用于分類回收系統的智能小車設計

楊芳芳 陳媛媛

【摘 要】本小車是一款51單片機智能小車，主要用于回收垃圾的小車，可以實現智能循跡，由紅外避障，超聲波避障的功能，由電源模塊、紅外傳感器模塊、電機驅動模塊、調試模塊和51單片機模塊等組成。利用紅外對管檢測黑線與障礙物，當左邊的紅外對管檢測到黑線時，小車往左邊偏轉，右邊的紅外對管檢測到黑線時，小車往右邊偏轉。能自動調整速度及轉向，從而實現自動循跡避障的功能。其功能較為基礎，穩定性強，元器件易于購買，適用于家庭，學校，小區等場所。

【關鍵詞】分類回收；智能小車

為提高工作環衛工人的工作效率，減低社會支出成本，智能回收垃圾已經成為社會發展的重要關注點，且回收之后垃圾能夠及時正確無誤的運走也是人們討論的重要話題。本文中設計的智能小車就是用于分類回收垃圾用的智能小車。

1、具體的工作流程

小車前進過程中，通過傳感器檢測前方是否有障礙物，檢測到前方有障礙物，則后退轉向，繼續檢測是否有障礙物，直到前方檢測不到障礙物，小車繼續前進。小車前進過程中，通過紅外對管檢測黑線，若左邊和右邊都沒有檢測到黑線，則繼續前進，若小車的左邊檢測到黑線，則小車向左邊轉，若小車右邊檢測到黑線，則小車向右拐。最終把垃圾運放的終點。

2、硬件電路模塊

2.1 L293D驅動電路

L293是一種有著高電壓，小電流電機的驅動芯片，其采用的是十六腳封裝，能夠輸出的電流比較大，它的瞬間峰值電流能夠達到二安，持續的工作電流大約是一安，它的電壓是比較高的，最大的電壓能夠達到三十六伏，里面含有兩個H橋的高電壓大電流全橋式的驅動器，能夠用來驅動直流電動機和繼電器線圈等感性負載。

直流電機驅動模塊參數：

輸入邏輯電壓：5.0V

輸入電機電壓：5.0V-36.0V

輸出驅動電流：1000mA

尺寸：長34mm 寬18mm 高8mm

2.2 7805三端穩壓集成電路

這種三端穩壓集成電路，作為一種固定式的三端集成穩壓器，在一定的條件下，它的作用是可以使電壓一直保持在5V輸出，一般能承受的最大電流為1.5A電流的大小與是否有散熱器有一定關系，如果沒有散熱器它甚至可能只能承受0.2A的電流，實際應用中應該在此類三端穩壓集成電路上安裝盡量大的散熱器，否則可能會影響其正常工作和相關的功能，甚至是會損壞三端穩壓集成電路。

2.3 紅外避障模塊

紅外接收二極管又叫做紅外光電二極管，它的主要功能就是將光信號轉換為電信號，被廣泛的應用于現代的各種家用電器和它們的遙控器，它能夠十分有效地接收紅外發光二極管發射的紅外光信號，這種光信號的波長一般為940nm，而對于其他類型和其他波長的光信號，它都不會接收，所以它的抗干擾能力還是比較強的。

結構原理：

光敏二極管的外殼上有一個特殊的玻璃透鏡，它能夠被特定波長的紅外光穿過，而其他的光都無法穿過它，同時，光敏二極管的管芯其實是一個特殊的PN節，它被封在光敏二極管的內部，也對特定的紅外光敏感，無光照射的時候，電路中幾乎沒有電流，相當于光敏二極管不工作，當有光照射時，PN節內的電子會運動，使得少數載流子的數量增多，在反向電壓作用下，就會產生電流，完成了光信號向電信號的轉化。

2.4 LM393雙電壓比較器集成電路

LM393雙電壓比較集成器電路可以在零到七十攝氏度的溫度范圍內工作，能夠運行的電壓范圍比較寬，一個電源和兩個電源都可以適應工作，當它只有一個電源的時候，它的能夠運行的電壓范圍是二伏到三十六伏，當它有兩個電源的時候，它的能夠運行的電壓范圍是正負一伏到正負十八伏，它的消耗電流只有0.4mA，輸入失調電壓也只有正負兩毫安。

2.5 蜂鳴器

蜂鳴器通常來說被分為兩個類別，即無源他激型和有源自激型，本小車使用的是有源自激型。工作原理：直流電源作用下電流通過該電路將電信號轉化為聲信號。

3.軟件說明

3.1 避障模塊流程

避障模塊流程如下：小車前進過程中，通過傳感器檢測前方是否有障礙物，檢測到前方有障礙物，則后退轉向，繼續檢測是否有障礙物，直到前方檢測不到障礙物，小車繼續前進。

3.2 尋跡流程

循跡模塊流程如下：小車前進過程中，通過紅外對管檢測黑線，若左邊和右邊都沒有檢測到黑線，則繼續前進，若小車的左邊檢測到黑線，則小車向左邊轉，若小車右邊檢測到黑線，則小車向右拐。

4.總結

本文通過具體的硬件電路說明和軟件流程說明了用于垃圾回收領域的智能小車的相關內容。隨著社會公民意識的增強，此類智能小車的應用會平民化，走進小區，單位，街道等眾多領域，此款智能小車將造福于民。