4．1电源管理模块
智能车系统根据各部件正常工作的需要，对配发的标准车模用7.2V 2000mAh Ni-cd蓄电池进行电压调节。其中，单片机系统、路径识别的光电传感器和接收器电路、信号处理电路，速度传感器电路需要5V电压，舵机的供电选择6V的电压，伺服电机、直流电机使用7.2V 2000mAh Ni-cd蓄电池直接供电。如图4.1所示：
电源用于给系统各部分供电。由于电池的输出电压会有扰动，而且电机的功率改变会导致电源电压输出产生突变，因此需要给各电源进行稳压。单片机和逻辑电路需要5V电压，转向舵机模块需要6V电压，驱动电机的电压决定电机转速，因此要重点考虑各供电模块之间的影响。
最常见的电源管理芯片是78L05，价格低廉，电路成熟，但是考虑到78L05的高电压差，所以电源管理系统中采用了低压降的电压调节器LM2940来产生5V电压。本电路中，我们所使用的稳压器为LM2940，其不仅外接电路简单，而且带负载能力也比较强。LM2940的输出电流为1A，在输出为1A的情况下，其典型的压降只有0.5V。尽管如此，实验中仍然会出现电机负载过大引起的电压瞬间下降，导致单片机重新启动的现象。一般出现小车过弯道时在电机两端加载过大的驱动电压。为此在电源电路上通过增加π型滤波器来解决这一问题，如图4.2所示。
4．2传感器模块
在光电寻迹方案中，为了得到质量较高的接收信号，一般还附加了由电阻、电容组成的RC高通滤波器。这样就能够一定程度上避免由外部光线因素引起的路线识别不正确问题。如图4.3所示：
原理为：发射管LED导通，当检测到黑线时，接收管电压将发生变化。这样我们就可以根据这种变化来识别黑线。遇到黑线，反射回来的光弱，接收管截止，输出到LM358的电压低；探测到的是白色跑道，反射回来的光强，接收管导通，输出到LM358的电压高。经过放大器LM358的放大，信号传送到单片机内部的AD采样，通过软件设定阈值和分析处理，来判断黑色引导线在哪个传感器位置上。
4．3驱动模块
电机驱动电路的作用是使电机在能够及时受到控制器控制的情况下获得足够的功率。采用全控型的开关功率元件进行脉宽调制控制（PWM）方式已经成为绝对主流。它的原理是：直流电机的转动状态取决于加在电枢上的电压，电压的极性影响电机的转向，电压的大小影响电机的转速，通过微控制器输出不同占空比的方波来近似不同幅度的电压，以达到控制速度的目的。现在效率高且被广泛使用的方法是使用H桥电路。如图4.4所示：
直流H桥功放电路是用于控制直流电机双向运动的基本电路，该电路使电机在单电源供电下可以双向运转。
图示电路为用MOS管构成的H桥集成功放电路基本形式。为使电机顺时针转，应接通三极管T1和T4,对电机而言，其电压右负左正，通过改变不同的三极管导通状况，可改变电机两端电压，达到反转目的。
4．4主控板模块
整个电路板大小有13cm×10cm，上面包括了检测电路以外的所有其它电路。通过四个柱子固定在小车的上面，这些柱子都是小车本身可以提供的。如图4.5：
各模块硬件部分我们通过制作PCB电路板安装在智能车的各个部位。在车头我们制作了寻迹用的14个光电传感器的PCB电路板，只要输入电源后，即可输出14个传感器的原始信号。通过排线，连接到安装在车身中央的主控电路板上。主控电路板包括了电源管理电路、单片机接口电路、光电传感器信号输入接口、速度传感器信号接口、电源输入接口、舵机控制接口、电机控制接口、无线通信，LED显示接口等输入输出端口，这些接口的设置便于系统的安装和调试。其硬件原理图如下：
4．5测速及里程计模块
测速及里程计数的实现是通过在后轮的小齿轮旁边嵌套个自制的轮盘，轮盘一圈打有30个小孔，如图4.7所示。车轮转动的时候，红外接收管就会输出一个等间距的方波信号。这样设计的优点在于，无需设置精密码盘就可以对小车的速度做比较精确的检测。
速度检测传感器固定在主电机附近，当主电机转动时，会在速度传感器上产生脉冲信号。通过检测脉冲信号的频率，就可以得到一个与小车速度成正比的数值，这个数值经过量纲换算，就可以得到小车的速度。
在小车行驶的过程中，利用MUC单片机里自带的16位脉冲累加器对小车的全程行驶进行计数，当遇到赛道状态改变的时候，记下当前计数的数值，第二圈赛跑的时候同样计数，当快计数到下一状态改变小车可以提前动作，以最优的姿态通过下一个赛道状态，争取跑完全程的时间最短。红外传感器采用图3.7电路:
原理为：接收管接收圆盘上黑条和白条反射回来的不同光强，输出大小不同的电压。再经过LM311电压比较器的整形，输出规整的方波。
