一种高可靠小车红外光循迹电路的设计方案 软件设计, 设计制作, 职业技能, 大学生, 红外光

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关键字：小车   红外循迹  
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历届全国大学生电子设计竞赛、全国职业院校大学生职业技能竞赛几乎都包含小车类的赛题。小车类赛题大部分又都有循迹的要求。循迹的方法一般可分为光控循迹、摄像循迹控两类。光控循迹成本低、软件设计较为简单，设计制作周期短;摄像控循迹则相反：成本高，软件设计复杂，设计制作周期长。小车采用传统光循迹电路的两点不足也是显而易见的：一是容易受环境光线的影响而照成误判;另一点是由于光衍射现象的存在又容易被相邻的光敏管接收而造成误判。本文就此两点不足提出一种高可靠小车红外光循迹电路的设计方案以解决此问题。

1 传统光循迹小车电路结构

1.1 小车循迹简介

所谓小车循迹，就是在白纸上画出黑色的线条，称为赛道;小车沿着赛道按要求(可以做一些指定的任务)行进时，能自动识别赛道并按赛道线条行走，称为小车循迹。如图1所示，该赛道是2010年全国职业院校大学生职业技能竞赛月球车竞赛项目湖南赛区赛道图。




一般的，小车底部安装一排(或几排)红外光发射、接收阵列用于检测赛道，从而控制小车能沿线行走。光发射、接收阵列要与赛道成十字交叉排放，有的也做成弧形或倒“V”字型排放。这一排红外光发射、接收阵列的数量越多越密，控制小车跑起来越稳，但编程时算法越复杂。一般少则四、五个，多则十来个，如图2所示。也可以采用双排甚至多排设计。




1.2 传统循迹小车红外光发射、接收电路

传统的红外光发射、接收电路的发射部分用直流电流驱动，接收部分采用比较器。比较器的一个比较点用电位器调整直流电位，另一个比较点接光敏管的输出端，这种简易做法往往也能满足简单比赛要求。但抗干扰能力较差。

一路传统简易循迹电路图如图3所示。




采用红外光作发射接收的目的是为了减少环境光线的干扰，但若不采取辅助措施，当环境光线较强时，并不能很好的克服环境光线的干扰;另外，还需采取措施克服相邻收发对管的光衍射干扰。