智能寻线小车论文

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1、2008年“求是”杯大学生电子设计竞赛传递火炬（A题）一任务利用组委会提供的电机等材料设计并制作一台全自主小车，在规定吋间内由起始点出发沿规定的路径到达终点，路径各段均有不同要求，综合功能完成程度与时间评分二要求规定路径如下图所示路径说明:小车市起始区出发，沿箭头方向循迹运行。在弧线区，小车可自选路径，但直线去必须循轨，右侧打叉的路径为禁行路，小车经休息区吋，许停留5秒，停留吋应有声指示，然后继续前行，最后150cm为减速区，小车应减速驶过，用时不小于60秒，最后小车停在终点区，并进行声光指示（终点和休息区的声光指示应有区别）。除减速区，其余其它路段应尽量高速行驶，小车行使全程（除弧线区）小车

2、车体应有一部分覆盖轨迹线，全程吋间不得超过180秒。轨迹线为黑色，宽度约为1.5cm场地为赛场地血。一、方案选择与论证1、运动方式的选择通常的运动方法有轮式和履带驱动式两种，其选择依赖于路面状况、机械复杂性和控制复杂性。方案一：采用四轮常见的汽车结构模式特点是一个马达作为动力，通过变速箱驱动后轮；另一个马达转动导向轮来决定行驶方向。优点是在直道行驶速度较快、方向和速度和互独立。缺点为转弯半径大、驱动轮易打滑、导向轮方向不易精确控制。方案二：采用履带式结构特点：两个电机分别驱动两条履带。优点是可以在原地转动；在不平的路面上性能稳定，牵引力大。缺点为速度慢、速度和方向不能单独控制摩擦力很大；能量损

3、耗大，机械结构复朵。综合考虑，我们将轮式和履带式的优点结合在一起，采用两个大脚车的模型（见附图三）拼接而成，达到了较好的机动性和可控性。2、电机驱动调速方案论证电机驱动调速方案的控制目标是实现电动机的正、反转及调速寿命较短、可靠性低。方案三：H型PWM电路采用电子开关组成H型PWM电路。H型电路保证了简单的实现转速和方向的控制；用单片机控制电子开关工作的占空比，精确调整电动机转速。最终选择方案三。3、路面探测方案论证探测路面黑线的原理：光线照射到路面并反射，由于黑线和白线的反射系数不同，可根据接收到的反射光的强弱来判断传感器和黑线相对位置。方案一：采用可见光发光二极管和光敏二极管采用普通可见光

4、发光管和光敏管组成的发射一接收电路。其缺点在于易受到环境光源的影响。即便提高发光管亮度也难以抵抗外界光的干扰。方案二：采用反射式红外发射一接收器采用反射式红外发射一接收器。直接用直流电压对发射管进行供电，其优点是实现简单，对环境光源的抗干扰能力强，在要求不高时可以使用。方案三：采用脉冲调制的红外发射一接收器在方案二的基础上采用脉冲调制发射。由于环境光干扰主要是直流分量，因此如果采用带有特定交流分量的调制信号，则可在接收端采用相应的手段来大幅度减少外界干扰。缺点是实现复杂、成本高。根据本题目中对探测地而的耍求，由丁传感器可以在车体的下部，发射、接收距地面祁很近，外界光对其的干扰祁很小。在基本不2

5、4VSVIOK*2>vpl.Opl.Ipl.2pl.3l^MHZpl.6leri/vpt)RXliPAO一irsrnyiM.2'1N1UP3.3nvr<1Tl/I-WRTP3.&ri^im.7X1A1.1—Ak2—9101112I<14产1617IQ201X13l(kd-VCX'gol^>4卩"IV-IP23P22囂X君u爺.<0姜27董24221r<»6!CW*FPAU9FRCX3FSEN47()l<2If470470vex*I1PI22TIP心：IIP22.11PI2224VHP122HPI22影响效果的前提下，为了简便起见，我们选用了方案二。