今天学习智能跟踪购物车的制作
那么什么是智能购物车呢？
智能小车作为现代新发明，是今后的发展方向，它可以按照预设模型在一个环境中自动工作，无需人工管理，可以应用于科学探测等用途。 智能小车可实时显示时间、速度、行驶距离，具有自动跟踪、寻光、避障功能、可编程行驶速度、精准定位停车、远程图像传输等功能。
这次制作智能购物车
主要实现购物车基于黑线路径进行循迹的功能
(屏障功能可以自由选择)
智能购物车包括三个部分—— 传感器部分、控制器部分、执行器部分
控制器部)接收从传感器部传送来的信号，基于事先写入的决策系统(软件程序)，决定对机器人外部信号的反应，向致动器部传送控制信号。 就像人的大脑。
致动器部)包括驱动机器人发出各种信号(点亮发光二极管或发出声音)的部分在内，能够进行各种行为，并且能够根据控制器部的信号调整自己的状态。 对于机器人购物车最基本的是轮子这部分就像人的四肢。
传感器部：用于机器人读取各种外部信号的传感器和控制机器人行动的各种开关。 例如，人眼、耳朵等感觉器官。
智能跟踪小车简介小车的工作原理本系统采用了比较简单的设计方案，通过红外传感器跟踪模块判断黑线的路径，然后用80C51单片机通过I(o端口) L298N电机驱动模块
系统结构——系统框图
系统配置——工作流程的第一步：上电、系统初始化、红外传感器采集路径信息并传输给单片机主控模块。
第二阶段：单片机主控模块对采集到的信号进行处理，逻辑判断并发出控制信号，传输给电机模块
第三阶段：电机驱动模块执行单片机主控模块发出的指令，驱动电机运行。
第四阶段：智能小车自动跟踪，基于黑线前进、左转、右转、后退。
两组说明1、单片机主控电路
小车制作用89C51单片机作为其主要控制器部分，接收传感器发送的信息，判断并向执行部分发送控制信号。
控制器部分的制作即是制作一个51单片机最小系统编写通过传感器部和执行部的连接，判断接收到的信息并作出响应的程序。
2、红外线传感器模块
TCRT5000红外线跟踪探测传感器，采用检测发射距离：1mm~25mm适用。 因此，安装红外线传感器模块必须尽可能在该检测距离内。 其上有三根导线，分别是VCC、GND、OUT。 VCC :连接电源正极； GND )连接电源负极； OUT :输出信号端口，连接单片机的IO端口。
工作原理：传感器的红外发光二极管不断发射红外线，发射的红外线没有被反射回来或被反射回来但强度不够大时，光电晶体管一直处于关闭状态，此时模块的输出端为低电平(即输出0)，二极管接地在被检测物体位于检测范围内的情况下，红外线在反射回来且强度足够大、光电晶体管中饱和，在这种情况下，模块的输出端变为高电平(即输出1)，指示二极管点亮
注意：红外传感器模块的原理图每个制造商都不一样，所以高低等级的逻辑也不一样。 例如，模块发射的光被反射后被模块识别，输出高电平的信号，但有些制造商可能输出低电平的信号。 因此请参阅红外传感器的工作模式需要自己甄别。
3、超声波测距模块
HC-SR04有VCC、GND、TRIG (控制开始测距)、ECHO (响应输出) 4个引脚
工作原理：
(1)通过TRIG触发测距，提供至少10us的高电平信号
)2)模块自动发送8个40khz方波，自动检测是否返回了信号；
)3)信号返回，ECHO输出高电平。 高电平持续的时间是从超声波发射到返回的时间。测试距离=(高电平时间*声速(340M/S))/2;
本模块的使用方法：如果一个控制端口(TRIG )输出10US以上的高电平，则接收端口(ECHO )可以等待高电平的输出。 如果有输出，可以放入计时器进行计时，在此端口变为低电平时读取计时器的值。 此时，就是这次测距的时间，可以计算出距离。 通过这样周期性地测量，可以达到你移动测量的值。
4、L298N电机驱动模块
采用光电耦合器件隔离单片机和L298N控制电路，工艺精度高，性能可靠。 L298N模块内部通过h桥电路实现直流电机的正转、反转，并可通过单片机输出PWM控制使能引脚控制直流电机转速，实现前进、后退、转弯。
主要参数：
电力
流-输出通道：2A电流-峰值输出：3A
电源电压：4.5~46V(一般采用12V供电)
工作温度：-25℃~130℃
工作原理及实物图：
通过改变逻辑输入端，输入高低电平使直流电机工作状态发生改变。
5、直流电机
电机有正负极，把电机的+和-分别接到电源的正极和负极，电机即可转动，如果要改变电机的转动方向，改变正负极即可。电机的转速我们可以理解为和外接的电压是正相关的。电源电压一般是已经确定了，因此如果我们要对电机进行调速，就需要用PWM波对电机进行调速。
6、电源模块
电源建议采用两个18650电池给L298N电机模块供电，再通过L298N上的5V输出端口给单片机和传感器供电。
三PWM简介什么是PWM：
PWM是脉冲宽度调制的简称，脉冲宽度调制是利用微处理器的数字输出来对模拟电路进行控制的一种非常有效的技术，广泛应用在从测量、通信到功率控制与变换的许多领域中。
PWM产生过程：
利用51单片机的T0定时计数器，工作在预装载模式下。设置定时器定时中断时间(本次设计采用0.1ms)中断一次从而产生占空比可调的方波信号，即PWM信号。
(占空比是指在一个脉冲循环内，通电时间相对于总时间所占的比例。)
PWM调速原理：
通过输出PWM调节驱动电压脉冲宽度的方式，并与电路中一些相应的储能元件配合，改变了输送到电枢电压的幅值，从而达到改变直流电机转速的目的
PWM产生流程图
那么如何编写程序使51单片机产生PWM信号呢？
你们可以参考以下例程
PWM调速例程void time0(void)interrupt 1 //中断程序
{
i++; //调速在中断中执行
j++;
if(i<=Duty_left)
ENA=1;
else ENA=0;
if(i>100)
{ENA=1;i=0;}
if(j<=Duty_right)
ENB=1;
else ENB=0;
if(j>100)
{ENB=1;j=0;}
TH0=(65536-66)/256; //取约150HZ，12M晶振，每次定时66us,分100次，这样开头定义的变量
TL0=(65536-66)%256; //正好直接表示占空比的数值
我们组装好小车后，关键的是如何编写小车的程序
程序决定了小车能否根据黑线的路径
正确平稳地运行
以下是程序设计的思路框图
除此之外，我们还需要了解小车循迹的流程
以三路循迹为例，当中间的红外传感器检测到黑线，则小车在轨道中间，直流电机正转，两个轮子保持前进；当左边的红外传感器检测到黑线，则说明小车要进行左拐弯，左边的电机停止转动，右边的电机保持转动，实现左转弯；当右边的红外传感器检测到黑线，则说明小车要进行右拐弯，右边的电机停止转动，左边的电机保持转动，实现右转弯。根据以上的分析，我们就可以动手编写小车的循迹程序了
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审核：干净的世界哥
图文编辑：周周