电子设计大赛智能小车设计报告文档格式.docx
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单片机通过内部程序完成对小车的控制，从而完成相关要求。
关键字：
控制；
检测；
红外对射；
智能小车；
Abstract
ThedesignforSTC89C52corecontrol.Thephotosensitiveresistorandinfraredtoradiopletetracking,searchlightandavoidobstacles,rangingdetection,parking,controlthetime,bytheparatorLM393intothesinglechipmicroputer.SCMthroughinternalproceduresperformedonthecontrolcar,therebypletingtherelevantrequirements.
Keywords:
control;
testing;
infrared;
smartcar;
1方案设定
根据以上参赛图以及本次比赛的相关要求，我们小组设定了一下方案。
方案：
用两片STC89C52单片机作为主控芯片，其中一片控制红外循迹，红外寻光，红外避障等模块检测，另一片检测红外测距模块。
以上能使两片单片机分别工作，防止了一片单片机工作程序太大而容量缺乏的缺点，且能到达节能的效果。
2各模块的选择方案
2.1电源模块方案
在电源的选择上，我们参考了网上参加过比赛以及制作小组的资料，我们比拟了网上的各种方案后，选择了以下方案：
采用了6V直流电源作为本次的主电源，用于驱动小车和相应模块。
在设计上简单实用，相较于交流稳压后的电源，更加简便。
2.2系统控制模块方案
选择STC89C52单片机进展系统的控制。
该单片机具有IAP功能，支持在线下载，且内部集成了EEPROM，STC98C52，指令系统和AT89C52兼容。
2.3红外对射模块方案
方案一：
应用软件中的中断和定时器来设计软件控制，但是编写这种程序复杂且精度较低，调试很困难，占用资源也较多，断电后时钟会停顿运行，供电后时间显示出现错误。
方案二：
采用红外对射检测，电路简单，精度高，只要将检测到的上下电平数据读取送到单片机即可，占用资源少，供电后时间显示不会出现错误。
鉴于以上的比拟分析，采用第二种方案。
2.4恒流源模块
有运算放大器LM324和大功率三极管构成的恒流电路，将电流转换成电压参数进展控制，具有控制方便，线性好的特点，使用的元件也都是很普遍的，易于实现。
2.5比拟器转换模块
采用多个LM393进展D/A转换，这种芯片输出电压可以到达基准电压的两倍，并且转换速度快，低功耗，性价比非常高，能满足独立控制的要求。
3系统硬件设计
如图3.1.1所示系统主要包含电源设计、恒流源设计、D/A转换、路面检测设计，光源检测设计，显示模块设计，电动机驱动设计。
图3.1.1
3.1电源电路设计
如图3.1.1所示，220V交流电压源经过变压器变压、桥式整流、滤波、三端稳压后，输出+12V，-12V，和+5V，-5V稳压供应系统电路。
图3.1.1电源电路
3.2恒流源电路设计
电路由三局部组成：
集成运算放大器、缓冲电路和取样电路，如图3.2.1所示。
此恒流源电路带负载能力非常强，且线性很好。
有TLC5615D/A转换器输出的电压经过电阻
和
分压后在输入到集成运算放大器的3号引脚，由集成运放特性可知，
流过电阻
的电流
/
即流过LED的电流
。
此恒流源电路构造简单，但性能非常优秀。
图3.2.1恒流源电路
3.3电机驱动模块
采用专用芯片L298N作为电机驱动芯片。
L298N是一个具有高电压大电流的全桥驱动芯片，它相应频率高，一片L298N可以分别控制两个直流电机，而且还带有控制使能端。
用该芯片作为电机驱动，操作方便，稳定性好，性能优良。
L298
3.4循迹检测设计
用光敏电阻组成光敏探测器。
光敏电阻的阻值可以跟随周围环境光线的变化而变化。
当光线照射到白线上面时，光线发射强烈，光线照射到黑线上面时，光线发射较弱。
因此光敏电阻在白线和黑线上方时，阻值会发生明显的变化。
将阻值的变化值经过比拟器就可以输出上下电平。
图3.4.1红外反射光电传感器循迹检测电路
3.5测距检测设计
采用红外透射光电传感器进展路况的检测，在小车车轴上安装一码盘，小车行驶过程中，码盘不断阻挡红外透射光电传感器，从而产生上下电平并传送到单片机上，经过软件控制到达对路程的检测。
3.6避障检测设计
如图3.6.1所示，小车下端引出红外对射管通过电压比拟器引回单片机，通过上下电平来检测小车是否该换方向。
图3.6.1避障检测电路
4系统软件设计
系统软件设计框图如4.1.1所示：
系统进入初始化后进入主程序并分为以下几种模式：
循迹，寻光以及躲避障碍物，测距模式。
图4.1.1系统软件框图
图4.1.2测距模式
图4.1.3寻光模式
图4.1.4避障模式
5系统调试
由于还未进入制作阶段，我们小组只是先参考了历届关于类似工程的小车制作的知识而制定了这个初步的制作方案。
在接下来的制作环节中，我们会一项项去解决遇到的困难以及所要面临的知识和技能上的欠缺，真正的调试阶段将会在初步制作完成后进展。
包括小车的电路、程序等等，都将会进一步去完善。
6结论
本次的设计是以STC89C52单片机为控制核心，含有多功能数字时钟控制、环境寻光检测、交通循迹检测、路程测距检测、红外避障报警系统等主要功能。
其中的包括路程测量，防止碰壁是在尝试完成。
由于本次是我们小组第一次参加这样的比赛，在经历与知识技能上会有所欠缺，我们参考了历届关于类似比赛工程的小车设计，希望能完本钱次的比赛，并给自己的大学生活留下一笔珍贵的财富。
也相信我们小组在各方面的设计上可以到达比赛的要求！
7参考文献
[1]郭天祥.51单片机C语言教程.：
电子工业，2011.
[2]黄智伟.全国大学生电子设计大赛训练教程.：
电子工业，2010.
[3]童诗白，华成英.模拟电子技术根底.：
高等教育，2010.
[4]阎石.数字电子技术根底.：
[5]XX百科、道客巴巴等的相关知识.
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