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摘要：目前很多工业领域的生产场所，并不适合人类进出，具有智能循迹避障能力的小车能够胜任此项任务，从而有效的解决工业领域一些场所难以进出的问题。本文设计的系统中，控制核心选择的是STC89C52单片机，在小车底部配置红外传感器，对小车行进路线进行检测，有障碍物时把信号反馈给单片机，单片机按照预定的工作模式输出控制小车自动跟踪轨迹线实现小车的循迹避障功能。
关键词：STC89C52; 红外检测; 循迹避障
中图分类号：TU 文献标识码：A 文章编号：（2020）-05-300
1.前言
近年来自动化技术得到了迅猛的发展，这也使得智能化技术更为先进。目前很多领域都已经实现了部分智能化，同时也能够看出智能化是未来的一个重要发展趋势，通过智能化能够根据事先设置好的一个模式，让受控目标实现自主控制，独自完成预期目标。传统的遥控小车如果缺少人类的操控，那么是无法实现行走的，但是智能小车就不同，其能够利用内部的程序对自身进行驱动，从而实现行驶、停止等复杂动作的控制，整个流程中无需人类进行操控。智能小车当中涵盖了多种先进技术，包括信息、计算机、通信、传感、人工智能、导航以及自动控制等一系列技术，近些年来很多企业都开始研发无人驾驶汽车，而无人驾驶汽车就属于是智能车辆的一种，所以能够看得出来，智能车辆是未来的一个发展趋势，因此对其进行研究是具有重要意义的。
2 系统方案
在小车的底板上，安装红外检测传感器以将路面信息传输到单片机。利用单片机实现对小车位置和运行状态的实时测量，通过这些测量数据实现小车的智能控制，最终完成小车的自动循迹。
整个小车的循迹避障系统原理图如图1所示。从图中可以看出，该系统由红外传感检测电路，单片机信号处理部分、直流驱动控制芯片电路以及小车实体部分所构成。
3 硬件电路设计
3.1 路面轨迹检测电路
在硬件电路设计中，两个红外光敏管（红外传感器RPR-220）用于检测地面上的黑色迹线，输出电平信号和可变电阻器的电平被发送到LM393以得到电压值。
当其中一个传感器接触黑线时，传感器的高电平信号输出到LM393。在电压比较后，LM393输出一个低电平信号。此时，与LM393串联连接的LED接通，可以目视观察传感器的工作状态。当黑色轨迹线指示灯亮起时，白色接地指示灯熄灭。循迹模块原理图如图2所示：
3.2 电机驱动电路
对于H桥电机驱动电路而言，通过1个电机以及4个三极管所构成，想要对电动机进行操作，要打开一对晶体管。相应的电流就会以不同的方式从电机中流过，这样就能够控制电机的转向。电机驱动电路设计如图3
4 系统软件设计
本文通过模块化结构设计理念实现软件部分的设计，软件部分设计主要包括主程序的设计以及其他子系统程序的设计。
系统启动，将汽车放在跑道上。传感器接触轨迹开始工作，路面的轨迹情况实时地发送到单片机。分析单片机发送的信号，选择相应的执行命令控制直流驱动芯片的操作，这样就能够对小车的行驶路线进行校正，最终实现了小车的自动跟踪。图4为本系统的软件流程图：
4.1小车电机状态的定义
小车停止状态下，M1电机A、B和M2电机A、B的数值都被定义为0;当小车需要前进时，我们将M1、M2电机的A端输出为1，此时小车就会前进;相反，后退时，电机M1、M2的B端输出为1;当小车需要左转时，则需要左侧M1电机逆转，M2电机正转，即M1的B端为1，M2的A端为1;同理，当小车需要右转时，需要电机M1正转，M2反转，即M1的A端为1，M2的B端为1。对照关系如下表1：
5 结论与展望
5.1 主要工作结论
本设计主要对智能车路径识别技术进行了详细的研究，完成了智能小车的设计，包括硬件部分的设计以及软件部分的设计。本文系统的控制核心选择的是STC89C52单片机。系统硬件部分设计主要包括传感器以及直流电机电路的设计。系统软件部分设计主要包括，系统主程序的设计，以及电机的驅动算法。
在红外检测电路部分中，红外发射接收管可以有效地避免外部可见光对系统的干扰。并且比较器的整形输出进一步提高了系统的稳定性。并且同时调节可变电阻值对传感器的灵敏度进行调节，使得系统的稳定性得到大幅度提升。
5.2 下一步工作展望
通过调试工作能够看出本设计的智能小车已经基本能够预期的设计要求，唯一的不足就是还会有因光敏传感器工作不够稳定而导致的冲出直线和曲线接触部分的轨迹的情况发生，还需进一步改进。
参考文献
[1]蔡远，陈玉霞.红外传感器技术的应用研究[J].电子制作，2017.
[2]文东，华凯，马草原，白耀武，孙荣琛.基于红外传感器智能小车的设计[J].电子世界，2017.
[3]余秀玲，余秀娟.基于单片机的智能小车红外避障循迹系统设计与制作[J].现代商贸工业，2018.3.
[4]周生远，王浩，于汇鑫.基于单片机的智能小车避障循迹系统设计[J].科技传播，2017.9.
[5]姚培，张李坚，周晶香.基于单片机控制的智能循迹避障小车[J].机电信息，2016.12.
关键词：STC89C52; 红外检测; 循迹避障
中图分类号：TU 文献标识码：A 文章编号：（2020）-05-300
1.前言
近年来自动化技术得到了迅猛的发展，这也使得智能化技术更为先进。目前很多领域都已经实现了部分智能化，同时也能够看出智能化是未来的一个重要发展趋势，通过智能化能够根据事先设置好的一个模式，让受控目标实现自主控制，独自完成预期目标。传统的遥控小车如果缺少人类的操控，那么是无法实现行走的，但是智能小车就不同，其能够利用内部的程序对自身进行驱动，从而实现行驶、停止等复杂动作的控制，整个流程中无需人类进行操控。智能小车当中涵盖了多种先进技术，包括信息、计算机、通信、传感、人工智能、导航以及自动控制等一系列技术，近些年来很多企业都开始研发无人驾驶汽车，而无人驾驶汽车就属于是智能车辆的一种，所以能够看得出来，智能车辆是未来的一个发展趋势，因此对其进行研究是具有重要意义的。
2 系统方案
在小车的底板上，安装红外检测传感器以将路面信息传输到单片机。利用单片机实现对小车位置和运行状态的实时测量，通过这些测量数据实现小车的智能控制，最终完成小车的自动循迹。
整个小车的循迹避障系统原理图如图1所示。从图中可以看出，该系统由红外传感检测电路，单片机信号处理部分、直流驱动控制芯片电路以及小车实体部分所构成。
3 硬件电路设计
3.1 路面轨迹检测电路
在硬件电路设计中，两个红外光敏管（红外传感器RPR-220）用于检测地面上的黑色迹线，输出电平信号和可变电阻器的电平被发送到LM393以得到电压值。
当其中一个传感器接触黑线时，传感器的高电平信号输出到LM393。在电压比较后，LM393输出一个低电平信号。此时，与LM393串联连接的LED接通，可以目视观察传感器的工作状态。当黑色轨迹线指示灯亮起时，白色接地指示灯熄灭。循迹模块原理图如图2所示：
3.2 电机驱动电路
对于H桥电机驱动电路而言，通过1个电机以及4个三极管所构成，想要对电动机进行操作，要打开一对晶体管。相应的电流就会以不同的方式从电机中流过，这样就能够控制电机的转向。电机驱动电路设计如图3
4 系统软件设计
本文通过模块化结构设计理念实现软件部分的设计，软件部分设计主要包括主程序的设计以及其他子系统程序的设计。
系统启动，将汽车放在跑道上。传感器接触轨迹开始工作，路面的轨迹情况实时地发送到单片机。分析单片机发送的信号，选择相应的执行命令控制直流驱动芯片的操作，这样就能够对小车的行驶路线进行校正，最终实现了小车的自动跟踪。图4为本系统的软件流程图：
4.1小车电机状态的定义
小车停止状态下，M1电机A、B和M2电机A、B的数值都被定义为0;当小车需要前进时，我们将M1、M2电机的A端输出为1，此时小车就会前进;相反，后退时，电机M1、M2的B端输出为1;当小车需要左转时，则需要左侧M1电机逆转，M2电机正转，即M1的B端为1，M2的A端为1;同理，当小车需要右转时，需要电机M1正转，M2反转，即M1的A端为1，M2的B端为1。对照关系如下表1：
5 结论与展望
5.1 主要工作结论
本设计主要对智能车路径识别技术进行了详细的研究，完成了智能小车的设计，包括硬件部分的设计以及软件部分的设计。本文系统的控制核心选择的是STC89C52单片机。系统硬件部分设计主要包括传感器以及直流电机电路的设计。系统软件部分设计主要包括，系统主程序的设计，以及电机的驅动算法。
在红外检测电路部分中，红外发射接收管可以有效地避免外部可见光对系统的干扰。并且比较器的整形输出进一步提高了系统的稳定性。并且同时调节可变电阻值对传感器的灵敏度进行调节，使得系统的稳定性得到大幅度提升。
5.2 下一步工作展望
通过调试工作能够看出本设计的智能小车已经基本能够预期的设计要求，唯一的不足就是还会有因光敏传感器工作不够稳定而导致的冲出直线和曲线接触部分的轨迹的情况发生，还需进一步改进。
参考文献
[1]蔡远，陈玉霞.红外传感器技术的应用研究[J].电子制作，2017.
[2]文东，华凯，马草原，白耀武，孙荣琛.基于红外传感器智能小车的设计[J].电子世界，2017.
[3]余秀玲，余秀娟.基于单片机的智能小车红外避障循迹系统设计与制作[J].现代商贸工业，2018.3.
[4]周生远，王浩，于汇鑫.基于单片机的智能小车避障循迹系统设计[J].科技传播，2017.9.
[5]姚培，张李坚，周晶香.基于单片机控制的智能循迹避障小车[J].机电信息，2016.12.