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摘要：本文设计了一个能实现蓝牙控制直行旋转且能够自我灵动地避障循迹小车。采用AT89C52单片机作为控制核心，利用RPR220传感器检测黑线，另外利用超声波模块检测前方道路障碍并自动报警，能实现通过蓝牙手动控制小车运动方向和根据地面黑线前进后退、左右旋转、超声波测距提示遮挡物等操作，具有一定高度的智能化，达到设计目标。
关键词：AT89C52单片机;蓝牙无线控制;PWM调速;寻迹避障
中图分类号：TP791 文献标识码：A
1引言
智能化车辆是当今世界车辆研究领域的热门话题和汽车行业新的立足点。将来的车辆将智能化，研制出智能而且高效的小车控制系统对未来社会的发展有着重要的作用。本文设计了一个可以灵活实现避障循迹，且用蓝牙控制直行旋轉的小车。
2 总体架构设计
智能小车有两部分组成，上层是单片机开发板，下层则是小车底板，智能小车底板通过3个车轮控制运动方向，前方两个是由左右对称的电机驱动，后轮在小车底板末端对称轴位置，由一个万向轮控制。两个前轮上分别配置电机驱动芯片L293D来控制小车的前进后退等一系列操作，后轮随前轮运动。小车底板下方安装2个寻迹传感器，小车会根据路面的寻迹情况进行运动控制。小车的前端位置安装超声波避障模块，当小车在程序允许或禁止的避障范围内，小车会相应完成一定的操作指令。
图1 硬件设计框图
3硬件设计
硬件部分可分为控制模块，驱动模块，寻迹和避障模块。控制模块采用AT89C52单片机作为控制核心，驱动模块主要完成直流电机驱动，寻迹和避障模块主要完成小车检测路径和避开障碍的动作完成。
3.1电机驱动模块
控制电机是设计智能小车过程所必须的重要元件，电机驱动模块中采用芯片L293D，L293D是有较高的耐高电压和大电流，同时它可以产生4通道电机驱动，可以用普通的逻辑电平控制来控制相应的电机或其他器件。此过程就是单片机根据系统采集的信号，通过单片机输出给电机驱动芯片，然后电机驱动芯片再执行相应的命令，实现PWM调速控制。下图2是小车芯片引脚和直流电机驱动接口原理图。
图2 芯片引脚和直流电机驱动接口图
3.2寻迹避障与通讯模块
采用小车黑线寻迹，具体工作流程：在启动前，要对小车内的电位器进行校准操作，此时将会得到一个电压基准值，在寻迹过程中，传感器将会不断得出一个短暂电压值，当此时电压值小于这个基准值时，LM324芯片上所对应得引脚上将输出一个高电平，当电压值大于这个基准值，芯片对应的引脚上将输出一个低电平，通过输出引脚上的高低电平控制单片机，完成程序运行，实现寻迹控制。
通讯部分，采用BT06蓝牙模块，遵循V3.0 蓝牙协议规范。在蓝牙数据传输方面有着较好的优点，实现运程操控。
4 软件设计
本程序设计采用模块化编程，主控制器的初始化配置，包括引脚分配、与各模块进行数据交换的接口宏定义、子程序编程定义等。模块主要分为自动寻迹壁障、超声波测距、小车寻迹和小车运动几大部分，以下图3是程序设计的具体流程。
图3 主程序流程图
程序烧录好，小车处于停止状态，当启动按键S22，小车启动蓝牙并且处于启动状态，当通过手机端发送前进后退左转弯右转弯蜂鸣器等手动控制命令时，小车通过switch函数会执行前进后退左转弯右转弯和蜂鸣器发出报警，当手机通过switch函数语句启动自动寻迹避障时，小车自动进行寻迹避障。实物图如下图4所示。
图4 实物图
5结论
本文采用AT89C52单片机作为控制器，完成了小车寻迹避障，蓝牙远程操控等一系列动作，利用RPR220传感器检测地面黑线，根据检测到的信息完成进退、旋转和超声波测距提示遮挡物等操作，在智能化设计方面有参考价值。
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