本課題組設計制作了一款具有智能判斷功能的小車，功能強大。小車具有以下幾個功能：自動避障功能；尋跡功能（按路面的黑色軌道行駛）；趨光功能（尋找前方的點光源并行駛到位）；檢測路面所放置的鐵片的個數(shù)的功能；計算并顯示所走的路程和行走的時間，并可發(fā)聲發(fā)光。作品可以作為高級智能玩具，也可以作為大學生學習嵌入式控制的強有力的應用實例。

　　作品以兩電動機為主驅(qū)動，通過各類傳感器件來采集各類信息，送入主控單元AT89S52單片機，處理數(shù)據(jù)后完成相應動作，以達到自身控制。電機驅(qū)動電路采用高電壓，高電流，四通道驅(qū)動集成芯片L293D。其中避障采用紅外線收發(fā)來完成；鐵片檢測部分采用電感式接近開關LJ18A3-8-Z/BX檢測；黑帶檢測采用紅外線接收二極管完成；趨光部分通過3路光敏二極管對光源信號的采集，再經(jīng)過ADC0809轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號送單片機處理判別方向。由控制單元處理數(shù)據(jù)后完成相應動作，實現(xiàn)了無人控制即可完成一系列動作，相當于簡易機器人。

　　1．總體方案論證與比較

　　方案一：采用各類數(shù)字電路來組成小車的控制系統(tǒng)，對外圍避障信號，黑帶檢測信號，鐵片檢測信號，各路趨光信號進行處理。本方案電路復雜，靈活性不高，效率低，不利于小車智能化的擴展，對各路信號處理比較困難。

　　方案二：采用ATM89S52單片機來作為整機的控制單元。紅外線探頭采用市面上通用的發(fā)射管與及接收頭，經(jīng)過單片機調(diào)制后發(fā)射。鐵片檢測采用電感式接近開關LJ18A3-8-Z/BX檢測，黑帶采用光敏二極管對光源信號采集，再經(jīng)過ADC0809轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號送到單片機系統(tǒng)處理。此系統(tǒng)比較靈活，采用軟件方法來解決復雜的硬件電路部分，使系統(tǒng)硬件簡潔化，各類功能易于實現(xiàn)，能很好地滿足題目的要求。

　　比較以上兩種方案的優(yōu)缺點，方案二簡潔、靈活、可擴展性好，能達到題目的設計要求，因此采用方案二來實現(xiàn)。方案二的基本原理如圖1所示。

　　避障部分采用紅外線發(fā)射和接受原理。鐵片檢測采用電感式接近開關LJ18A3-8-Z/BX檢測，產(chǎn)生的高低電平信號經(jīng)過處理后，完成相應的記錄數(shù)目，驅(qū)動蜂鳴器發(fā)聲。黑帶尋跡依*安裝在車底部左右兩個光敏二極管對管來對地面反射光感應。尋光設計在小車前端安裝3路（左、中、右）光敏電阻對光源信號采集，模擬信號經(jīng)過ADC0809轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號送到MCU處理。記程通過在車輪上安裝小磁塊，再用霍爾管感應產(chǎn)生計數(shù)脈沖。記時由軟件實現(xiàn)，顯示采用普通七段LED。此系統(tǒng)比較靈活，采用軟件方法來解決復雜的硬件電路部分，使系統(tǒng)硬件簡潔化，各類功能易于實現(xiàn)。