自动往返电动小汽车设计报告

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1、机电学院测控2010_1李菠1001040111目录1设计任务………………………………………………………………………………11.1要求………………………………………………………………………………22方案设计………………………………………………………………………22.1路面检测模块………………………………………………………………………32.2LCD显示模块………………………………………………………………………32.3测速模块……………………………………………………………………………32.4控速模块…………………………………

2、…………………………………………43程序框图………………………………………………………………………………44系统的具体设计与实现………………………………………………………………64.1路面检测模块………………………………………………………………………64.2LCD显示模块………………………………………………………………………64.3测速模块……………………………………………………………………………64.4控速模块……………………………………………………………………………64.5复位电路模块…………………………………………

3、……………………………64.6脉冲产生模块………………………………………………………………………75最小系统图……………………………………………………………………………76系统程序………………………………………………………………………………97参考文献……………………………………………………………………………398附录…………………………………………………………………………………391.设计任务：40设计并制作了一个自动往返小汽车，其行驶路线满足所需的要求。1.1要求：1.1.1基本要求：（1）分区控制：如（图1）所示：

4、（图1）车辆从起跑线出发（出发前，车体不得超出起跑线）。在第一个路程C~D区（3～6米）以低速行驶，通过时间不低于10s；第二个路程D～E区（2米）以高速行驶，通过时间不得多于4秒；第三个路程E~F区（3～6米）以低速行驶，通过时间不低于8s。1.1.2．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）。　　（2）自动记录、显示行驶距离（记录显示装置要求安装在车上）。　　（3）其它特色与创新。2.方案设计：根据设计任务要求，并且根据我们自己的需要而附加的功能，该电路的总体框图可分为几个基本的模块

5、，框图如（图2）所示：40LCD显示模块测速模块AT89S51控速模块路面检测555定时器(图2)2.1路面检测模块：路面黑线检测模块采用反射式红外发射--接收器,在车底的前部和中部安装了两个反射式红外传感器.2.2LCD显示模块：采用1602LCD，由单片机的总线模式连接。为节约电源电量并且不影响LCD的功能，LCD的背光用单片机进行控制，使LCD的背光在小车行驶的过程中不亮，因为我们不必看其显示；在其它我们需要看显示的内容的时候LCD背光亮。2.3测速模块：采用采用霍尔开关元器件A44E检测轮子上的小磁铁从而给单片机

6、中断脉冲，达到测量速度的作用。霍尔元件具有体积小，频率响应宽度大，动态特性好，对外围电路要求简单，使用寿命长，价格低廉等特点，电源要求不高，安装也较为方便。霍尔开关只对一定强度的磁场起作用，抗干扰能力强，因此可以在车轮上安装小磁铁，而将霍尔器件安装在固定轴上，通过对脉冲的计数进行车速测量。其原理图接线如（图3）所示：40（图3）2.4控速模块：采用由双极性管组成的H桥电路。用单片机控制晶体管使之工作在占空比可调的开关状态，精确调整电机转速。这种电路由于工作在管子的饱和截止模式下，效率非常高；H桥电路保证了可以简单地实现转

7、速和方向的控制；电子开关的速度很快，稳定性也很高，是一种广泛采用的调速技术。其电路原理图如（图4）所示：（图4）3.程序框图：单片机主程序框图、速度感应程序框图和铁片感应程序框图分别如（图7）所示。40全速行驶开始第3条黑线限速模块设定速度第4条黑线全速行驶第5条黑线第6条黑线限速模块刹车刹车限速模块停10s,交替显示路程,时间停止,交替显示往返时间,路程全速倒车第10条黑线刹车限速模块第11条黑线刹车限速模块第9条黑线刹车第8条黑线全速行驶(图5)404．系统的具体设计与实现：4.1路面检测模块：路面黑线检测模块采用反

8、射式红外发射--接收器,在车底的前部和中部安装了两个反射式红外传感器.原理图如图6.图64.2LCD显示模块：采用1602LCD，由单片机的总线模式连接。为节约电源，LCD的背光用单片机进行控制。4.3测速模块：通过霍尔元件感应磁铁来产生脉冲(当霍尔元件在离磁场较近时输出会是高电平，其它时候是低电平)，一个车轮均匀放