一种能沿细铁丝循迹运行的智能小车的设计

文/陈洪容 覃智广 张锐丽，宜宾职业技术学院

1 系统组成

本系统由主控芯片控制 STC 12C5A60S2控制整个系统的运行和控制，通过电感传感器LDC1000检测细铁丝的位置，L298电机驱动装置的运行，利用霍尔传感器检测小车运行的行驶距离，当到达规定地点，发出声音报警信息，整个运行过程的信息都能在液晶屏上显示，其系统组成框图如图1示。

图1 系统组成框图

2 系统设计

2.1 主控模块

本设计以 STC12C5A60S2单片机为控制核心。STC12C5A60S2是一款16位Flash单片机，它的易用性和多功能性受到了广大使用者的好评。STC 12系列单片机是宏晶科技公司新的低功耗16位Flas h单片机，它的16级中断、高效寻址方式、10K大容量Flash EEPR OM、A/D转换、硬件乘法器、硬件脉宽调制器(PWM)等功能特点，较好的实现了强大的功能与超低功耗的结合，具有很高的性价比。

2.2 电机驱动模块

电机驱动模块芯片选用L298N驱动。该芯片驱动能力强，工作稳定，控制方式简单方便。

图2 LDC1000传感器电路图

2.3 循迹模块

用 LDC1000电感数字转换器作为循迹传感器，通过测试外部金属物体和 LDC1000相连的测试线圈的空间位置，来实现自动循迹的功能。其原理图如图2示。在其接口J1外接一个线圈就可以实现非接触式电感检测,检测跑道上细铁丝的位置，通过采集到数据的变化来实现可靠地自动寻迹，并判断硬币的位置。

2.4 霍尔传感器

距离检测模块是采用霍尔元件A3144E进行感应检测，通过主控芯片检测霍尔感应器每秒钟的脉冲数，测出小车的转速，从而计算小车行驶的距离，并在显示器上显示出来。

2.5 液晶显示的设计

液晶显示器采用LCD12864，它可显示汉字及图形，内置8192个中文汉字、128个字符及64X256点阵显示RAM(GDRAM)，可显示128列×64行点阵。其可视面积大，画面效果好，抗干扰能力强，调用方便简单，能满足本设计的显示要求。

3 小结

根据系统要求，制作出硬件实物，编写单片机程序，为了提高运行效率，不断进行调试测试，在检测到直线运动时快速通过，在拐弯时控制合理的速度，速度的调节通过软件调整PWM控制运行。经过实际测试，在不规则的7.5米跑道上能在60秒内完成整个运行，达到设计效果。