2011全国大学生电子设计竞赛论文_C题_智能小车(含程序)

ggfhkl45

1.1 控制系统的论证与选择
4 _& K% D: `4 q7 {/ s! U$ l2 E方案一：采用周立功公司的32 位单片机EasyARM2131 。该单片机I/O 资源丰富，具有强大的
存储空间，芯片内置JTAG电路，可在线仿真调试，但对编程要求较高，且价格较为昂贵。
$ @8 @  c3 f/ _' a1 F. O- c7 C; C方案二：采用STC 公司的STC12C5A60S2 。内部含有PCA模块可对电机进行调速。此单片机价
$ E' a2 f# E! W/ T5 O格低， 资源多， 高性价比，应用广泛，无论是从内部构造，还是编程方面51 系列单片机都相对简单，
  H( ~  T; g5 Q. v/ L容易掌握和使用。
8 p/ P- L4 o3 ^# Z* Z5 p, F4 a综合考虑采用方案二。
" p" u* L; E3 X1.2 调速模块的论证与选择
6 B& n: ]2 J& L9 |0 `方案一：用单片机STC12C5A60S2 内部的PCA 模块进行PWM 调速，调速准确，程序编写容
易，控制方便。
方案二：采用L9110 马达控制驱动芯片搭建硬件电路进行调速。
/ C- y8 l6 I5 o, E+ p4 `考虑到控制的灵活性，采用方案一。
$ l  c: i$ @, k6 Y2
! v2 O: j' {6 G' }) ~% h, `9 |9 m. g6 l1.1 电机驱动的论证与选择
方案一：采用大功率三极管，二极管，电阻电容等元件。采用上述元件搭建两个H
$ a6 u& d. V) z8 h6 L1 \& h/ q桥，通过对各路信号放大来驱动电机，原理简单。但由于放大电路很难做到完全一致。
当电机的功率较大时运行起来会不稳定，很难精确控制。
方案二：采用L298N驱动芯片。L298N芯片是较常用的电机驱动芯片。该芯片有两
1 a% d8 r9 O) `) K9 J7 g# T个TTL/CMOS兼容电平的输入，具有良好的抗干扰性能，可用单片机的I/O 口提供信号，
电路简单、易用、稳定，具有较高的性价比。
/ ?) b5 K5 s( t- D综合以上二种方案，选择方案二。具体电路图见附录
( ]0 q% P. v  M  r) S1.2 信号检测的论证与选择
方案一： TCRT5000 红外光电传感器是一款红外反射式光电开关。传感器采用高发射功率红
外光电二极管和高灵敏度光电晶体管组成，输出信号经施密特电路整形，稳定可靠，而且价格便宜。
方案二：RPR－ 220 是一种一体化反射型光电探测器。其发射器是一个砷化镓红外发光二极管，
7 k7 N& J" g9 q! \, U而接收器是一个高灵敏度，硅平面光电三极管。优点：塑料透镜以提高灵敏度；内置的可见光过滤
9 {; ?3 ?% F% N! S! Z3 S: m器以减小离散光的影响；体积小结构紧凑。缺点：价格较高，是方案一红外对管的3倍。
考虑到本题目需要大量的红外对管测试，价格较高，而且方案一已完全能满足题目
6 \  c! k7 @: ~: e' i1 j要求，选择方案三。
1.4 两车之间通讯的论证与选择
方案一：采用NRF24L01 模块。此模块，可以实现数据的精确传输，应用起来比
较方便，传输距离远，且其有空闲模式，大大的降低了模块的功耗
方案二： HC-SR04 超声波测距模块。此模块检测准确，但价格较高，而且编程复杂。
综合考虑采用方案一。
2 系统理论分析与计算
, h, K5 {  B2 v/ c0 O2.1 同时启动分析
# b- p) f* J1 V: Y/ v1 K: w. u启动前打开乙车电源，当按下甲车电源时，通过无线模块nRE24L01 发送数据给
乙车的数据接收，启动乙车的程序运行。
* r% c3 U! V' T' B2.2 信号检测的分析
- A: V  Z7 z9 R& h% U2.2.1 信号（黑线）的检测
  r. @$ y0 d2 i/ N1 p5 `TCRT5000 红外对管发射出红外线，在非黑色区域发射红外并被接收，与电压比
较器LM339 比较后得到高低电平输送给单片机，从电平的高低判断是否检测到黑线
2.2.2 标志线的检测分析
小车需要识别的标志线和边界线以控制小车的行走。因此，当循迹内环时，用右边的红外
' @9 }; N6 y* \对管检测检测标志线并进行计数。当循迹外环时，用左边的红外对管检测标志线并进行计数。
3
9 r' K; g1 d# D; f2.3 小车行走的分析
0 p  l! J9 x$ }, c2.3.1 小车各自行走一圈
小车检测到起点标志线后左转一定度，使小车左方红外管检测到内环内的黑线，并循迹内环黑线行
走。并用右方红外对管检测标志线并计数，当一超过超车标志线后转而循迹外环，直至跑回到终点。
2.3.2 超车和避免追尾相撞的分析
避免追尾相撞：小车前方设置一红外避障传感器，小车后方设置一挡板，当两车接近到一定距
7 h0 V3 X5 h( A离时，红外避障传感器检测到对方尾部的挡板，输送低电平通知单片机，由单片机控制PWM 调制
. d1 V$ m% ]5 j5 d, T脉冲使小车减速。
超车：当甲车检测到超车标志后，转而循迹外环的同时，甲车减速。乙车与甲车保持红外避障
; k" i9 q+ y3 H# j/ Q9 G! @' Q2 a传感器设置的距离转检测完超车标志后，转而循迹超车区内环的黑线，速度超过甲车并循迹黑线返
; `+ b; B& G: t) e" q( s0 }回起点。而甲车循迹检测到转弯标志线后继续循迹外环返回原点。
! f) J4 U  S* S' @( ?
0 |+ P' z. C9 c) D$ Z" S

游客，如果您要查看本帖隐藏内容请回复

- x3 [& W. p# b( R, ]# e
- z% u3 P. h+ z& o9 Q  o

hthjgjkkl

* R3 d4 V- W1 {, Z; [) Z$ d学习一下。