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循跡智能小車電路板設計


隨著我國人工智能技術的進一步發展,自動駕駛汽車吸引了越來越多的目光,人們對智能循跡小車適應各種復雜路況的性能、安全平穩性等的要求越來越高,而隨著計算機技術、自動化科學技術等的發展,智能汽車在消防、交通等領域的應用越來越廣泛,不僅在一定程度上緩解了城市交通堵塞的壓力,也為照明、醫學等行業的發展帶來了新的方向。

一、循跡小車系統結構設計

1.1循跡小車整體結構

循跡智能小車系統主要包括供電電源、穩壓電源模塊、電動機驅動模塊、單片機最小系統、循跡傳感器模塊等5個部分,以模塊化思想作為其設計主導思想。智能循跡小車工作時,循跡傳感器模塊利用相應設備探測小車運行路面有關信息,并將此類信息輸入到單片機最小系統中,單片機最小系統對接受到的數據信息進行分析處理,然后借助小車系統中的控制算法對驅動系統發出相應的指令,驅動小車朝著既定的軌跡運行或根據反饋的路面信息改變相應的運行軌跡。

1.2循跡小車硬件設計

循跡智能小車系統的硬件設計主要包括以下三個部分:主電路以及調速和顯示電路設計、電機驅動電路設計和光盤碼盤編碼器電路設計。在對主電路以及調速和顯示電路進行設計時,單片機最小系統的主控制芯片可選用STC12C5A60S2,該單片機采用相應的高密度非易失性存儲器技術,具有高速、低耗、抗干擾性強等優良特點,它對傳統的8051單片機進行了極大的改進,使之在兼容傳統單片機的基礎上擁有了許多新功能,極大程度上提升了單片機系統的運行效率。而主電路系統主要包括了晶振電路和復位電路等部分,其中,按鍵電路可用于調節系統速度,顯示電路可用于實時顯示智能小車的行駛速度和距離。在設計電機驅動電路時,往往會出現單片機電流不能直接驅動直流電機的情況,因此,為解決智能循跡小車驅動力不足和變換方向的問題,大多可采用以下兩種方案,一是選擇專用的驅動芯片,二是選擇由分離元件組成的驅動電路。此外,在設計光電碼盤編碼器電路時,為了進一步優化當前智能小車速度和路程顯示,應進一步加強對速度采集電路的設計。工作人員可在光電測速原理的基礎上,通過圓盤、電機軸、發光二極管等機械設備獲取單片機系統中產生的電平,以此計算出單片機端口的輸入脈沖,進而換算出電機的實時轉速和路程。

1.3循跡小車軟件設計

循跡智能小車系統的軟件設計主要包括以下三個部分:總體程序流程框圖、電機速度與路程采集算法和智能小車循跡算法。在對程序流程框圖進行設計時,設計人員需將小車的前后左右四個動作分別置于四個函數中以方便調用,同時將不同的模式固定在相應的定時器中。例如,打開定時器1的開關則表明當前智能循跡小車系統為計數模式,打開定時器2的開關則表明當前智能循跡小車系統為定時模式,以此有效采集小車行駛過程中的各類信息。而在系統所用的傳感器中,設計人員往往需要設計黑白線信息處理中心以使汽車朝著既定方向運行。在對電機速度和路程采集算法進行設計時,常常選擇光盤編碼盤測量小車行駛速度,并通過相應的編程公式計算出電機的具體轉速,以此換算出智能循跡小車的實際速度和行駛路程。而在對智能小車的循跡算法進行設計時,設計人員常利用紅外探測法來探析小車行駛路面的具體信息,從而確定黑線的具體位置和小車的行駛路線。

二、循跡小車系統測試與功能實現

為了進一步測試智能循跡小車的相關性能,工作人員對此進行了循跡軌道試驗和上位機監控系統的循跡測試。測試結果表明,智能循跡小車可按照事先設定好的相關路線循跡到指定位置,并在此過程中保證平穩性、可靠性和安全性。而上位機監控系統能將工作人員事先設定好的路線命令等通過相應設備有效傳遞給智能循跡小車,使小車實時有效地接收到相應的路線信息,完成智能小車自動循跡的目標。

總結

總之,隨著自動駕駛技術的發展和進一步成熟,IT行業、汽車行業等逐漸提高了對循跡智能小車的重視程度,安全穩定性強、自動化程度高的智能循跡小車受到了人們越來越多的關注。因此,相關設計人員應在熟練掌握循跡智能小車設計理論知識的基礎上,根據不同行業的運行特點設計出符合實際情況的智能循跡小車,進一步提升企業的工作效率和運營效率,也為我國循跡智能小車的進一步發展做出一定的貢獻。

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