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51红外循迹智能车——红外循迹模块设计

2023-05-16

目录

赛道环境

红外传感器的特征

TCRT5000传感器

LM339单限电压比较器

LM339简介

​编辑 

单限电压比较器仿真

红外循迹模块的设计

红外循迹模块原理图 

 红外循迹模块原理图讲解

赛道环境

  • 上图为赛道示意图，两端为黑色，中间为白色 

红外传感器的特征

TCRT5000传感器

  • 红外传感器由一个红外发光二极管和一个光电三极管组成
  • 当检测到面积为黑色时，接收端检测的光线很弱，接收端处于截止状态
  • 当检测到面积为白色时，接收端检测的光线很强，接收端处于导通状态

LM339单限电压比较器

LM339简介

 

  • LM339为四路输出比较器
  • 每路比较器有两个输入端一个输出端
  • 输入端分为同向输入端（+）与反向输入端（-）
  • 当 （+）>（-）输出端为截止信号 (故需要加上拉电阻，拉至高电平)
  • 当（+）<（-） 输出端为低电平

单限电压比较器仿真

  • 上图为单限电压比较器仿真图
  • 反向输入端为比较电压比较基准电压（5v）
  • 同向输入端采取单刀双掷开关，可接10v与GND
  • R1为上拉电阻，当（+）>（-）时，比较器截止，为后续电路提供高电平
  • 当 同向输入端接 GND时 ，比较器输出低电平
  • 当 同向输入端接 10V 时，比较器截止

红外循迹模块的设计

红外循迹模块原理图 

 红外循迹模块原理图讲解

红外检测模块：

  • 当光电三极管接收到足够光照时导通，+IN 输出低电平
  • 当光电三极管接收到光照不足时截止，+IN 输出高电平

输入基准电压：

  • 调节滑动变阻器，使 -IN 输出电压，低于 +IN 输出高电平电压

比较器：

  • 将两输入电压进行比较，当 +IN>-IN 时  OUT 输出截止，反之OUT输出低电平

输出指示模块：

  • 当 OUT 截止时，指示灯VCC与上拉电阻VCC抵消，LED不导通
  • 当 OUT 输出低电平时，LED导通
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