（全套dwg图纸）智能清障小车设计（含毕业论文）

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智能清障小车设计摘要定性。方案二采用双电源供电。通过两个独立电源对整个系统供电，即稳压直流电源部分对四个直流电机及驱动模块供电，另部分经过降压，对除舵机以外的其它模块供电，另电源单独对舵机供电，两电源共地连接。此方案的优点是减少电路中电流波动，单片机具有更佳稳定性。唯的缺点就是会增加小车的重量。综合上述两方案的的优缺点，考虑单片机稳定性等要求，决定采用第二种方案。障碍物识别单元方案论证方案采用超声波探测器。超声波探测器利用超声波特有的指向性强，能量消耗缓慢，在介质中传播距离远等特点，常用于距离的测量。其工作原理是声波发射器向方向发射超声波，在发射时刻的同时开始计时，超声波在空气中传播，途中碰到障碍物就立即返回来，超声波接收器收到反射波就立即停止计时。对于本课题，可以先设定时间，旦提前收到反射波，表明前方有障碍物，这样就能实现监测障碍物的功能。超声波测距电路如图所示，其优点是测距远可靠性高，但是电路复杂，编程繁碎。图超声波接收和发射电路图方案二采用型光电对管。是种体化反射型光电探测器，其发射器是个砷化镓红外发光二极管，而接收器是个高灵敏度，硅平面光电三极管。主要应用在游戏机复印机和办公自动化等设备中。其优点是体积小结构紧凑较高灵敏度。其缺点是测距有限，只有，受外界光线影响较大。电路框图如图所示，相对于超声波测距电路，该方案使用电路简单，编程也容易。图型光电对管电路框图方案三采用点触开关。点触式开关是种通过触碰开关就能接通，松手就断开的简易开关。优点是结构简单价格低廉无需程序控制。唯缺点是需要触碰控制，即控制距离近。在电路中只需将开关端接单片机，另端根据需要的反馈信号接在高或低电平上，电路框图如图所示。图点触开关电路框图综合三个方案的优缺点，考虑本系统设计需要高精度，对测距无要求，决定采用方案三。运动单元方案论证方案采用步进电机，配合驱动芯片组合。步进电机是将电脉冲信号转变为角位移或线位移的电机。在非超载的情况下，电机的转速停止的位置只取决于脉冲信号的频率和脉冲数，只要施加合适的脉冲序列，电机就按照人为预定的速度或方向进行转动。但是软件程序的编写较直流电机稍显复杂，驱动芯片的硬件电路复杂，且步进电机的价格昂贵，如电路框图所示。图步进电机组合电路图方案二采用直流电机，配合驱动芯片组合。直流电动机是将直流电能转换成机械能的旋转电机。通过驱动芯片控制电机的转向与转速，硬件电路简单，如电路框图所示，个芯片就能控制两个电机的运动，且不需要外接电路。但容易受到外部因素干扰，影响稳定的转速和转矩输出。图直流电机组合电路框图综合上述两种方案的优缺点，鉴于本系统设计体积较小，自身重量较轻，对电机输出功率要求不高，故采用方案二。循迹单元方案论证方案用光敏电阻组成光敏探测器。光敏电阻器是利用半导体的光电效应制成的种阻值随入射光强弱而改变的电阻器，入射光强，电阻减小，入射光弱，电阻增大。在本课题中，当光线照射到白线上面时，光线发生强烈反射，光线照射到黑线上面时，光线反射较弱，利用光敏电阻在白线和黑线上的不同阻值，通过比较器将阻值转变成电信号反馈给单片机就能实现寻迹功能。此方案的优点是光敏电阻价格低廉，技术成熟。但光敏电阻受外界光照影响很大，不能稳定的工作，电路框图如所示。图光敏电阻电路框图方案二用红外发射管和接收管制作的光电传感器。红外对管是红外线发射管与红外线接收管配合在起使用时候的总称。红外发射管发出红外线，当发出的红外线照射到白色的平面后反射，若红外接收管能接收到反射回的红外线则表示是白线，若接收不到发射管发出的红外线则表示是黑线，通过比较器转换信号，继而向单片机反馈高低电平。这样的传感器基本能满足要求，但其工作不稳定，容易受外界光线的影响，因此每次工作前必须根据传感器的反馈电压来调整比较器的比较电压范围，电路框图如所示。