4.1.3 主控电路
该系统的主控电路的核心器件为STC89C51单片机，依靠它实现智能控制。起初小车的起动、复位都需要手动完成。红外传感器构成的检测电路实时检测，并把检测到的信号送给单片机，单片机处理后由小车开始计数，动态液晶显示系统显示行驶时间和里程。另外，单片机控制小车实现避障、调速。安装在小车正前方和左右侧位置的多个电传感器检测后传送给单片机，单片机处理该信号，然后控制小车实现自动避障。在电动小车行驶过程中主要采用双极式H型PWM脉宽调制技术实现小车速度的控制。电动小车行驶过程中的静动态性能依赖于系统中的调制技术（双极H型调制和PWM脉宽调制）。系统原理图如图4-5所示。
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智能小车采用前轮驱动，前轮左右两边各用一个电机驱动，调制前面两个轮子的转速起停从而达到控制转向的目的，后轮是万象轮，起支撑的作用。将循迹光电对管分别装在车体下的左右。当车身下左边的传感器检测到黑线时，主控芯片控制左轮电机停止，车向左修正，当车身下右边传感器检测到黑线时，主控芯片控制右轮电机停止，车向右修正。 避障的原理和循迹一样，在车身右边装一个光电对管，当其检测到障碍物时，主控芯片给出信号报警并控制小车倒退、转向，从而避开障碍物。 本模块主要是对采集信号进行分析，同时给出PWM波控制
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电机速度、起停，以及检测到障碍立即报警等作用。其电路图如图 4-6。
4.2 信号检测电路设计
检测技术是自动检测技术和自动转换技术的总称。它是以研究自动检测系统中的信息提取、信息转换以及信息处理的理论和技术为主要内容的一门应用的技术学科。它已经渗透到人类的一切活动领域。检测技术中的传感器好比人完成视、听、味、嗅、触（称为“电五官”）的感觉器官，没有传感器就好像人没有了“电五官”，因此就不能实现自动化，也就不能完成智能控制。自动检测技术与自动保护，自动报警和自动诊断系统等密不可分，有了它，就可以完成自动计量、自动管理。特别是近年来将传感器与微型计算机有机结合后，带微处理器的新型“智能化”装置不断涌现，实现了生产过程的自动控制，从而大大提高了劳动生产率，提高了产品质量，减轻了劳动强度和改善了劳动条件。
图4-7 信号循迹原理图
小车的信号检测电路设计实际就是对传感技术、检测技术的应用。因为小车要实现自动循迹、自动避障并实时显示行进方向、时间、里程等，必须依赖于传感器，本设计中就选用了红外等传感器构成检测电路，如循迹功能的检测电路，如图4-7所示。
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4.2.1 红外检测电路设计
该设计采用红外对管构成的红外传感器，具体电路如图所示：
在小车的前端及左右安装三对相同的红外对管，用来检测行驶路线的前方及左右的障碍信号，每个红外对管都有一个发射管和一个接收管，发射管发射红外线到地面前方和左右，如果遇到障碍物则光信号会反射回来，否则会被吸收。检测到障碍物接收管不导通，输出高电平，否则输出低电平。单片机根据接收到的高低电平来决定小车如何行驶。当然障碍的检测主要还是依靠在小车的正前端安装的一对红外对管，当小车前端的红外对管发射出的红外光线被反射回来时，说明前方有障碍物，此时小车会进行相应的反应。 4.2.2 金属探测电路设计
此部分电路的功能是模拟检测行进道路上的小型的障碍物，如铝钱币，在此我们使用的金属传感器是电感接近式开关。该传感器主要由两部分组成，即放大处理电路、LC高频振荡电路。它的检测原理是：当金属物体靠近感应头时，LC高频振荡电路发生电磁场振荡，从而产生涡流。接近开关被这个涡流作用，使其振荡
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能力减弱，参数就会因此在电路的内部发生变化，这样就可以判别出有无金属体靠近，即地面有无小障碍，从而控制开关的开或关。其工作原理图如下图所示：
当小车靠近铝钱币时，控制开关将会发生变化，输出电压为零伏，否则输出的是1.12V。由于两者都属于低电平，在此我们再次使用电压比较器，使两种不同情况下，分别输出高、低电平，并将它传给单片机。单片机再根据接收到的信号去判断是否有铝钱币。
对小车侧面障碍物的检测由于要求检测距离较近，外界干扰相对较弱，为简化设计，我选用直流直接驱动方式。如图4-12所示，此电路主要通过LM393比较器，与外部输入信号进行比较，在此设计中，发光二级管的功率为25V/160?= 0.156W 通过调节R20可变电阻（电位器）来调节LM393中的比较电压。通过比较器输出0-+5V的电压，被单片机口读入。
LM358内部拥有两个双运算放大器，双运算放大器各自独立，增益高，能频率补偿。适合于宽电源电压的单电源使用和双电源工作模式，在给定的条件下，电源电流和电源电压无直接联系。引脚如图4-14。它可用于传感放大器，也可用
4.3驱动电路设计
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