0 引言

　　智能小車又稱輪式移動機器人，能夠按預設模式在特定環境中自動移動，無需人工干預，可用于科學勘測、現代物流等方面。針對路面采用黑色標記線條作為路徑引導線的應用場合，反射式光電傳感器是常用的路徑識別傳感器。反射式光電傳感器因信號處理方式和物理結構簡單的特點而被廣泛應用于結構化環境和低成本產品中，雖然存在檢測距離近、預測性差的弱點，但通過合理設計和選擇反射式光電傳感器并結合合適的信息處理軟件能夠滿足上述簡單環境場合應用。隨著汽車ECU 電子控制的發展，在汽車上配備遠程信息處理器，傳感器和接收器，通過這些器件的協調控制可以實現汽車的無人駕駛。本文提出基于MSP430單片機的控制裝置，通過反射式光電傳感器尋跡，MSP430單片機處理反射式光電傳感器檢測到的信號，從而控制智能車的轉向，實現智能小車的自動尋跡。

　　1 系統總體設計方案

　　在小車車體的前端貼近地面的地方安裝有4 組尋跡模塊，如圖1所示，單片機通過判斷4個尋跡模塊發送來的信號進行自動循跡。尋跡模塊在遇到黑線時發送低電平信號，遇到空白的地方發送高電平信號，單片機通過判斷高低電平即可作出相應的操作。通過4組尋跡模塊發送的信號組合，可將小車行駛狀態分成如表1所示7種狀態。

　　單片機通過判斷當前的運行狀態，然后對L298 驅動模塊進行相應的操作。當正常時，不進行調整；當左偏時，通過對L298 驅動模塊進行調整，使小車的左輪速度大于右輪速度，即可實現小車向右調整。由于左偏有三種情形，但每種情形只是使能端的PWM 參數不同。當右偏時，處理流程與左偏類似。

　　2 尋跡模塊的硬件設計

　　繪制完成的反射式光電傳感器電路圖如圖2 所示。該電路的工作原理為：當光耦TCRT5000 有光線反射回來，即遇到白色等反光能力強的跑道，放大器LM324AD 的輸出端輸出為高電平，反之，輸出為低電平。單片機通過控制LM324AD 的輸出端電壓即可做出相應的控制操作。四個相同的此模塊分別與單片機的P41,P42,P43,P44引腳相連。單片機模塊如圖3所示。

　　3 循跡模塊的軟件設計

　　在小車的自動控制模式下，單片機通過判斷4個尋跡模塊發送回來的不同信號進行相應的操作。整體的思路為：小車左偏則左輪的速度要大于右輪的速度小車才能恢復正常，小車右偏則右輪的速度要大于左輪的速度小車才能恢復正常，當小車正常時兩側輪子的速度相同[6].由上面的分析可知速度的快慢可通過對L298使能端PWM值的控制進行調節。通過多次調試可得出如表2所示的PWM數值。