【精品】电子设计大赛论文

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1、1.系统设计方案41.1.路面标志线检测方案的选择与论证41.2.控制芯片选择41.3.电机的选择51.4.电机驱动方案的选择与论证51.5.探测前方小车方案选择52.理论分析与计算62.1信号检测与控制62.1.1寻迹电路分析62.2两车Z间的通信92.2.1基本设想92.2.2.无线通信原理9223.数据计算102.3节能113.系统具体设计与实现123.1系统总体概况123.1.1各模块电路设计123.2系统的软件设计153.2.1软件的主要特色153.2.2主程序软件流程154.系统调试与测试方法174丄测试方案及测试条件174.2

2、测试结果184.3测试结果分析185.结论与展望18智能小车摘要：本设计以Freescale-MCS12作为智能小车控制核心，屯路分为路面黑线检测模块、电机驱动模块、超声探测模块、小车车速和方向控制模块、无线通讯等几部分。路面检测采用激光传感器来检测黑线；超声波传感器用来检测并保持小车Z间的安全距离；采用PWM技术控制电机驱动，灵活方便地对车速及方向进行控制。各探头的信号经单片机综合分析处理对小车的轨迹进行控制分析。基于可靠的硬件设计和抗干扰的电路设计，加之采用稳定而且独特的软件编程，实现了小车在行进过程屮路线的精确控制，附加的彩灯指示等功

3、能使得本设计更加完善和人性化。关键词：智能小车超声探测电机驱动无线通讯AbstractInthisdesign,thecontrollerofthesmartcarisbasedonFreescale-MCS12.Thecircuitiscomposedofthefollowingmodules:detectingtheblackTrackline,motordrivemodule,Ultrasoundprobemodule,carspeedanddirectioncontrolmodule,RFWirelessDataCommunicat

4、ionModuleetc..ThedetectionofblacklineontheroadisrealizedbyreflectionLasersensor;theUltrasonicsensorisusedtodetectandmaintainthesafedistancebetweencars;ThemotordrivemoduleadoptsPWMtechnologytocontrolthecar'sspeedflexiblyandconveniently.TheFreescale-MCS12syntheticallyprocess

5、estheinformationcollectedfromallthedetectingheads.Theaccuratecontrolofthecar'sadvancingrouteisbasedonreliablehardwaredesign,alongwiththestableandspecialsoftwareprogramming.Additionalfeaturessuchaslanternindicateamoresophisticatedanduser-friendlydesign.Keyword：smartcar,Ultr

6、asoundprobe,RFWirelessDataCommunication,motordrive1.系统设计方案1.1.路面标志线检测方案的选择与论证路面标志线检测包插检测边界线、起点/终点标志线、转弯标志线和超车标志区线段。探测路面黑线的基木原理是：光线照射到路面并反射，由于黑线和白木板对光的反射不同，所以可以根据接收到的反射光强弱来判断黑线。可实现的方案有以卜•几种：方案一：采用普通发光二极管及光敏电阻组成的发射接收方案，电路如图1-1图1-1二极管电路图该方案实施吋，易受到外界光源的干扰，有时甚至检测不到。主要因为可见光的反射效果

7、跟地面的平坦程度和材质冇很人关系。虽然可采用超高亮度发光二极管降低一定干扰，但会增加额外功耗。方案二：激光传感器。由于采用带有交流分量的调制信号，可大幅度减小外界干扰；在试验中，我们发现它对黑色物体的检测效果很好，测岀其反应速度约为3us,外围电路也较简单。激光的优点简而言之就是：探测距离远、抗干扰能力强、电路简单。当然也有缺点：价格相对昂贵、器件寿命短。比较以上两种方案，方案二占有很大优势，市场上很多激光传感器探头也是基于这个原理。这样不但能准确完成测量，而且能避免电路的复杂性，因此选择方案二。1.2.控制芯片选择方案一：89C51作为自

8、动控制小车的控制核心。51单片机具有价格廉价使用简单等特点，但是运算速度较低，功能比较单一，若对小车实现较为复朵的功能时候就必须外扩芯片，控制过程相对比较繁琐。方案二：E思卡尔F