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重慶郵電大學(xué)電子設(shè)計競賽培訓(xùn) 智能小車設(shè)計報告 作者： 徐國英（2013211997） 曾 鵬（2013212009） 生物信息學(xué)院 日期 2015年4月5日 一方案論證與選擇 1 總體框圖 選定自動往返小車的題目后，我們決定購買一臺符合尺寸要求的玩具遙控小車，通過去掉其遙控部分，并直接利用上面的直流電機(jī)的方法實(shí)現(xiàn)要求。 根據(jù)設(shè)計任務(wù)要求，經(jīng)過論證選擇，最終確定的系統(tǒng)設(shè)計框圖如下： 外部傳感器模塊 STC89C51單片機(jī) 電機(jī)驅(qū)動模塊 電源模塊 系統(tǒng)分為單片機(jī)控制模塊、外部傳感器模塊、電機(jī)驅(qū)動模塊、電源模塊、顯示模塊。 2 各模塊方案選擇 2.1控制模塊 控制模塊負(fù)責(zé)接收傳感器的信息，并處理接收到的信息。由于我們才接觸到電子設(shè)計，所以選擇了相對容易學(xué)會并且普遍應(yīng)用的單片機(jī)作為主控制器。在考慮到本系統(tǒng)無需復(fù)雜的邏輯功能，我們選擇了**單片機(jī)。 2.2電源模塊 采用電池作為電源直接輸入直流后，用多個穩(wěn)壓器穩(wěn)壓得到理想的不同幅值直流電源。這種方法獲取電源方便，且電源輸出電流能力大。 2.3外部傳感器模塊 方案1： 該方案用光敏電阻組成光敏探測器檢測黑線，用霍耳傳感器進(jìn)行測速。首先，光敏電阻的阻值可以跟隨周圍環(huán)境光線的變化而變化。當(dāng)光線照射到白線上面時，光線發(fā)射強(qiáng)烈，光線照射到黑線上面時，光線發(fā)射較弱。因此光敏電阻在白線和黑線上方時，阻值會發(fā)生明顯的變化，只要將阻值的變化值經(jīng)過比較器就可以輸出高低電平。其次，使用利用霍耳效應(yīng)的傳感器。當(dāng)載流導(dǎo)體或半導(dǎo)體出于與電流相垂直的磁場中時，在其兩端將產(chǎn)生電位差的這一現(xiàn)象稱為霍爾效應(yīng)。如果在車輪的內(nèi)側(cè)裝上一條細(xì)磁鐵，把霍耳傳感器同樣裝在車輪的內(nèi)側(cè)，測量霍爾傳感器的輸出就可以知道車輪轉(zhuǎn)過的圈數(shù)。 方案2 使用光電對管進(jìn)行檢測黑線和測速,這是一種一體化反射型光電探測器，其發(fā)射器是一個砷化鎵紅外發(fā)光二極管，而接收器是一個高靈敏度，硅平面光電三極管。該當(dāng)經(jīng)過黑線時接收器輸出高電平。測速時，在車輪的內(nèi)側(cè)貼上一個光電碼盤，用光電對管對碼盤進(jìn)行檢測。光電對管照射到黑色和白色的邊界時輸出信號會有跳變，將跳變的輸出信號送給單片機(jī)進(jìn)行檢測就可以得到輪子的轉(zhuǎn)速。 經(jīng)過論證比較，由于光電對管內(nèi)置可見光過濾器能減小離散光的影響，同時光電對管調(diào)理電路簡單，工作性能穩(wěn)定。因此，外部傳感器模塊選用方案二 2.4電機(jī)驅(qū)動模塊 二系統(tǒng)硬件設(shè)計與實(shí)現(xiàn) 1各模塊硬件設(shè)計 黑線檢測，最小系統(tǒng) 電機(jī)驅(qū)動 1.1程序 #include sbit sign = P0^0; sbit result = P0^1; sbit base1 = P3^0; sbit base2 = P3^1; bit Index = 0; unsigned char T0RH = 0; unsigned char T0RL = 0; unsigned char RxdByte = 0; unsigned char RxdBuff = 0; unsigned char tmr = 0; signed char BlackLine = 0; //初始的時候黑線會自動加1歸零 signed char Line; unsigned char timer1 = 0; unsigned char flag = 0; void Configms(unsigned char ms); void Time1Config(); void delay10ms(unsigned int c); void seekline(); void main() { EA = 1; result = 1; RxdByte = 0x00; sign = 0; base1 = base2 = 1; Configms(1); Time1Config(); while(1) { while(1) { if(BlackLine <= 5) { while(1) { if(timer1 <= 90) { base1 = 1; base2 = 0; } else { base1 = 1; base2 = 1; } if(Index) {Index = 0; break;} } break; } else if(BlackLine >= 6) { while(1) { if(timer1 <= 90) { base1 = 0; base2 = 1; } else { base1 = 1; base2 = 1; } if(Index) {Index = 0; break;} } break; } } if(BlackLine % 3 ==0) { switch(BlackLine) { case 3: while(1) { if(timer1 <= 70) { base1 = 1; base2 = 0; } else { base1 = 1; base2 = 1; } if(Index) {Index = 0; break;} } break; case 6: EA = 0; base1 = base2 = 1; delay10ms(1100); EA = 1; while(1) { if(timer1 <= 90) { base1 = 0; base2 = 1; } else { base1 = 1; base2 = 1; } if(Index) {Index = 0; break;} } break; case 9: while(1) { if(timer1 <= 70) { base1 = 0; base2 = 1; } else { base1 = 1; base2 = 1; } if(Index) {Index = 0; break;} } break; case 12:base1 = base2 = 1; while(1); break; default: break; } } } } void seekline() { RxdBuff = RxdByte; RxdByte <<= 1; RxdByte |= result; if (RxdByte != RxdBuff) { if(RxdByte == 0xFF) { flag = 1; } else if(RxdByte == 0x00) { flag += 1; }; if(flag == 2) { BlackLine ++; Index = 1; flag = 0; } } } void Configms(unsigned char ms) { unsigned long tmp; tmp = 11059200 / 12; tmp = (tmp * ms) /1000; tmp = 65536 - tmp; tmp = tmp + 18; T0RH = (unsigned char)(tmp>>8); T0RL = (unsigned char)tmp; TMOD &= 0xF0; TMOD |= 0x01; TH0 = T0RH; TL0 = T0RL; ET0 = 1; TR0 = 1; } void Time1Config() { TMOD &= 0x0F; TMOD |= 0x10; TH1 = 0xFE; TL1 = 0x0C; ET1 = 1; TR1 = 1; } void delay10ms(unsigned int c) //10ms延時器 { unsigned char a, b; for (; c>0; c--) { for (b=38; b>0; b--) { for (a=130; a>0; a--); } } } void InterruptTimer0() interrupt 1 { TH0 = T0RH; TL0 = T0RL; seekline(); } void Time1(void) interrupt 3 { TH1 = 0xFE; TL1 = 0x0C; timer1++; if(timer1 > 100) timer1 = 0; } 三：心得體會 很開心