基于MSP430F449的自动寻迹电动小车

吉　林　化　工　学　院　学　报Vol.23No.4Aug.　2006

JOURNALOFJILININSTITUTEOFCHEMICALTECHNOLOGY

　　文章编号:100722853(2006)0420035203

基于MSP430F449的自动寻迹电动小车

刘　刚

(吉林化工学院自动化系,吉林吉林132022)

摘要:介绍了电子竞赛使用的具有自动寻迹行驶功能电动小车的设计与实现方法.本设计以

MSP430F449为核心,利用自制传感器识别黑色引导线,MSP430F449控制集成H桥芯片驱动两个带减

速机构的小直流电机,小直流电机分别驱动左右车轮沿黑色引导线行驶.关　键　词:智能电动车;自动寻迹;MSP430F449中图分类号:TP368.1　　　　　文献标识码:A

　　基于MSP430F449的自动寻迹电动小车主要由车体、驱动电机、寻迹传感器、MSP430F449单片机和辅助电路等构成,各部分均采用节能设计,耗电量小.识别引导线方法采用寻迹传器输出信号经MSP430F449片内A/D转换器变成数字量,将黑白两状态识别变为灰度识别.其优点是电路简单,识别分辨率高.上.使用两个传感器输出的电压值做比较,即可判断传感器是否在黑线上又可消除背景光干扰,达到寻迹的目的.自制寻迹传感器电路如图2所示.

1　寻迹传感器

包括一个可以发射红外光的发光二极管和一个用作接收器的光电二极管.采用红外管代替可见光管,可以降低背景光干扰.发射管发出一定光强的红外信号,光电管接收反射的红外信号,红外发射接收原理如图1所示[1].

图2　寻迹电路

2　直流电机驱动电路

直流电机驱动采用H桥电路,该电路实现直流电机的四象限运行,分别对应正转、正转制动、

反转、反转制动.为提高系统效率和降低功耗,选用集成H桥芯片L293,该芯片可同时驱动两个直流电机.两组控制信号分别为E1、IN1、IN2和E2、IN3、IN4,其中E1、E2是使能信号,IN1、IN2和N3、N4为电机转动方向控制信号.IN1、IN2分别为1,0时,左电机正转;反之左电机反转.选用PWM连接E1或E2引脚,通过调整PWM的占空比可以调整电机的转速.驱动电路如图3所示.光电隔离器将电机驱动电路与单片机电路隔离,即消除了电机对单片机电路的干扰又保护单片机

图1　红外发射接收原理

寻迹传感器工作原理是:发射管支路加固定电压,发射管发出的光强基本恒定,而白纸与黑线对光的反射效果不同,接收管表现的吸收效果就不同,使接收管反向电流有较大变化,导致与其串联的电阻两端电压出现明显变化.将该电压接于MSP430F449的A/D转换输入端,经片内A/D

转换器转换后,其结果反映出传感器是否在黑线

收稿日期:2006-07-28

作者简介:刘　刚(1956-),男,吉林长春人,吉林化工学院高级工程师,硕士,主要从事电子技术方面的研究.

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吉　林　化　工　学　院　学　报2006　　

源供电,一组4.5V给单片机和控制电路供电,另

外一组9V给电机供电.

3　MSP430F449系统电路

自动寻迹电动小车的寻迹、直流电机驱动均在MSP430F449系统控制下,该系统包括MSP430F449单片机、时钟振荡器、LCD显示器和阻容器件.系统电路图如图4所示.

4　结　　论

图3　直流电机驱动电路

免受电机电源高电压的冲击.整车电路选用双电

电动小车在行驶过程中实现了自动寻迹行驶,达到了设计要求.电动车结构简单、体积小、重量轻、功耗低、控制灵活.

图4　MSP430F449系统电路

实例[M].北京:北京航空航天大学出版社,2002.

参考文献:

[1]　魏小龙.MSP430系列单片机接口技术及系统设计

　　第4期刘　刚:基于MSP430F449的自动寻迹电动小车　　　37

Designoftheelectricalauto2guidedvehiclebasedonMSP430F449

LIUGang

(Dept.ofAutomation,JilinInstituteofChemicalTechnology,JilinCity,132022,China)

Abstract:Thedesignoftheelectricalauto2guidedvehicleisdescribedinthispaper.TheMCUMSP430F449istakenasthecentralofthesystem.Thesensorisusedtoidentifytheblackguideline.UnderthecontrolofMSP430F449,L293chipdrivestwosmallDCelectricalmotorswithretardationunit.AndthetwosmallDCelectricalmotorsrespectivelydrivetheleftandrightwheelofthevehiclerunningalongtheblackguideline.

Keywords:intelligenceelectricalvehicle;auto2guiding;MSP430F449

(上接第34页)

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Researchofenvironmentalproblemrelatingtousingcoal

insteadofoilforcentralheatsupply

ZHANGHong2yan

(NortheastBranchCompanyofChinaPetroleumEngineeringDesignCo.LTD,JilinCity132002,China)

Abstract:Itisaninevitabletrendthatcoalboilersofheatsupplywillbeinsteadofoilboilersofheatsup2ply.Andtheenvironmentalproblemrelatingtothischangeisbecomingthefocusissue.

Keywords:boilerofheatsupply;usingcoalinsteadofoil;centralheatsupply;cleancoaltechnology;SO2pollution