全国大学生电子设计大赛论文(20190918105917)

刘强633

摘要
( v; l1 C+ S, e- Z" c% B$ a& E. Z本设计分为三个模块， ＰＷＭ驱动电路模块， 光电传感器模块， 处理器模
块。左右轮的ＰＷＭ驱动电路用于控制小车前进过程中的， 左转和右转， 和前进
过程中的速度。探测模块利用光电传感器（光电对管） 对小车的行驶状态进行判
断。在跑道中利用光电开关做传感器是本设计的一个亮点， 小车在行驶时利用光
电开关探测距离较远这一特点， 合理的安排传感器的位置， 可以很好地实现跑完
( `+ R, z. ?5 v) e7 M! ]( A9 a全程的目的，这是我们循迹比较好的创新点。
- \' F  f0 |9 u( f6 ?一、方案论证与比较
1、轨迹探测模块与比较
$ z. u5 b& ?+ M- S) d' R1 D- P5 {方案一、
0 i8 O3 H  p0 w1 w1 f' E采用光电对管对小车行驶的路况进行判断。
普通光电对管，具有价格低，采购时容易购买到的优点，但其缺点是，探测距离
近，易受外界其他红外光的干扰， 这样无法保证小车在高速行驶时单片机能够准
确的获取小车行驶的路况状态， 易造成行驶过程中的误判， 是小车掉下跑到。经
/ P. J. W# {1 t8 e8 F我们多次测试，其稳定性无法满足赛道要求，故，果断放弃该方案。
" l* T0 \/ {9 f! v' g% f7 Y0 w( {方案二、
7 R7 I/ |7 S# G: g/ L# S* j利用投射式光电对管， 进行手工加工后改装为光电对管。投射式光电对管较一般
的光电对管要更灵敏， 其光束能量高， 方向性强， 在我们经过多次测试后得出这
! E5 A2 e" \) _9 c6 u' E4 d5 c, J种经自己改装的光电对管具有探测距离远（经小组成员多次测试， 一般情况下探
测距离可达三厘米左右） ，稳定性高等优点。在市场上也较易购得，但由于跑道
( B4 g: K. @$ [. J  B& M是架在空中的，此对管无法探测到小车体积以外的路况，故也放弃。
* l4 G' t- O8 x7 D7 l方案三、
0 S  [# ?9 k) P8 }采用光电开关。光电开关，光电开关光电开关（光电传感器）是光电接近开关的
简称，它是利用被检测物对光束的遮挡或反射， 由同步回路选通， 从而检测物体
有无的。物体不限于金属， 所有能反射光线的物体均可被检测。光电开关将输入
电流在发射器上转换为光信号射出， 接收器再根据接收到的光线的强弱或有无对
目标物体进行探测。
4 E* h* @. @2 d9 N  l# W1 f3 L0 u光电开关发出的光信号在遇见黑线时会有一定量的吸收， 导致其反射回来的信号
和一般障碍物反射回来的信号有一定量的减弱， 故也可以用于检测赛道边沿的黑
带，而且灵敏度可以调节，效果相当灵敏，故采用这种传感器用于检测路况。
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