感应式循迹小车的设计与实现

感应式循迹小车的设计与实现

感应式循迹小车的设计与实现
传统的循迹小车采用光电传感器作路面轨道检测，其工作可靠性受环境光线的影响很
大，实际运行中经常要根据环境光线的变化时传感器的灵敏度进行调整。提出一种感应
式循迹小车的设计方法。用金属铝箔胶带代替黑色轨道线，在小车上设置多只金属感应
传感器，基于感应的方法来检测铝箔胶带路线的位置，把检测的结果送单片机处理，再
由单片机输出相应控制信号驱动小车运行。所提出的方法能够完全消除环境光线对循迹
小车的干扰，提高小车运行的可靠性。样品小车的测试结果表明，基于新方法设计的小
车运行平稳，在长时间工作中没有出现脱轨现象，小车的整体性能良好。

循迹小车是目前较为普遍的一项智能小车制作竞赛，该制作要求小车能寻着一条黑色轨
迹前进直到终点，用达到终点的时间决定竞赛成绩。到达终点的时间越短，成绩越好。
在整个设计过程中，循迹小车的寻迹电路是循迹小车的一个关键部件，传统的设计采用
光电传感器作为寻迹器件。然而，光电传感器对环境的光线变化比较敏感，不适合在露
天环境和光照比较强的地方开展活动。通过反复试验和尝试，作者提出把金属感应传感
器用于循迹小车替代光电寻迹电路，用带不干胶的金属铝箔胶带贴在地面替代黑色轨迹
线条，循迹小车寻着铝箔胶带轨道前进，无需光线介入，大大增加了寻迹小车活动的环
境适应性。


1 硬件及电路


感应式循迹小车是由单片机控制系统、寻迹电路、电动机驱动电路等几部分组成。


1．1 金属感应传感器电路


金属感应传感器电路在小车中实现金属铝箔路轨的感应寻迹功能，该电路是用金属探测
电路改进得到的，电路如图1所示。图中，电感线圈L、电容C1、C2、C3，三极管VT1等组
成了一个典型的电容三点式振荡电路，振荡电路产生的正弦波信号经VT2放大后，由VD1
、VD2、C6等进行倍压整流、滤波，使三极管VT3的基极获得了一定幅度的基极