智能小車即輪式移動機(jī)器人 ，是一種集環(huán)境感知、決策規(guī)劃、自動行駛等功能于一體的綜合智能系統(tǒng) ，智能車集中地運(yùn)用了自動控制 、模式識別、傳感器技術(shù)、汽車電子、電氣、計(jì)算機(jī)、機(jī)械等多個(gè)學(xué)科的知識 。隨著控制技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)和信息技術(shù)的發(fā)展，智能車在工業(yè)生產(chǎn)和日常生活中已經(jīng)扮演了非常重要的角色，一定是未來的發(fā)展方向，它可以按照預(yù)先設(shè)定的模式在特定的環(huán)境里自動運(yùn)作，且無需人為管理，便可以完成程序預(yù)期達(dá)到的或是更高的目標(biāo)。智能小車是目前IT界車輛工程領(lǐng)域研究的熱點(diǎn)和汽車。工業(yè)增長的新方向。隨著眾多大型企業(yè)生產(chǎn)技術(shù)的不斷提高與對智能化技術(shù)要求的不斷加深跟改進(jìn)，智能車輛已在很多工業(yè)技術(shù)部門獲得了廣泛的應(yīng)用。

當(dāng)代智能小車普及相當(dāng)迅速，從玩具智能化發(fā)展到其它各行業(yè)的自動化都有不錯(cuò)的成果展示。它的功能大概能實(shí)現(xiàn)檢測貼片、循跡、避崖、避障、尋光入庫等，這幾年的電子設(shè)計(jì)大賽中，智能小車又在向聲控系統(tǒng)方向邁進(jìn)。比較出名的飛思卡爾智能小車更是走在時(shí)代的前沿。目前， 智能小車領(lǐng)域的研究已經(jīng)能夠在具有一定標(biāo)記的道路上為司機(jī)提供輔助駕駛系統(tǒng)甚至實(shí)現(xiàn)無人駕駛 ，這些智能小車的設(shè)計(jì)通常依靠特定道路標(biāo)記完成識別， 通過推理判斷模仿人工駕駛進(jìn)行操作。

本文所述智能車就是一種自動導(dǎo)引小車 ，能夠在給定的區(qū)域內(nèi)沿著軌跡自動進(jìn)行行進(jìn)，采用與白色地面顏色有較大差別的黑色線條作引導(dǎo)，采用紅外反射式光電管識別路徑上的黑線 ，并以最短的時(shí)間完成尋跡。設(shè)計(jì)中主要有單片機(jī)模塊、傳感器模塊、電機(jī)驅(qū)動模塊以及電源模塊組成，智能小車具有自主尋跡的功能。

本次設(shè)計(jì)采用STC公司的STC89C51單片機(jī)作為控制芯片。

傳感器模塊采用反射型光電探測器RPR220作為路徑采集模塊實(shí)現(xiàn)自動尋跡的軟硬件設(shè)計(jì)方法，在檢測模塊中，我們有三種方法，第一種是采用攝像頭或探測頭收集畫板上信息。用這種方法，對板面信息處理準(zhǔn)確，但是成本過高對硬、軟件的要求都非常高短時(shí)間內(nèi)難做出實(shí)物來。第二種是使用可見光發(fā)光二級管和光敏二級管組成的發(fā)射—接受模塊。這種缺點(diǎn)在于其他環(huán)境光源會對光敏二級管工作產(chǎn)生很大干擾，一旦外界光亮條件改變，很可能造成誤判和漏判，如采用高亮發(fā)光管可以降低一定的干擾，但會增加額外的功率損耗。第三種使用反射式紅外管和接收管組合發(fā)射—接收器。由于紅外光波長比可見光長，因此受可見光的影響比較小，同時(shí)，紅外對管還具有以下優(yōu)點(diǎn)，質(zhì)量輕，靈敏度高線性好，接口電路比較簡單，安裝方便，對于本系統(tǒng)中近距離的檢測，用它作為傳感器將是最理想的。 所以我們使用第三種。它能夠輕松識別黑白兩色路面，同時(shí)具有抗環(huán)境干擾能力。

電機(jī)模塊由L298N芯片和兩個(gè)直流電機(jī)構(gòu)成，組成了智能車的動力系統(tǒng)，電機(jī)驅(qū)動模塊可以采用繼電器對電動機(jī)的開或關(guān)進(jìn)行控制，通過開關(guān)的切換對小車的運(yùn)動進(jìn)行調(diào)整，此方案的優(yōu)點(diǎn)是電路較為簡單，缺點(diǎn)是繼電器的響應(yīng)速度慢，易受損，壽命短，可靠性不高，市面上也有專門的雙電機(jī)驅(qū)動芯片L298N，經(jīng)測試性能可以滿足小車的電機(jī)控制要求，而且外圍電路比較簡單，穩(wěn)定性好，驅(qū)動能力強(qiáng)，能夠很好的保證兩電機(jī)的同步。所以我們用第二種電機(jī)驅(qū)動。

電機(jī)有直流電機(jī)和步進(jìn)電機(jī)，直流電機(jī)使用方便，價(jià)格便宜，有優(yōu)良調(diào)速特性，實(shí)現(xiàn)方便平滑調(diào)速，調(diào)整范圍廣，有較強(qiáng)過載能力能承受頻繁的沖擊負(fù)載，可頻繁無級快速啟動、制動、反轉(zhuǎn)，步進(jìn)電機(jī)的運(yùn)動精度很高，由其組成的位置控制系統(tǒng)定位準(zhǔn)確，穩(wěn)定時(shí)間短，一般可采用開環(huán)控制。但控制系統(tǒng)必須由雙環(huán)形脈沖信號，功率驅(qū)動電路等組成方使用，控制相對復(fù)雜。以上兩種，直流電機(jī)的電路相對簡單，功能合題意，使用方便，價(jià)格便宜，本系統(tǒng)采用直流電機(jī)作為動力源。經(jīng)過系統(tǒng)組裝，從而實(shí)現(xiàn)了小車的自動循跡的功能。