有趣好玩的智能循跡小車
隨著素質(zhì)教育的越來越被重視，很多學(xué)校都把制作智能小車作為首選課題，智能小車生動有趣還牽涉到機(jī)械結(jié)構(gòu)、電子基礎(chǔ)、傳感器原理、自動控制甚至單片機(jī)編程等諸多學(xué)科知識，學(xué)生通過動手實踐能大大提高解決實際問題的能力，而且智能小車還是一個很好的硬件平臺，只要增加一些控制電路就能完成循跡小車、救火機(jī)器人、足球機(jī)器人、避障機(jī)器人、遙控汽車等課題。
在白色的場地上有一條16毫米寬的黑色跑道，我們的循跡小車能沿著黑色跑道自動行駛，不管是跑道如何彎曲小車都能自動行駛真是太神奇了！大家知道當(dāng)光源射到白色物體和黑色物體上時的反光率是不同的，我們這里用紅色的LED作為光源，光線通過地面反射到光敏電阻上通過檢測光敏電阻阻值變化能判斷小車是否行駛在白色區(qū)域上，如果檢測到是黑色跑道，說明小車跑偏，這一側(cè)的電機(jī)就會減速甚至停轉(zhuǎn)這一側(cè)的綠色的LED熄滅，驅(qū)動小車向相反方向行駛，這樣小車就能始終沿著跑道行駛了。
產(chǎn)品1 采用數(shù)字電路的循跡小車 散件每套 58元
本著從簡到繁的原則，我們首先來制作一款由數(shù)字電路來控制的智能循跡小車，在組裝過程中我們不但能熟悉機(jī)械原理還能逐步學(xué)習(xí)到：光電傳感器、電壓比較器、電機(jī)驅(qū)動電路等相關(guān)電子知識。
下面我們先來熟悉一下三個主要器件：
光敏電阻器件
這就是光敏電阻，它能夠檢測外界光線的強(qiáng)弱，外界光線越強(qiáng)光敏電阻的阻值越小，外界光線越弱阻值越大，當(dāng)紅色LED光投射到白色區(qū)域和黑色跑道時因為反光率的不同，光敏電阻的阻值會發(fā)生明顯區(qū)別，便于后續(xù)電路進(jìn)行控制。
LM393比較器集成電路
LM393是雙路電壓比較器集成電路，由兩個獨立的精密電壓比較器構(gòu)成。它的作用是比較兩個輸入電壓，根據(jù)兩路輸入電壓的高低改變輸出電壓的高低。輸出有兩種狀態(tài)：接近開路或者下拉接近低電平，LM393采用集電極開路輸出，所以必須加上拉電阻才能輸出高電平。
帶減速齒輪的直流電機(jī)
直流電機(jī)驅(qū)動小車的話必須要減速，否則轉(zhuǎn)速過高的話小車跑得太快根本也來不及控制，而且未經(jīng)減速的話轉(zhuǎn)矩太小甚至跑不起來，我們專門定做的這種電機(jī)已經(jīng)集成了減速齒輪大大降低了制作難度非常適合我們使用。
首先我們來熟悉一下整機(jī)的工作原理圖，LM393隨時比較著兩路光敏電阻的大小，當(dāng)出現(xiàn)不平衡時（例如一側(cè)壓黑色跑道）立即控制一側(cè)電機(jī)停轉(zhuǎn)，另一側(cè)電機(jī)加速旋轉(zhuǎn)，從而使小車修正方向，恢復(fù)到正確的方向上，整個過程是一個閉環(huán)控制，因此能快速靈敏地控制。
組裝步驟：
第一步：電路部分基本焊接
電路焊接部分比較簡單，焊接順序按照元件高度從低到高的原則，首先焊接8個電阻，焊接時務(wù)必用萬用表確認(rèn)阻值是否正確，焊接有極性的元件如三極管、綠色指示燈、電解電容務(wù)必分清楚極性盡量參考我們圖片的元件方向焊接，焊接電容時引腳短的是負(fù)極插入PCB絲印上陰影的一側(cè)，焊接綠色LED時注意引腳長的是正極，并且焊接時間不能太長否則容易焊壞，D4 D5 R13 R14 可以暫時不焊，集成電路芯片可以不插，初步焊接完成后請務(wù)必細(xì)心核對，防止粗心大意。
第二步：機(jī)械組裝
將萬向輪螺絲穿入PCB孔中，并旋入萬向輪螺母和萬向輪。電池盒通過雙面膠貼在PCB上，引出線穿過PCB預(yù)留孔焊接到PCB上，紅線接3V正電源，黃線接地，多余的引線可以用于電機(jī)連線。
機(jī)械部分組裝可以先組裝輪子，輪子由三片黑色亞克力輪片組成，裝配前請將保護(hù)膜揭去，最內(nèi)側(cè)的輪片中心孔是長園孔，中間的輪片直徑比較小，外側(cè)的輪片中心孔是園的，用兩個螺絲螺母固定好三片輪片，并用黑色的自攻螺絲固定在電機(jī)的轉(zhuǎn)軸上，最后將硅膠輪胎套在車輪上。用引線連接好電機(jī)引線，最后將車輪組件用不干膠粘貼在PCB制定位置，注意車輪和PCB邊緣保持足夠的間隙，將電機(jī)引線焊接到PCB上，注意引線適當(dāng)留長一些，防止電機(jī)旋轉(zhuǎn)方向錯誤后便于調(diào)換引線的順序。
第三步：安裝光電回路
光敏電阻和發(fā)光二極管（注意極性）是反向安裝在PCB上的，和地面間距約5毫米左右，光敏電阻和發(fā)光二極管之間距離也在5毫米左右。最后可以通電測試，
第四步：整車調(diào)試
在電池盒內(nèi)裝入2節(jié)AA電池，開關(guān)撥在“ON”位置上，小車正確的行駛反相是沿萬向輪方向行駛，如果按住左邊的光敏電阻，小車的右側(cè)的車輪應(yīng)該轉(zhuǎn)動，按住右邊的光敏電阻，小車的左側(cè)的車輪應(yīng)該轉(zhuǎn)動，如果小車后退行駛可以同時交換兩個電機(jī)的接線，如果一側(cè)正常另一側(cè)后退，只要交換后退一側(cè)電機(jī)接線即可。
注意事項：
組裝說明書的背面就是循跡小車的簡易跑道，客戶也可以直接用1.5～2.0厘米黑色的電工膠帶直接粘貼在地面上設(shè)計成復(fù)雜的跑道就更好玩了。
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