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随着科技的发展，关于人工智能的研究也越来越受人关注。智能小车在各个领域都有广泛的应用前景，它可以代替人类完成恶劣环境下的货物搬运、设备检测等任务。对智能小车而言，正确地行走在人们所设定的路线并避开障碍物是非常重要的，因此对于智能小车循迹避障系统的设计与研究显得尤为重要。

1、系统总体构成

本设计以STCC52单片机作为主控芯片，通过超声波测距来获取小车距离障碍物的距离，由LCD显示模块实时反馈路况和行驶信息，主控系统根据反馈信息判断并调整小车的行驶方向和速度，在避开障碍物后，小车会沿直线前进。

本文设计的智能小车主要由下面几个模块组成：主控制模块、避障、循迹感测模块、前进、转弯控制电机以及液晶显示模块。系统总体构成图如下所示

图1 系统构成框图

2、系统硬件组成与实现设计

2.1 系统主控制模块

本设计采用8位微控制器STCC52单片机作为主控制模块，在选定智能车系统采用超声波-光电接近开关避障方案后，路径信号经STCC52的I/O口输入处理后，用于小车的运动控制决策，由P0口输出电机控制信号。

2.2 系统驱动模块

智能小车的运动要靠电机带动来完成，单片机根据路况信息发出控制指令，通过电机的正转反转来达到控制其运动方向的目的。电机驱动一般采用H桥式驱动电路，本系统采用的L298N内部集成了H桥式驱动电路。通过单片机给予L298N电路PWM信号来控制小车的速度，起停。

2.3 避障与循迹模块

避障作为智能小车运动控制的核心内容，是整个系统的最关键模块之一，避障方案的好坏，直接关系到系统最终性能的优劣。

本设计采用HC－SR04超声波模块实现避障，该模块可提供2cm-400cm的非接触式距离感测功能，测距精度可达高到3mm，在满足系统的要求下具有较高的精度和较强的抗干扰性能。能很好判断是否是地面突起或不可穿越的障碍，模块包括超声波发射器、接收器与控制电路。

小车循迹是使用的红外探测法，即利用红外线在不同颜色的物理表面具有不同的反射性质的特点。系统选用TCRT5000型光电对管，在小车行驶过程中不断地向地面发射红外光，当红外光遇到白色地面时发生漫发射，反射光被装在小车上的接收管接收；如果遇到黑线则红外光被吸收，则小车上的接收管接收不到信号，再通过LM324作比较器来采集高低电平，从而实现信号的检测。

3、系统软件设计

本设计系统软件采用模块化结构，由主程序、电机驱动子程序、中断子程序、显示子程序、调速子程序等构成。主要功能是负责对传感器信号的采集和控制，电机前进后退，左转右转的速度调节，实现机器人灵活避障，以及对单片机的初始化编程等工作。主程序流程图如图2所示。

4、结语

本文系统设计是基于单片机和传感器原理，以STCC52单片机为主控芯片，采用L298N和12V直流电机为驱动元件，通过软件编程制作了一整套结构完整，功能模块化，反应较为灵敏的超声波避障小车。经过对该避障小车的避障测试实验，实验结果证明该避障小车能够很好的按照预期完成避障动作，并且能够快速运动灵敏避障，效果良好，运行稳定性较好。参考文献

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[4]宋戈,黄鹤松,员玉良,蒋海峰.51单片机应用开发范例大全[M].北京:人民邮电出版社,2010.

基于单片机的智能小车避障循迹系统设计

顾群 蒲双雷

(无锡科技职业学院 江苏无锡 214028)

摘要：本设计是以STCC52为核心，根据超声波等感测模块传输的路面信息，检测信号识别障碍物并及时调整小车行驶走向，实现了小车自适应行驶、避障的功能。智能小车自适应行驶的成功研究有助于智能车辆的研制与开发，同时也为交通工具的智能化发展提供了一个合理可行的方向。

关键词：超声波 STCC52 循迹 避障中图分类号:T242.6文献标识码：A

文章编号：

1007-9416(2012)05-0023-01

Abstract:

An intelligent Mini car based on STCC52 to adjust direction and speed automatically according to the auto detection of road status and obstacles on the road by ultrasonic sensor module is developed. A guideline for Intelligent Vehicles development and a feasible practice for intelligent

transportation are provided by this study of auto-adaptive mini car.

Key Words:

ultrasonic STCC52 tracking obstacle avoidance

图2 主程序流程图下载本文