基于MSP430單片機的智能小車尋跡模塊設計

本文詳細介紹了反射式光電傳感器尋跡模塊的工作原理，尋跡模塊的電路圖以及在以MSP430單片機為控制核心的基礎上如何實現(xiàn)智能尋跡小車的自動尋跡行駛。并簡要介紹了系統(tǒng)的電路圖。該技術可用于無人生產(chǎn)線、服務機器人、倉庫等領域。

智能小車又稱輪式移動機器人，能夠按預設模式在特定環(huán)境中自動移動，無需人工干預，可用于科學勘測、現(xiàn)代物流等方面。針對路面采用黑色標記線條作為路徑引導線的應用場合，反射式光電傳感器是常用的路徑識別傳感器。反射式光電傳感器因信號處理方式和物理結構簡單的特點而被廣泛應用于結構化環(huán)境和低成本產(chǎn)品中，雖然存在檢測距離近、預測性差的弱點，但通過合理設計和選擇反射式光電傳感器并結合合適的信息處理軟件能夠滿足上述簡單環(huán)境場合應用。隨著汽車ECU 電子控制的發(fā)展，在汽車上配備遠程信息處理器，傳感器和接收器，通過這些器件的協(xié)調(diào)控制可以實現(xiàn)汽車的無人駕駛。本文提出基于MSP430單片機的控制裝置，通過反射式光電傳感器尋跡，MSP430單片機處理反射式光電傳感器檢測到的信號，從而控制智能車的轉(zhuǎn)向，實現(xiàn)智能小車的自動尋跡。

1 系統(tǒng)總體設計方案

在小車車體的前端貼近地面的地方安裝有4 組尋跡模塊，如圖1所示，單片機通過判斷4個尋跡模塊發(fā)送來的信號進行自動循跡。尋跡模塊在遇到黑線時發(fā)送低電平信號，遇到空白的地方發(fā)送高電平信號，單片機通過判斷高低電平即可作出相應的操作。通過4組尋跡模塊發(fā)送的信號組合，可將小車行駛狀態(tài)分成如表1所示7種狀態(tài)。

單片機通過判斷當前的運行狀態(tài)，然后對L298 驅(qū)動模塊進行相應的操作。當正常時，不進行調(diào)整;當左偏時，通過對L298 驅(qū)動模塊進行調(diào)整，使小車的左輪速度大于右輪速度，即可實現(xiàn)小車向右調(diào)整。由于左偏有三種情形，但每種情形只是使能端的PWM 參數(shù)不同。當右偏時，處理流程與左偏類似。