红外反射式传感器在智能循迹小车中的应用

红外反射式传感器在智能循迹小车中的应用

在电子设计大赛培训中，我们设计制作了一款智能寻迹小车，基本要求是让小车能沿着既定的路线行驶，比如在地板上随便画一条黑线，小车就能沿黑线行驶。这里的循迹模块采用的是反射式红外对管ST178H。

ST178H传感器的工作原理与一般的红外传感器一样,一传一感。ST178H具有一个高发射功率红外发光二极管和一个高灵敏度红外接收管。当发射管的红外信号经反射被接收管接收后,接收管的电阻会发生变化,在电路上一般以电压的变化形式体现出来,而经过ADC转换或LM393等电路整形后得到处理后的输出结果。电阻的变化取决于接收管所接收的红外信号强度,常表现在反射面的颜色和反射面接收管的距离两方面.硬件电路原理图如下:

通过调节滑动变阻器R4可以调节红外对管的灵敏度，当红外对管检测到白线或黑线却不能送出信号时，可以调节R4来增大其灵敏度。

1、红外对管寻迹：

当小车在白色地面行驶时，装在车下的红外发射管发射红外线信号，经白色反射后，被接收管接收，一旦接收管接收到信号，输出端将输出低电平；当小车行驶到黑线时，红外线信号被黑色吸收后，将输出高电平，从而实现了通过红线检测信号的功能。将检测到的信号送到单片机的I/O 口，当I/O 口检测到的信号为高电平时，表明小车处在黑色的引线上；同理，当I/O 口检测到的信号为低电平时，表明小车行驶在白色地面上。

寻迹模块用了三路采样，中间一个控制轨迹，两侧的用于检测道路的分支、弯道、交叉口等，布置如下：

行驶原理：若红外对管2检测到黑线，小车直走；若只

有红外管1检测到黑线，小车左拐；若只有红外管3检测到

黑线，小车右拐；若三个管都没有检测到黑线，小车保持原

来的状态行驶。当黑线在红外对管下，会给单片机一个高

电平。

2、红外对管测速测距：

在两个车轮上分别粘贴一小片白纸，在能检测到白纸的位置分别放置一红外

对管，车轮在转动时，红外对管检测到白纸输出低电平，单片机计数一次，结合小车轮子的直径和小车行驶的时间就可以计算出小车行驶的速度和路程。并用液晶显示出来。

在寻迹上，对红外对管个数的选择以及摆放，我们经过了周密考虑。如果在车底盘多用几个传感器，小车的寻迹灵敏度更高，小车也行驶更平稳。