智能小车综合实验模块设计

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1、实验仪器与技术智能小车综合实验模块设计刘敏，杜刚，闫天瑜（中国地质大学（北京）信息工程学院，北京100083）摘要：目前单片机应用领域愈加广泛，单片机的教学已相当普及，但是单片机实验教学主要是以实验箱为主，实验内容比较单一，缺乏综合性、设计性的实验项目，不利于学生综合实践能力的锻炼与提高。而且大多实验箱只具备一款单片机，不能兼容其它单片机，为此高校要花费大量的资金购置各类单片机的实验箱。为此设计了一种智能小车综合实验模块。文中概要介绍其设计思想、总体设计方案和实验模块的应用及特点。关键词：单片机；实验装置；方案设计TheDesignofIntelligentcarexper

2、imentmodule(LIUMin,DUGang,YANTian-yu)(SchoolofInformationEngineering,ChinaUniversityofGeosciences,Beijing,100083,China)Abstract:Atpresent,single-chipapplicationsareusedmorewidely,single-chipisquitepopular,butthesingle-chipexperimentbasedonexperimentalboxisoftenboring.Lackofcomprehensivedes

3、ignofthepilotprojectisnotconducivetothestudentsComprehensivetrainingandthepracticalabilitytoimprove.Andmostoftheexperimentsonlyhaveonekindofsinglechip,theycannotbecompatiblewithothersingle-chips.Universitieshavetouselotsofmoneytopurchasetheexperimentalsingle-chipboxes.SoIdesigntheintellige

4、ntcarexperimentalmodule.Thearticleoutlinedthethinkingofitsdesign,programdesignandtestthemoduleandapplicationcharacteristics.Keywords:Single-chip;ExperimentalDevice;Design1引言随着单片机性能的不断提高，其应用领域愈加广泛。各大高校纷纷开设单片机这一课程。各高校在单片机实验教学多是采用实验箱作为主要实验器材。实验箱有其不足之处，比如实验箱实验枯燥乏味，综合实验缺乏，只具备一款单片机。为此，增加实验的趣味性、多

5、样性，提高学生的综合性程序编写能力，降低购置成本成为单片机实验器材的主要任务。作者简介：刘敏（1985-），男，浙江人，硕士研究生，研究方向：检测技术与自动化装置；杜刚（1964-），男，北京，副教授，博士，实验室主任。195北京高教学会实验室工作研究会2008年学术研讨会论文集2设计思想2.1兼容性该实验模块能够兼容At89c51、凌阳Spce061A和atmega128单片机三款主流单片机，大大增强了实验箱的兼容性，可以根据不同课程的实验要求更换单片机，能够实现一机多用，节约大量的实验经费。2.2综合性其涵盖了At89c51、凌阳Spce061A和atmega16单片机

6、的各种实验，包括基础的跑马灯实验、发声实验、小车运动实验、数码管控制实验等等。其功能与目前普遍使用的单片机实验箱基本相当，能很好的满足学生各种实验所需。该实验模块又能提供大量的综合性实验，提高学生的综合性编程能力。2.3结构实验模块由底盘、红外线收发电路板、主控板和凌阳Spce061A精简板组成。从下至上分别为底盘、红外线收发电路板、主控板和凌阳Spce061A精简板。最上层的61精简板集成有A/D、D/A等电路，功能全面，能满足凌阳Spce061A单片机的各个实验需求。第二层为主控板，包括51单片机和跑马灯、数码管等实验模块电路以及凌阳Spce061A单片机和51单片机的

7、IO扩展口。第三层是红外线收发电路，为小车提供寻迹、蔽障功能所需的红外信号。底盘由两个直流电机和H桥电路组成。为了提高小车运动的灵活性，小车只设计了2个动力轮，其实物如图1所示。61精简板主控板红外收发电路板底座图1实验模块实物图3各电路设计如图1所示该实验模块由小车地盘、红外线收发电路板和主控电路板三块电路板组成。设计中除了完成跑马灯、数码管控制、蜂鸣器控制等基础实验外，还特意增加了测距传感器和黑白传感器，这样使小车具有寻迹、蔽障等与众不同的智能化综合性实验功能，极大地增加了实验模块的趣味性。3.1红外收发电路设