图4-1 光电耦合器（TLP521-4）
4.2电路的设计
（1）电路设计的主要思想
①由于电机驱动部分对前面的数字系统产生一定的干扰，数字系统和电机驱动系统是不共地的，它们之间使用光电隔离器，以提高系统的抗干扰能力。整个电路由两个不共地的12V电源供电。一路12V供颜色传感器和经7805转换成5V供单片机系统，如图3. 6所示，另一路12V供电机驱动电路和经7805转换成5V供L293D逻辑电平
②红外线传感器信号通过光藕隔离后反相输入到单片机。内口共可以驱动４路红外线传感器
③从单片机出来的信号经过74HC245放大驱动之后，经过光电藕合器转换电平，再经过L293D放大电流驱动，最后输出给电机
综上所述，控制电路主要分为三个功能模块，其系统框图如图所示 ①传感器电源供给、信号接收模块
②单片机信号处理、机器人控制信号产生模块 ③电机驱动电路模块
图4-2 系统框图
4.3行走策略
（1）直线路径行走策略
①小车是否沿着直线路径(白线)行走，由前置传感器探测。正常情况如图4. 4a所示。前置传感器(距离为80mm)都在100mm的白线上，则小车沿着直线路径(白线）行走
②如果有一个前置传感器探测到不在白线上。如图4. 4b所示，如前置左侧传感器探测不到白线，而右侧传感器探测到白线，则认为小车偏左，纠正方法是使小车右侧电机减速，左侧电机加速，使得两个前置传感器回到白线位置。若小车偏右，可采用类似方法处理。
③如果两个前置传感器都在白线外，如图4. 4c所示，这种情况一般是传感器的出现误判。因为若一个前置传感器偏离白线，②的方法就能把小车纠正过来，根据经验数据，当一个前置传感器偏离白线的角度在5?以内，都能自动纠正过来。通常小车的两个电机同向转动，由于速度的同步性误差造成小车行走方向有少量偏差，传感器已经会略微偏出白线。如果传感器出现误判，会造成两个前置传感器都在白线外，可由中置传感器检测到白线后，根据时间的长短来判定(与岔路口的情况区分开来)，令小车向探测到白线的那一个中置传感器方向转弯，直到两个前置传感器回到白线上，此时，耽误的时间会略长些。
(2)遇到弯道时的行走策略
先是前置传感器丢失白线，继续前进一段后，此时，小车停止前进向探测到白线的那一个中置传感器方向转弯，随后前置传感器也一定检测到白线，当两个前置传感器同时检测到白线之后，判断方向正确，停止转动，沿此力向继续前进。
4. 4传感器采样
对传感器的采样有两种方法，定时采样和程序扫描采样，本课题采用的是定时采样的方式
4. 5控制策略
小车从起点或终点出发后，每隔50ms读取一次P1口．若前方有障碍物（即P1.4脚或P1.5脚检测到反射信号），则机器人原地待命；若到达终点或起点，则机器人开始装料或卸料工作．否则，机器人进行正常的寻线行驶．
图4-4
4. 6动作类型
如前所述，针对典型路径，设计出相应的控制动作。所以相应的动作类型有如下几类 4.6.1直线路径行走
用于主干道上小车长直线路径的快速行走，赢得时间。其结束条件是检测到有弯道。
4.6.2特殊路径的行走
用于特殊路径的慢速前进，如在小车的行走中，由于导航白线折弯，前置传感器丢失了白线，小车减速行走，当中置传感器检测到白线后，根据时间的长短来判定，令小车向探测到白线的哪一个中置传感器方向转弯，直到两个前置传感器回到白线上，其结束条件是前置传感器检测到白线。其特点是两个前置传感器同时在线外的时候，小车自动旋转寻回直线。
4.6.3左转弯
用于向左转弯，当小车的行走遇到左边有弯道，需要左转弯时，此时左边中置传感器探测到白线，令小车向左转弯，直到两个前置传感器回到白线上，其结束条件是前置传感器检测到白线。 4.6.4右转弯
用于向右转弯，当小车的行走遇到右边有弯道，需要右转弯时，此时右边中置传感器探测到白线，令小车向右转弯，直到两个前置传感器回到白线上，其结束条件是前置传感器检测到白线。 4.6.5停车
用于停车，最后结束。
在整个动作中，直线行走和转弯最为关键。对于不同的行走路径，只需调整相应的动作列表的指针。
4. 7本章小节
本章主要对驱动芯片模块、电源模块、光电耦合器进行了选择，对电路进行设计，并分析了行走策略和控制策略。
第5章 总结与展望
5.1全文总结
本文以毕业课题为基础，对AGV小车控制系统部分的设计进行了系统的论述。并结合
机械部分的设计，完成一个完整的AGV小车。 本文主要完成了以下几方面的工作: (1)小车的总体结构设计
(2)设计了以MCS-51为核心的控制系统的硬件电路，传感检测电路及电机驱动电路 (3)结合伺服驱动系统的顺序编程功能实现了单片机与伺服驱动器之间的串口通讯，提高了程序执行的效率
(4)把机械与控制部分相结合，设计了完整的AGV小车
5.2研究展望
在本文设计工作的基础上，本人认为以下几个方面有待进一步的研究:
(1)结合控制理论，进一步研究小车的运动控制及其控制策略的问题，以提高对AGV小车的控制精度
(2)研究关于无线通讯的基本理论，结合现在先进的通讯技术，实现上位机无线监控AGV小车，并实时与小车通讯的功能
(4)进一步研究AGV小车主动避障的理论和方法，完善小车在遇到障碍物的情况下，绕过障碍物继续按预设的路径行走的策略