红外光电传感器驱动的小车自动寻迹系统设计与实现

本文主要探讨了激光传感器在小车（智能车）上的应用，特别是通过红外反射式光电传感器实现自动寻迹的软硬件设计技术。作者高月华，来自重庆科技学院机械工程系，研究的核心是设计一种能够根据预设路径自动追踪的智能车辆系统。 该系统的核心控制器采用了Freescale公司的16位单片机MC9S12DG128，这是一款高效能的微处理器，为系统的实时控制提供了强大的计算能力。系统的关键组成部分是一个由11个红外光电传感器组成的阵列，这些传感器负责采集路面的信息，包括道路边缘的轮廓和颜色对比，以识别车道边界。 光电传感器的工作原理在于，它们通过发射红外光束并接收反射回来的光线，来判断光束是否被路面的黑色线条（假设为路径）阻挡。当光线被反射时，传感器会接收到信号，反之则无信号，这为系统提供了关于车辆位置与路径相对关系的实时数据。通过连续监测这些数据，单片机能够分析路况，调整智能车的转向舵机，确保车辆沿着预设的黑线行驶。 文章详细讨论了光电传感器的排列方式、布局以及间隔对寻迹结果的重要性。适当的传感器布局可以确保覆盖到车辆周围的足够视野，避免遗漏关键路径信息。传感器之间的间距需要适当，既要保证足够的检测范围，又要防止因过密而产生的干扰或冗余信息。通过对这些参数的优化，可以显著提高智能车的跟踪精度和稳定性。 此外，文章还涉及了车速控制部分，单片机不仅处理路径信息，还要实时监控车辆的速度，以便在保持稳定行驶的同时，根据需要调整电机转速，实现对智能车速度的精确控制。整个系统的设计目标是使智能车能在复杂环境中快速、平稳地按照预设轨迹行驶，具有较高的实用性和适应性。 这篇论文提供了一个深入理解光电传感器在小车自动寻迹中的实际应用案例，对于那些关注自动驾驶技术、机器人技术或者路径识别的科研人员和工程师来说，具有很高的参考价值。通过本文的研究，读者可以了解到如何将理论与实践相结合，设计出具有自主导航能力的智能车辆系统。