作为控制核心。普通红外传感器因为易受干扰、前瞻距离短等缺点已经较少使用,摄像头有丰富的数据信息,但是低成本8位单片机不能很好的处理这些信息。激光传感器成本适中,处理的信号便于8位单片机处理,能够有效的节省硬件成本。针对寻迹智能车进行了软硬件设计,采用3位freescale单片机MC9S08AC16作为控制核心,使用激光传感器提取赛道信息,采用低成本的红外测速方案,算法使用以PID为基础的枚举查表法,做到了处理快速高效。整个设计既满足了竞速小车的响应迅速的要求,又是一种较低成本的设计方案。

  1 车模安装

  智能车的控制采用的是前轮转向,B型车模采用的是国内厂商生产的1:16的电动越野遥控车的底盘部分,突出特点为四轮驱动,四轮独立悬挂。反射式光电传感器在小车前方一字形简单排布,14个发射,7个接收,一个发射带两个接收,传感器的前瞻可以达到40cm以上,两个激光发射头间距1.8cm.传感器单元安装图如图1所示。

  图1 改装后智能车

  系统选用红外传感器作为测速传感器把红外传感器安装在后轮上,在后轮的内壁贴上黑白等距的胶带,这样子安装就充分利用了空间,且完成了测速的要求。红外传感器测速安装图如图2所示。车轮转动时,红外传感器将会输出脉冲电平,检测脉冲频率将得到小车速度。这种测速方法无法达到光电解码器的精度,但是对于小车的速度处理并没有太大影响,而光电解码器价格昂贵,安装在齿轮上,同等电源和PWM的输出时,小车速度会变慢。

  图2 红外传感器测速的安装

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