楊芳芳 陳媛媛

【摘 要】本小車是一款51單片機(jī)智能小車，主要用于回收垃圾的小車，可以實(shí)現(xiàn)智能循跡，由紅外避障，超聲波避障的功能，由電源模塊、紅外傳感器模塊、電機(jī)驅(qū)動模塊、調(diào)試模塊和51單片機(jī)模塊等組成。利用紅外對管檢測黑線與障礙物，當(dāng)左邊的紅外對管檢測到黑線時，小車往左邊偏轉(zhuǎn)，右邊的紅外對管檢測到黑線時，小車往右邊偏轉(zhuǎn)。能自動調(diào)整速度及轉(zhuǎn)向，從而實(shí)現(xiàn)自動循跡避障的功能。其功能較為基礎(chǔ)，穩(wěn)定性強(qiáng)，元器件易于購買，適用于家庭，學(xué)校，小區(qū)等場所。

【關(guān)鍵詞】分類回收；智能小車

為提高工作環(huán)衛(wèi)工人的工作效率，減低社會支出成本，智能回收垃圾已經(jīng)成為社會發(fā)展的重要關(guān)注點(diǎn)，且回收之后垃圾能夠及時正確無誤的運(yùn)走也是人們討論的重要話題。本文中設(shè)計(jì)的智能小車就是用于分類回收垃圾用的智能小車。

1、具體的工作流程

小車前進(jìn)過程中，通過傳感器檢測前方是否有障礙物，檢測到前方有障礙物，則后退轉(zhuǎn)向，繼續(xù)檢測是否有障礙物，直到前方檢測不到障礙物，小車?yán)^續(xù)前進(jìn)。小車前進(jìn)過程中，通過紅外對管檢測黑線，若左邊和右邊都沒有檢測到黑線，則繼續(xù)前進(jìn)，若小車的左邊檢測到黑線，則小車向左邊轉(zhuǎn)，若小車右邊檢測到黑線，則小車向右拐。最終把垃圾運(yùn)放的終點(diǎn)。

2、硬件電路模塊

2.1 L293D驅(qū)動電路

L293是一種有著高電壓，小電流電機(jī)的驅(qū)動芯片，其采用的是十六腳封裝，能夠輸出的電流比較大，它的瞬間峰值電流能夠達(dá)到二安，持續(xù)的工作電流大約是一安，它的電壓是比較高的，最大的電壓能夠達(dá)到三十六伏，里面含有兩個H橋的高電壓大電流全橋式的驅(qū)動器，能夠用來驅(qū)動直流電動機(jī)和繼電器線圈等感性負(fù)載。

直流電機(jī)驅(qū)動模塊參數(shù)：

輸入邏輯電壓：5.0V

輸入電機(jī)電壓：5.0V-36.0V

輸出驅(qū)動電流：1000mA

尺寸：長34mm 寬18mm 高8mm

2.2 7805三端穩(wěn)壓集成電路

這種三端穩(wěn)壓集成電路，作為一種固定式的三端集成穩(wěn)壓器，在一定的條件下，它的作用是可以使電壓一直保持在5V輸出，一般能承受的最大電流為1.5A電流的大小與是否有散熱器有一定關(guān)系，如果沒有散熱器它甚至可能只能承受0.2A的電流，實(shí)際應(yīng)用中應(yīng)該在此類三端穩(wěn)壓集成電路上安裝盡量大的散熱器，否則可能會影響其正常工作和相關(guān)的功能，甚至是會損壞三端穩(wěn)壓集成電路。

2.3 紅外避障模塊

紅外接收二極管又叫做紅外光電二極管，它的主要功能就是將光信號轉(zhuǎn)換為電信號，被廣泛的應(yīng)用于現(xiàn)代的各種家用電器和它們的遙控器，它能夠十分有效地接收紅外發(fā)光二極管發(fā)射的紅外光信號，這種光信號的波長一般為940nm，而對于其他類型和其他波長的光信號，它都不會接收，所以它的抗干擾能力還是比較強(qiáng)的。

結(jié)構(gòu)原理：

光敏二極管的外殼上有一個特殊的玻璃透鏡，它能夠被特定波長的紅外光穿過，而其他的光都無法穿過它，同時，光敏二極管的管芯其實(shí)是一個特殊的PN節(jié)，它被封在光敏二極管的內(nèi)部，也對特定的紅外光敏感，無光照射的時候，電路中幾乎沒有電流，相當(dāng)于光敏二極管不工作，當(dāng)有光照射時，PN節(jié)內(nèi)的電子會運(yùn)動，使得少數(shù)載流子的數(shù)量增多，在反向電壓作用下，就會產(chǎn)生電流，完成了光信號向電信號的轉(zhuǎn)化。

2.4 LM393雙電壓比較器集成電路

LM393雙電壓比較集成器電路可以在零到七十?dāng)z氏度的溫度范圍內(nèi)工作，能夠運(yùn)行的電壓范圍比較寬，一個電源和兩個電源都可以適應(yīng)工作，當(dāng)它只有一個電源的時候，它的能夠運(yùn)行的電壓范圍是二伏到三十六伏，當(dāng)它有兩個電源的時候，它的能夠運(yùn)行的電壓范圍是正負(fù)一伏到正負(fù)十八伏，它的消耗電流只有0.4mA，輸入失調(diào)電壓也只有正負(fù)兩毫安。

2.5 蜂鳴器

蜂鳴器通常來說被分為兩個類別，即無源他激型和有源自激型，本小車使用的是有源自激型。工作原理：直流電源作用下電流通過該電路將電信號轉(zhuǎn)化為聲信號。

3.軟件說明

3.1 避障模塊流程

避障模塊流程如下：小車前進(jìn)過程中，通過傳感器檢測前方是否有障礙物，檢測到前方有障礙物，則后退轉(zhuǎn)向，繼續(xù)檢測是否有障礙物，直到前方檢測不到障礙物，小車?yán)^續(xù)前進(jìn)。

3.2 尋跡流程

循跡模塊流程如下：小車前進(jìn)過程中，通過紅外對管檢測黑線，若左邊和右邊都沒有檢測到黑線，則繼續(xù)前進(jìn)，若小車的左邊檢測到黑線，則小車向左邊轉(zhuǎn)，若小車右邊檢測到黑線，則小車向右拐。

4.總結(jié)

本文通過具體的硬件電路說明和軟件流程說明了用于垃圾回收領(lǐng)域的智能小車的相關(guān)內(nèi)容。隨著社會公民意識的增強(qiáng)，此類智能小車的應(yīng)用會平民化，走進(jìn)小區(qū)，單位，街道等眾多領(lǐng)域，此款智能小車將造福于民。