基于单片机的智能循迹小车的硬件设计

3．3 电机驱动模块
驱动电机控制选用MC33886 H桥电机驱动芯片，其整个驱动电路如图5所示。在此应用中，MC33886的作用是将恒定的直流电源电压(电池电压)调制成频率一定、宽度可变的PWM脉冲电压序列，从而改变输出平均电压的大小。为了增强驱动电机的能力，可将两片MC33886并联。而为了提高控制精度，则可将MC9S12XSl28单片机内部的PWM2和PWM3两个通道8位寄存器级联成16位寄存器，并从PWM3通道输出脉冲。同理。可将PWM4和PWM5两个通道8位寄存器也级联成16位寄存器，也从PWM5通道输出脉冲，PWM2和PWM3通道与引脚PP3和PP5复用，MC9S12XSl28单片机的PP3和PP5引脚输出的PWM脉冲经器件6N137光耦隔离后，通过信号INl和IN2进入MC33886 H桥输入端，MC33886 H桥输出端OUTl和OUT2分别接电机电枢两端，从而控制电机的四象限运行。

3．4 车速检测模块
为了构成闭环系统，需要检测小车速度。本系统中的反馈通道中采用了欧姆龙公司的增量型旋转编码器E6A2CS3C，并采用五线制(三根脉冲线，2根电源线)，分辨率为200P／R。由于只测量车速，故只需3线，即棕色线(7．2 V电压)、黑色线(A相输出脉冲)和蓝色线(接地)，其中黑色线(A相输出脉冲)引入单片机PT0引脚，以统计脉冲个数，获取电机速度。车速检测模块的接线如图6所示。

3．5 舵机模块
本设计采用的是Futaba S3010型号的舵机，其接线如图7所示。该舵机实质上是一个位置随动系统，它由舵盘、减速齿轮组、位置反馈电位计、直流电机和控制电路组成，通过内部位置反馈，可使它的舵盘输出转角正比于给定控制信号，这样，在负载力矩小于其最大输出力矩的情况下，它的输出转角就会正比于给定的脉冲宽度。Futaba S3010型号舵机的接口是三根线，黑线(接地)、红线(电源线)和白色线(控制信号线)。为了提高舵机的响应速度，一般选择最大的工作电压7．2 V，并将单片机内部PWM0和PWMl两路8位输出级联成一个16位PWM输出，然后从PWMl通道输出脉冲。同时由于PWMl通道和引脚PPl复用，因此，引脚PPl便可输出控制脉冲给舵机。

4 结束语
本文介绍了黑线循迹智能车的硬件系统实现方法，实践证明，该车自动循迹效果好，响应速度快，在规定的赛道上能跑出20秒的好成绩，从而证明了该系统硬件设计的正确性。