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摘要
智能车辆是目前世界车辆研究领域的热点和汽车工业新的增长点。智能车辆是含括了自动化、传感、计算机、通信、信息、导航人工智能等技术的一种高新技术综合体，可以实现环境感知、路径规划以及自动驾驶等。
本文设计了一个可以由红外遥控器操控并且可以能够可以自动寻迹的智能小车控制系统。以STC90C516RD+为单片机的控制核心，利用VS1838B红外接收头将遥控器的红外发射信号转化为单片机可识别的数字信号，通过控制直流电机不同的转动状态，实现遥控器对小车的前进、后退、左转、右转的操控；同时，也利用位于车前底部的ST188三路传感器，检测地面的黑线情况，通过所接受地面反射光的不同状态而产生的不同电信号，使其能够按照既定黑线的轨迹寻迹行驶。
以此作为研究基础，可以设计出在军事、民用和科学研究等方面应用的智能机器人，对解决交通安全问题提供一种新的途径。
关键字
STC90C516RD+，红外解码，pwm调速，直流电机，黑线寻迹

2 系统概要设计

2.1 总体方案设计
根据题目的要求，确定如下方案：以STC90C516RD+为主控核心，程序分为以下两个部分：
（1）红外遥控模块：在车体上安装红外接收头VS1838B用于接收红外遥控所发出的信号，经过调制解调生成不同的信号来驱动直流电机
（2）红外循迹模块：在车体上搭载ST188实现循迹传感器用于路况信息的采集，根据不同光电的感应来驱动电机工作。

采用两片L293作为电机驱动芯片，以驱动车体的运动机构——减速直流电机，供电部分采用两节锂电池经过AMS1117给单片机、传感器以及相关的外围电路进行供电。电源显示模块可以根据电源电压的变化来实时显示当前电源的电荷余量，液晶模块采用LCD1602，可用于显示当前所处的工作模式，在调试智能车的时候可以作为人机界面。
本方案能够满足实验对智能小车所进行的实时控制，并且控制灵活，可靠，而且控制精度高，该系统可满足本实验的基本要求。系统整体方框图如图（1）所示

图（1） 系统整体方案框图

3 硬件选型与设计

3.1 主控芯片性能
在本实验中，单片机是本实验的灵魂，相当于人的大脑，他控制着整个小车的所有行为模式。本次实验所采用的mini51开发板，是以STC公司研发的STC90C516RC芯片为核心的，我们可以通过keil软件编写程序，写入单片机后，便可以负责处理各种事务（见图（6））。

图（6）mini51开发板实物图

单片机：
芯片：STC90C516RD+
晶振：11.0592MHz
红外接头：VS1838B(配合遥控器做解码试验）
红外发射头
USB 转串口芯片：CH340
独立按键
复位电路
USB 电源接口
外接电源接口

图（7）mini51开发板电路图

从图（7）mini51开发板电路图中，我们可以清楚的看出mini51开发板是由电源供电电路、USB转换串口、MCU复位电路、独立按键、LCD1602接口mini12864接口、LCD12864的2.4寸彩屏接口、ISP下载口等模块构成的。具体的模块分析如下。

单片机，全名为单板微型计算机，试将CPU芯片、I/O 接口芯片、存储器芯片和简单的 I/O 设备（外部扩展接口、小键盘、LED 显示器）等装配在一块印刷电路板上，再将一些监控程序固化在ROM中构成的。

5 测试结果

此次的测试时通过keil软件编写main函数来调用红外遥控模块与红外黑线循迹模块。本次的测试结果非常成功，各个功能都可以很好的实现，小车也可以按既定的方案运行起来。
（1）红外遥控模块
智能小车可以在红外遥控器的控制下，实现前进、后退、左转、右转的功能。说明本实验设计非常成功，可以使小车正常运转。但是，在操作的过程中发现，红外遥控有时会“失灵”，因为红外遥控的红外电磁波为散射发射的，而小车的红外接收器很小，安装在车尾左部，车上零件过多会遮挡信号，是由于红外接收器过少，是硬件设计的问题，由于知识有限，本实验最终没有完全解决该问题。但是只要在车尾遥控，并不影响实验效果。

图（37）遥控测试
（2）红外黑线循迹模块
红外黑线循迹模块的功能要求是在光滑地板上铺上黑色线条，并成不规则状，当把小车打开后，小车可以按既定的轨道线行驶，说明项目圆满完成。在实验过中，小车运行良好，实验成功。但也存在两个问题：小车有时会冲出轨道，经研究，是车速过快，程序反应不及时所过，在调慢车速后，此问题圆满解决；另一问题为当轨道过急，即出现急转弯是，小车不能很好的沿轨道线行驶，这是由于红外光电传感器过少，不能完全兼顾各种情况，数硬件设计问题。由于项目属于试验品，所以可以忽略不计，总的来说，项目圆满成功。

图（38）循迹测试

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