寻迹小车的设计、制作与调试全过程
——光传感器、比较器、电机驱动电路
型号8413跑道上的寻迹小车
引 言
最近机器人十分普及。中小学生在暑假自由制作活动中机器人制作的人气很旺,那我们就来挑战这个题目吧!巡线小车应该会所是机械电子学应用制作的一个经典实例。
关于电子制作,其中一个目标就是机械电子学。有些电子电路,在电路板上组装完毕后就大功告成了,也有一些电路要在集成到控制电路里面,以便自由地控制机械的动作。它们的运行往往受到机械或者环境因素的影响,未必一朝一夕就能成功,但肯定是非常有趣的。
什么是寻迹小车
顾名思义,寻迹小车是沿着一条实现铺设的直线行进的装置,由此大家多半联想起来过去组装塑料四驱车模型玩耍的经历。不过今天的四驱车大不相同了,需要下点功夫去做才行。
现今的高技术要想让机器人(一种能行走的装置)沿指定的路径行走,可以装上小型照相机,通过图像分析指挥电机的动作。可是这有点太复杂了。
为了简化问题,我们决定在白色的场地上铺设黑色的引导线表示行走路线。
寻迹小车就是机器人,他能部分代替人类的功能,识别引导线的光传感器相当于眼镜,电机、齿轮箱和车轮相当于执行动作的腿和肌肉等。
最大的问题是如何实现眼睛的功能,就是用什么方法检测引导线。白色场地与黑色路线比较,可以根据光反射量不同的原理来识别路线。照理说不用黑颜色也行,但从明暗来讲黑白更分明。
以黑白颜色组合构建的行走条件对眼睛来讲是最易观察的环境条件,电子电路也是最简单的电路。
在这一章光传感器使用CdS光电元器件。为了比较黑白的亮度,还配备了IC比较器芯片。

