避障與導航是移動機器人研究的核心問題之一。使移動機器人無碰撞到達終點，需解決兩方面的基本問題。一是在運動過程中利用傳感器感知周圍未知環境;二是采用適當的算法進行路徑規劃來實現機器人的實時避障。本設計是以TI公司生產的TMS320LF2407型DSP為核心，采集環境信息并控制智能小車，3個紅外發收傳感器檢測智能小車前方的障礙物，并且根據障礙物位置進行自動避障。

　　1 自動避障小車總體設計

　　該系統主要由DSP控制、電機驅動、電源、測速以及視覺等模塊組成，其結構如圖1所示。

　　小車為3輪結構，前面2個輪分別由2個電機獨立驅動控制，后面1個萬向輪作為支撐輪。小車安裝有3個紅外傳感器，分別位于車頭的左、中、右部位，用于采集環境信息。車體規格為：車身板距地7.5 cm，車長25 cm，車寬12 cm，車輪半徑5.5 cm。速度控制采用定頻調寬的PWM調速，并應用速度反饋和閉環PID控制，從而實現小車精確的速度和位置控制。

　　2 自動避障小車的硬件設計

　　該系統以DSP TMS320LF2407A為核心，該DSP片內資源豐富，12路脈寬調制(PWM)輸出。視覺模塊采用E3FDS3-0P1型紅外傳感器，有效探測距離為30 cm，探測角度30°。將3個紅外傳感器分別接至I/OPE接口的I/OPE4、I/OPE5和I/OPE6。12 V電源首先經LM7805調壓到5 V，先將5 V電壓送入紅外傳感器，再送入MAX604降壓為3.3 V，如圖2所示。

　　采用L298驅動電機，0UTl，0UT2分別與小車的一個電機的正負極相連;OUT3，OUT4分別與小車的另一個電機的正負極相連;L298的INl和IN2引腳分別與DSP的IOPE0(方向4)、IOPE1(方向3)引腳連接，用于接收主控器件輸出的轉向電機的動作指令，用于接收主控器件輸出的驅動電機的動作指令，而ENA和ENB引腳分別連接到DSP的IOPE0(PWM3)、IOPEl(PWM4)引腳，用于控制電機的速度。

　　其電路原理圖如圖3所示。

采用測速電機測量電機轉速，以此來判斷速度。電機轉速轉換為電脈沖信號，其輸出經過HD74HCl4P，送至DSP的PA3(CAPl)和PA4(CAP2)引腳，根據軟件設置使計數器對脈沖信號上升沿進行遞增計數。如圖4所示。