MSP430智能小車自動糾偏與避撞實驗分析

智能車輛是一種機器人，它可以按照預(yù)先設(shè)定的模式在一個環(huán)境里自動行駛，也可以根據(jù)現(xiàn)場情況自主執(zhí)行特定操作。其設(shè)計內(nèi)容涉及自動控制、計算機技術(shù)、傳感與檢測技術(shù)等多個學(xué)科。智能小車在自動控制領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。其中，如何保證車輛直線行駛，而不是“之”字形行駛、轉(zhuǎn)彎過程如何保證平行行駛，和超車是其中3個需要解決的基本問題。文中根據(jù)3個問題分別提出了解決方法，實際實驗效果良好。
　　1 現(xiàn)實應(yīng)用模擬原理
　　本文模擬現(xiàn)實應(yīng)用，借助圖1所示跑道（2塊細木工板拼接而成，離地面高度8 cm，板上邊界線由約2 cm寬的黑膠帶構(gòu)成：虛線由2 cm寬、長度為10 cm、間隔為10 cm的黑膠帶構(gòu)成）實現(xiàn)如下功能：甲車車頭緊靠起點標志線，乙車車尾緊靠邊界，甲、乙兩輛小車同時起動，先后通過起點標志線，在行車道同向而行，在超車區(qū)超車，并實現(xiàn)兩車交替超車領(lǐng)跑功能。
　　
　　2 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
　　系統(tǒng)組成結(jié)構(gòu)如圖2所示。小車主要由控制中心（MSP430F149單片機）、避撞檢測模塊、轉(zhuǎn)彎線檢測模塊（兼作彎道糾偏）、直道糾偏檢測模塊、電機驅(qū)動模塊、簡易按鍵、nRF905通信接口、電源等組成。
　　
　　2．1 避撞檢測模塊
　　為保證兩車不相撞，需要使兩車之間距離保持在一個合適的范圍，即避撞。系統(tǒng)使用HY-SRF05超聲測距傳感器，將其安裝在小車車頭，可實時測得兩車縱向距離，從而控制兩車加速減速來使距離保持適中。HY-SRF05有優(yōu)秀的性能，感應(yīng)角度：不大于15度；探測距離：2～450 cm；精度可達0．2 cm。設(shè)l為測量距離，t為往返時間差，超聲波的傳播速度為c，則有t=2l／c，而聲波在空氣中傳輸速率為（m／s）。式中T為環(huán)境溫度；Co為絕對溫度時的速度，是常數(shù)。從上述兩式可以推出。