摘要：本文以STC89C52单片机作为控制核心，提出了智能小车行驶控制方案，完成了硬件系统的设计，实现了小车的红外循迹和自动避障的功能。具有设计方案简单、价格低廉、性能稳定、控制精度高等特点，具有较高的使用价值。

    1 系统的总体结构设计
    智能小车行驶控制系统以单片机为控制核心，由单片机主控模块、电机驱动模块、红外循迹模块和避障模块等几部分构成。单片机主控模块采用STC89C52单片机为控制核心，通过接口连接系统各个模块，实时采集传感器的数据，对各个模块的信号分析处理，发出控制信号来控制小车的行驶动作，使得小车能自动识别路线，及时检测到障碍物并自动躲避，实现了智能控制。

    2 循迹模块设计
    循迹是指小车在浅色的地面上按照黑色轨道线行进。循迹模块采用红外探测法，基本原理是当红外线照射在不同颜色物体上时，产生的反射光线是不同的。小车运行时，红外线发射器向地面不断地发射红外光，当遇到浅色地面时发生漫反射，红外线接收器会接收反射光，传感器输出0。当红外线遇到黑线时，红外光会被黑线吸收，反射回的红外光很少，不能使传感器动作，所以传感器输出为1。单片机通过判断传感器的输出端是0还是1，能区分出浅色路面和黑色轨道线。
    单片机分析输入的高低电平信号，形成相应的控制信号，传送给电机驱动模块。电机驱动模块根据接收到的电压信号，驱动电机，控制小车行驶，从而实现自动循迹功能。为了提高智能小车循迹的精度，分别在小车底盘左、中、右并行排列3个红外传感器，可以实现向左、向右、前进3个方向的控制。当中间的传感器检测到黑线，小车向前走。当小车向左偏离黑线，则右侧的传感器就会检测到黑线，将信号传至单片机，处理校正，控制智能小车向右转；当小车向右偏离黑线，则左侧的传感器会检测到黑线，将信号传到单片机进行校正，小车向左偏转，保证智能小车能够沿着黑线正常行驶。

    3 避障模块设计
    在避障模块中采用超声波传感器。超声波测距原理是：超声波发射后在传播过程中遇到障碍物会反射回来，测量发射和接收之间的时间差，可计算出发射点到障碍物的实际距离。在车身前方安装一个HC-SR04超声波模块，当小车感应到前方有障碍物，可在距离障碍物一定范围内及时调整行驶动作。HC-SR04超声波传感器模块的测距精度较高，内部包含超声波发射器、超声波接收器以及控制电路，具有四个外部接口，分别是：VCC端，+5 v供电，GND为接地线，TRIG为触发控制信号输入线，ECHO为回响信号输出线。当ECHO端输出高电平时，单片机开启定时计数器，当输出低电平时停止计时，通过程序读取时间t。测量距离二（340*t）/2 m。

    4 电机驱动模块设计
    智能小车采用直流减速电机作为主驱动力。直流减速电机的体积小，重量轻，转动力矩大，电路简单，可调速性能好，过载能力大，适合本设计。电机驱动模块使用电机专用的双日桥驱动芯片L298N，其驱动电流大，稳定性好，能同时驱动两个直流电机。小车采用后轮驱动方式，后面两个轮子是动力轮，上面装有直流电机用来提供驱动力。前轮是万向轮，可以支撑和平衡车体。通过调整两个动力轮的转动方向和转速，可以的实现小车不同角度的转弯和启停控制。L298N芯片的4个输入端IN1-IN4与单片机相连，输入控制电瓶，控制电机的转向；ENA，ENB是控制动力端，控制电机停转；OUT1-OUT4分别接入电机。其中2个接口左轮控制电机，其余2个接口右轮控制电机。

    5 结束语
    以STC89C52单片机作为控制核心，采用红外探测技术来实现循迹，使用超声波传感器实现自动避障，利用L298N芯片驱动电机，完成智能小车行驶控制方案设计，达到智能控制的目的。该行驶控制方案简单低廉、性能稳定、通用性强，可广泛应用于探测、救援、服务等方面等多个方面，具有较高的实用价值。