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功能介紹：
本小車以MSP超低功耗單片機系列MSP430F149和MSP430FE425為核心，完成尋跡、檢測金屬、避障、尋光、測速等功能。在機械結構上，對普通的小車作了改進，即用一個萬用輪來代替兩個前輪，使小車的轉向更加靈敏。采用PWM 驅動芯片控制電機，紅外傳感器檢測黑線，金屬傳感器檢測鐵片，光敏器件檢測光強，紅外 LED 和一體化接收頭來避障。
方案描述：
【系統(tǒng)框圖】
本系統(tǒng)以 MSP430F149 和 MSP430F425 為控制核心。整個硬件框圖如下圖所示：
【主控模塊】
MSP430 系列單片機是美國TI公司1996 年開始推向市場的一種 16 位的超低功耗的混合信號處理器。其之所以稱之為混合信號處理器，主要是由于其針對實際應用需求，把許多模擬電路、數(shù)字電路和微處理器集成在一個芯片上，以提供“單片”解決方案。MSP430 單片機更適合于低功耗、高速實時控制以及數(shù)據(jù)計算，它擁有更多的片上資源供設計使用，是設計的不錯選擇。 由于本小車實現(xiàn)功能較多， 因此我們選擇了 MSP430F149 和 MSP430FE425為雙核心的系統(tǒng)。通過編寫通信協(xié)議，完成其之間的串行通信。 其中MSP430F149 主要完成電機驅動、尋跡、避障、尋光等功能，MSP430FE425 主要完成金屬檢測、測速、液晶顯示等功能。
【電機驅動模塊】
電機的驅動芯片選用 L298N 作為驅動芯片。工作穩(wěn)定電機驅動信號由單片機提供，信號經(jīng)過光耦隔離后，傳至 PWM 控制芯片 L298N，通過 L298N 的輸出腳與兩個電機相連。
【尋跡模塊】
當小車在白色地面行駛時，裝在車下的紅外發(fā)射管發(fā)射紅外線信號，經(jīng)白色反射后，被接收管接收，一旦接收管接收到信號，輸出端將輸出低電平；當小車行駛到黑線時，紅外線信號被黑色吸收后，將輸出高電平，從而實現(xiàn)了通過紅線檢測信號的功能。將檢測到的信號送到單片機的 I/O 口，當 I/O 口檢測到的信號為高電平時，表明紅外光被地上的黑線吸收了，表明小車處在黑色的引線上；同理，當 I/O 口檢測到的信號為低電平時，表明小車行駛在白色地面上。反射式紅外傳感器 ST188 采用高發(fā)射功率紅外廣電二極管和高靈敏度光電晶體管組成。檢測距離可調整范圍為 4－15mm；采用非接觸檢測方式。
【金屬檢測模塊】
采用市售的接近開關，無信號時，探頭輸出高電平。檢測到金屬時，電平跳變?yōu)榈?，單片機再進行相應處理。相應金屬傳感器型號為 LJ18A3 型。
【尋光避障模塊】
尋光避障模塊均設計為環(huán)狀傳感器結構，共排布若干個傳感器組，每個傳感器組包含紅外收發(fā)模塊和光敏電阻。
【光源檢測模塊】
光敏電阻A組到E組從不同方向采光，每個光敏電阻的電壓信號進入單片機片內ADC，利用F149系列內置的ADC12模塊，實現(xiàn)了對五個方向光強的采集。由ADC的值，判斷光強不同來確定小車的趨光方向；同理，可設定一個閾值比較，得出一開關信號調節(jié)最終小車停在車庫內。 避障模塊，利用單片機定時器發(fā)出可調制的 38KHz 紅外線，利用一體化接收頭判斷，再由小車執(zhí)行相應的避障動作。
【測距和顯示模塊】
利用磁鋼和干簧管，在車輪上均勻粘貼若干磁鋼。每當車輪上磁鋼轉動至干簧管處，單片機進行一次計數(shù)，結合車輪半徑就能求出小車行進距離。
顯示模塊采用段碼液晶來實現(xiàn)， FE425 上有專門的液晶接口， 可以很方便地實現(xiàn)電路。液晶采用 4-MUX 輸入方式的 7 位半段碼液晶。
智能電動車電路主控板截圖：
