自制循迹小车

自制循迹入库小车有电路

最近上传的一些作品都是以前做的，最近才开通博客，也试着整理一下将作品上传~

每次做完一件作品，回想一下整个过程，也意犹未尽。虽说原理简单，但调试出来也是花了不少的功夫，理论联系实际的道理也在于此吧~

我们的小车寻黑迹，采用的是光敏电阻作为传感器，这在一定程度上影响了稳定性，大多说循迹小车都是采用的红外传感器，不过我们在后续处理上添加了抗干扰LED，很大程度的提高了稳定性，比预想的效果要好的多。

小车循迹的电路图我已经画好，挂在日志的最后，如果有看不清的可以下载。入库部分的原理和资料我没有整理，如果大家有兴趣可以留言或发email给我liunian_leon@我可以将小车的源程序发给大家，更希望共同探讨~

图中R21为光敏电阻，通过调节滑动变阻器可以调解灵敏度，根据周围环境调解光敏电阻识别黑线的灵敏度，加了抗干扰LED以后光敏电阻随周围环境的变化就小了，因此不用每换一个环境都来调解滑动变阻器。当光敏电阻遇到黑线时阻值变大，三极管基极电压减小使三极管截止，集电极信号输出高电平传给单片机，单片机给出转向信号。两个光敏电阻一边一个，分别给单片机两个管脚。

由单片机输出控制信号控制“H桥”来驱动电机实现左转右转，前进后退，关于“H桥”的相关知识大家可以到网上搜搜，我在这里就不做介绍了。

o(∩_∩)o...

小车前面，前面挂了抗干扰LED，红外头是入库时用的

右侧面，车轮前面黑筒里装着光敏电阻~

左侧面

后面~

左光敏电阻压到黑线左转

左光敏电阻压到黑线左转

右光敏电阻压到黑线右转

车库的板子o(∩_∩)o...有点乱

车库门开

车入库

进库，车门关

调试的过程中可能会遇到很多问题，希望有兴趣的朋友能一起探讨，我把电路挂在后面，大家可以下载~~

日本爱好者制作的微型寻线小车[中文]

来源：机器人天空原创时间：2008-03-07 评论 39 条

(访问论坛)RobotSky恭候您的投稿>>

/*

这个作品在网上已经流传了很久，但是一直都是英文版本，此次，RobotSky的资深翻译Jing Chen 翻译了此作品的介绍，供大家学习分享。 */

寻线（Line Following）小车比赛就是众多机器比赛中的一种。这种比赛是以小车在线上的运行速度大小来决出胜负的。笔者自己制作了一个很小的（体积还不到一般寻线小车的五分之一）能够在桌面上运行的寻线小车。如图一所示：

图一：寻线小车

关于寻线小车

寻线小车是沿着桌面上的线运行，且具有自我操控的功能。其基本的操作有：

（1）利用小车前端的图像传感器来捕捉线的位置。大多数参赛者都会使用几个图像反射器来进行图像处理，而少数具有领导能力的参赛者使用的是图像传感器来进行图像处理。另外，对线的感应过程还需要高分辨率和高鲁棒性（即系统的健壮性）。

（2）利用操控机制来控制小车追踪线。这仅仅是一个伺服操作（以机械位置或角度作为控制对象的自动控制）。在运用数字PID过滤器或者任何其他的伺服算法来稳定跟踪运动时，任何相位的补偿都是必须的。

（3）通过车道的状况来控制车速。在通过一条曲线时，由于轮胎和路面的摩擦，小车的速度是要有一定限制的。

小车寻的线有两种，分别是：黑底白线和白底黑线。大部分竞赛都是采用第一种线，且线的宽度介于15和25毫米之间。下面是白底黑线的示意图：

图二：小车在白底黑线上运行

寻线小车的硬件部分

下图三显示了寻线小车的底面和侧面。所有的机械部件和电线都是在一块原始的板子上进行安装的，这块板子同时也构成了小车的底盘。

寻线小车有两个驱动车轮和一个自由车轮。驱动车轮由一个7毫米直径的球轴承和一个橡胶轮胎构成。自由车轮是一个5毫米的球轴承。要让驱动车轮动起来，还需要两个微小的用于蜂窝电话，寻呼机或者任何移动设备的振动马达。小车的主轴用一个弹簧板压在轮胎上，其输出力矩就移转给车轮了。

驾驶装置的实现有很多不同的方法。但主要是通过小车左右轮之间不同的旋转速度来驾驶小车的。这样驾驶就不需要任何额外的致动器，只需要控制车轮的速度就可以了。

图三：寻线小车的底部图和侧面图

图四：两个振动马达

一个Amtel 公司的ATmega8（具有8KB系统内可编程Flash的微控制器）被用作小车的控制器，且ATmega8由一个硬币式的锂电池来启动。其他的锂电池用于马达。分成两部分来供电是为了避免由于马达电压下降而造成微控制器的意外复位。小车底盘的前端安装了六个图像反射器用来感应地面的反射率。为了使车轮的转速成线性，马达是用PWM（脉宽调制，利用微处理器的数字输出来对模拟电路进行控制）驱动的。

寻线小车最新的硬件资料图表如下：

图像反射器

为了探测小车将要运行的线，大多数参赛者都用两个或更多的图像反射器。与地面反射率成比例输出的电流通过一个电阻被转换为电压，并且测试这个电压看线是否被探测到。然而环境光线引起的光敏电流会被添加到输出电流，因此阈值电压是不断变化的，而不是固定在某一级的。

多数用于工业用途的图像探测模块都用柔和的光线以此来避免环境光线的干扰。被探测到的信号通过一个带通滤波器（一个允许特定频段的波通过同时屏蔽其他频段的设备）被过滤，没有用的信号就会被过滤掉。因此，只能探测到从光发射器发射来的比较柔和的信号。当然，探测器绝对不能因为环境光线而达到饱和。探测器在线性区域进行探测时，这是必须的。

在这个项目中，脉冲光是用来排除环境光线的。这非常适合按顺序扫描以防下一个传感器干扰的阵列传感器。微控制器开始扫描传感器的状态，采样输出电压，打开LED并且再次采样输出电压。两次采样的不同之处在于LED的光敏电流和环境光线被排除后的输出电压。其余的传感器也按上述顺序进行扫描。