无碳小车设计说明

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1、无碳小车参赛声明作为第二届全国大学生工程训练综合能力竞赛的参赛队伍负责人，根据大赛公平、公开、共享精神，我代表参赛队伍作出如下声明：1、我们了解大赛相关条款并遵守比赛规则。2、我们的参赛作品没有违反有关法律、法规以及社会的道德规范。3、我们的参赛作品是原创作品，未曾授权给其他任何机构。6、我们认真遵守此声明内容中的所有内容，如有违反，将自动放弃大赛的评奖资格。参赛高校（盖章）指导教师（签字）日期2010第二届全国大学生工程训练综合能力大赛作品设计报告无碳小车Nocarboncar设计报告参赛学校：西安文理学院作者：董亮亮　张航　陈龙指导教师：刘凌无碳小车摘要：无碳小车是给定一重力势

2、能通过能量转换原理将重力转换为机械能并驱动小车行走，该小车具有在前行时能够自动避开赛道上设置的障碍物。关键词：重力驱动、转向检测、齿轮传动Nocarboncarisgivenagravitationalpotentialenergythroughtheprincipleofenergyconversionwillconvertenergyandgravitytwo-wheel-drivendollywalk,Thiscarhasatravelingcanautomaticallyavoidtrackbarriers.Keywords:weight-driven，Steeringde

3、tection,Geartransmission目录1绪论51.1本次大赛简介51.2产品简介52系统方案6２２数据处理部分62.3行驶控制部分72.3.1直流电动机控制72.3.2舵机控制73功能与指标83.1电源功能与指标83.2传感器功能与指标94软件编程思路104.1软件编程思路104.2软件编程总体流程框图105硬件框图115.1机械模块115.2控制模块硬件设计126软件流程136.1寻线状态设计136.2传感器设计146.3舵机设计146.4驱动电机设计157系统测试总体设计177.1通电导线周围的磁场测定177.2双水平线圈检测188测试设备219特色229.1硬件

4、特色229.2软件特色22结论23附录A24参考文献311绪论1.1本次大赛简介2010年1月，第六届“博创杯”全国大学生嵌入式设计大赛再次拉开序幕。大赛在中国科学院、中国工程院王越院士，中国工程院倪光南院士等著名科学家的关怀和呵护下，规模日益壮大，影响不断加强，已经发展成为嵌入式领域最大规模、最高水准的年度赛事。赛事吸引了光明日报、搜狐、新浪等权威媒体的跟踪报道，也得到了合作企业及参赛师生的一致认可。通过这次比赛，可以锻炼我们的团队协作能力，为将理论更好的应用于实践打下坚实的基础，并提高自己的实践、创新能力。1.2产品简介本次参加比赛的智能车通过车前端的一排传感器感应赛道中心线位

5、置处20KHz电磁信号，通过A/D转换，将数字信号传输到单片机，经由单片机进行数据处理后通过脉冲信号来控制舵机转向，指引小车沿赛道行驶。其间，单片机可通过车后安装的光电编码器检测时速度大小，实时控制电机转速，达到弯道减速转向、直道加速直行的目的，使得小车能够平稳、迅速地跑完赛程。该智能车采用智能车大赛用A型车模，该车模为后轮驱动式，舵机安装在车前，采用S3010型舵机，，工作电压为4V—6V,通过连杆与前轮相连，采用PWM脉冲信号控制前轮转向。后轮电机为RS380SH型，7.2V直流电压驱动。电源采用7.2V的可充电电池。2系统方案按照功能将智能循迹小车系统分为三大部分：信号采集部

6、分、数据处理部分以及行驶控制部分。系统框图如图2-1所示20KHz电磁信号传感器MCU舵机控制电机驱动控制舵机直流电机图2.1系统框图2.1信息采集部分将智能车传感器分别放置于直道弯道形状的通有电磁信号的导线上，分别采集不同的电平信号，本智能车所使用电磁传感器可将电磁信号直接转换成数字信号，可直接输入单片机来进行控制。信号采集输出如下所示：状态1正常(a0a1a2a3a4a5a6a7)=(11000011)//其中低电平表示有信号，高电平表示没有信号//状态2左偏1(a0a1a2a3a4a5a6a7)=(00001111)状态3左偏2(a0a1a2a3a4a5a6a7)=(0010

7、0000)状态4左偏3(a0a1a2a3a4a5a6a7)=(01000000)状态5左偏4(a0a1a2a3a4a5a6a7)=(11110000)状态6右偏1(a0a1a2a3a4a5a6a7)=(00001000)状态7右偏2(a0a1a2a3a4a5a6a7)=(00000100)状态8右偏3(a0a1a2a3a4a5a6a7)=(00000010)状态9右偏4(a0a1a2a3a4a5a6a7)=(00000001)2.2数据处理部分传感器所采集信号为01电