智能电动往返小车设计(论文+电路+程序)

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1、自动往返电动小汽车(高级组)设计报告组员：83摘要本自动往返电动小车可以实现在一段特定赛道上往返行驶，在特定路段限速通过，并且测量行驶时间和路程的功能。设计以改装的玩具小车为基本车架，以单片机AT89S52为控制中心，利用RPR220光电对管扫描赛道上区分路段的黑线，还通过该种光电对管计算小车车轮转过圈数，由此算出小车驶过路程。另外，系统运用L298N驱动小车的直流电机，并且可以在LCD1602上显示小车往返时间和路程。关键词：自动往返小车限速AT89S52RPR220L298NAbstractThisautomaticgo-returntoycarholdaseries

2、offunctions,thosearego-and-returningonaskepticaltrack,runninginalimitspeedonacertainlength,andrecordingthedistanceaswellastime.Thedesignisstructurallybasedonare-equippedtoycar.AT89S52isusedasthecontrolcenter.PRP220isusedtoscantheblacklinesandtocounthowmanyroundsthewheelruns,bywhichwaywege

3、tthedistancethetoycarpasses..What’smore,L298NisusedtomotivatetheDCelectricmachinery.ThesystemputsthetimeandthedistanceonLCD1602.83Keyword:automaticgo-returntoycar,limitspeed,AT89S52,RPR220,L298N1、设计任务设计并制作一个能自动往返于起跑线与终点线间的小汽车。允许用玩具汽车改装，但不能用人工遥控（包括有线和无线遥控）。跑道宽度0.5m，表面贴有白纸，两侧有挡板，挡板与地面垂直，其高度

4、不低于20cm。在跑道的B、C、D、E、F、G各点处画有2cm宽的黑线，各段的长度如图1所示。1.1基本要求1)车辆从起跑线出发（出发前，车体不得超出起跑线），到达终点线后停留10秒，然后自动返回起跑线（允许倒车返回）。往返一次的时间应力求最短（从合上汽车电源开关开始计时）。2)到达终点线和返回起跑线时，停车位置离起跑线和终点线偏差应最小（以车辆中心点与终点线或起跑线中心线之间距离作为偏差的测量值）。3)D～E间为限速区，车辆往返均要求以低速通过，通过时间不得少于4秒，但不允许在限速区内停车。1.2发挥部分1)自动记录、显示一次往返时间（记录显示装置要求安装在车上）。83

5、1)自动记录、显示行驶距离（记录显示装置要求安装在车上）。2)其它特色与创新。2、方案论证与选择2.1、系统总体框图选定自动往返小车的题目后，我们决定购买一台符合尺寸要求的玩具遥控小车，通过去掉其遥控部分，并直接利用上面的直流电机的方法实现要求，由此节省自行安装和调试小车动力部分的时间。根据设计任务要求，经过论证选择，最终确定的系统设计框图如下：系统分为单片机控制模块、外部传感器模块、电机驱动模块、电源模块、按键模块和LCD液晶显示模块。2.2、各模块硬件选择2.2.1、控制模块控制模块负责接收传感器和按键的输入，控制液晶显示模块和PWM控制输出。主流方案是采用FPGA芯

6、片或者单片机。83方案1：采用可编程逻辑器件FPGA作为控制器。FPGA可以实现各种复杂的逻辑功能、规模大、密度高、体积小、稳定性高、IO资源丰富、易于进行功能扩展。方案2：采用Atmel公司的AT89S52单片机作为主控制器AT89S52是一个低功耗，高性能的51内核的CMOS8位单片机，片内含8k空间的可反复擦些1000次的Flash只读存储器，具有256bytes的随机存取数据存储器（RAM），32个IO口，2个16位可编程定时计数器。考虑到本系统不需要复杂的逻辑功能，对数据的处理速度的要求也不是非常高。且从使用及经济的角度考虑我们选择较为成熟的方案2。2.2.2、

7、外部传感器模块外部传感器模块主要作用是检测赛道上的黑线以及测量车轮转过圈数。主要方案有以下两种。方案1：83该方案用光敏电阻组成光敏探测器检测黑线，用霍耳传感器进行测速。首先，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，只要将阻值的变化值经过比较器就可以输出高低电平。其次，使用利用霍耳效应的传感器。当载流导体或半导体出于与电流相垂直的磁场中时，在其两端将产生电位差的这一现象称为霍尔效应。如果在车轮