基于mc9s12dg128单片机的智能车：光电传感器与循线控制算法

本文主要探讨的是基于光电传感器的智能车设计，该智能车能够自主识别道路并在封闭跑道上循线运行。系统的核心是16位单片机mc9s12dg128，它作为自动控制系统的中心，负责路径识别、转向伺服电机和直流驱动电机的精确控制。设计目标在于保证模型车的可靠性和电路简洁性，同时提升车体的灵活性。 在硬件设计中，光电传感器起着至关重要的作用，作为智能车的"眼睛"，它通过反射式红外传感器TCRT5000来感知赛道上的黑白线条。选择TCRT5000的原因在于其性价比高，且采用脉冲调制式发光，有助于滤除外部干扰，确保传感器数据的准确性。文章详细介绍了光电传感器的电路设计，包括数字量输出电路的选择，以及如何通过比较不同电压值来判断路径。 布局方面，文章着重讨论了光电管阵列的两种常见布局方式：一字形和W形。一字形布局简单直观，易于理论实现，但缺乏对赛道曲率的适应能力，不适合复杂的赛道环境。相比之下，W形布局能提供更好的曲率预测功能，尽管电路可能会稍显复杂，但在实际应用中更为稳健。 循线控制算法是智能车的"头脑"，是整个控制系统的核心。设计者需精心构建算法，使得智能车能够根据传感器采集到的数据，实时调整方向，沿着预设线路行驶。这部分内容详述了如何将路径判断和伺服电机控制结合起来，以实现智能车的自主导航。 最后，文章概述了智能车的硬件和软件设计，包括控制器、传感器、执行机构及其驱动电路，以及信息处理和控制算法的实现。同时，也提到了实验部分，展示了设计的实际效果和性能测试的结果。本文深入探讨了光电传感器在智能车中的应用，以及如何通过精确的电路设计和算法优化，让车辆能够在复杂环境中实现自主行驶。