第二章 硬件电路设计
2.1 模型车的主要技术参数说明：
表2.1技术参数
2.2 电源模块
电源做为智能车的“心脏”，是小车的重要组成部分。小车使用的电源提供的电压为7.2V，据资料可以知道，电动机可以工作在7.2V，但单片机、传感器必须工作在5V电压下。故必须利用稳压芯片进行稳压。舵机可以工作在4.5V~7.2V，舵机工作的电压越大，它的反应速度越快。但由电源同时直接供电给电动机和舵机时，它们之间会产生很大的干扰。如果用稳压电路给舵机供电，就可以消除它们之间的干扰。利用7806稳压芯片稳压，使舵机工作在6V电压下。电压分配图如下：
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图2.1 智能车系统电压分配图 |
路径检测方式主要有两种：光电传感器检测和CCD摄像头检测。由于光电传感器具有扫描频率高、结构简单、质量轻 、体积小、安装方便、算法简单等优点，所以采用光电传感器检测方式。
2.3.1传感器的硬件设计：
为了能够清晰准确的辨别黑线轨迹，利用红外光电传感器的特性，制作了路径识别模块。电路特点：电路原理简单，安装方便，检测速度快（道路检测周期一般是几十毫秒，远快于CCD检测，相比之下红外接受管对反射光的响应时间和单片机读取信号的时间是几十微秒，因此在一个检测周期的大部分时间内，红外发射管不需要工作，只要检测瞬间工作即可。这样就可以大大降低耗电量。），如图2.2所示，电路可以输出连续变化的信号。
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图 2.2 光电传感器驱动电路 |
该电路的实验结果：电路和各参数如图所示，第一级检测电路可得到电压是高电平10—15mV，低电平0—4mV，波形较好。经过第二级放大，通过设置可调反馈电阻可以调节放大倍数。
由于光电传感器是通过判断接收到的光的强度来识别赛道的，不可避免的要受到外界环境干扰，在电路中产生噪声。噪声主要来自环境光线干扰，主要是日光和赛道附近灯光。抑制噪声的措施主要有：①安装遮光板。②增加红外发射功率，可以提高检测信号的信噪比。③电路滤波：环境干扰信号一般是缓慢变化的，可采用脉冲式红外发射与检测方式，或者选用带有38KHZ的调制/解调红外发射接受模块。④软件滤波，使用单片机AD口采集红外检测信号，再通过软件滤除干扰信息。
