2011年全国大学生电子设计竞赛C题

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1、....目录摘要31.设计任务及要求41.1设计任务41.2设计要求42.系统方案52.1控制模块的论证与选择52.2电源模块的论证与选择52.3小车车体的论证与选择62.4电机模块的论证与选择62.5电机驱动模块的论证与选择62.6寻迹模块的论证与选择72.7避障模块的论证与选择72.8显示模块的论证与选择72.9按键模块的论证与选择82.10通信模块的论证与选择82.11方案选定93.系统的理论分析与计算103.1系统的信号检测与控制103.1.1系统的信号检测103.1.2系统的信号控制103.2两车之间的通信方法113.3节能114.电路与程序设计124.1电

2、路的设计124.1.1系统总体框图124.1.2控制器的电路设计134.1.3稳压电源的电路设计134.1.4电机驱动电路的设计14学习参考....4.2程序的设计154.2.1程序功能描述与设计154.2.2程序流程图165.测试方法与测试结果195.1测试方案195.2测试条件与仪器195.3测试结果及分析195.3.1测试数据195.3.2测试分析与结论19参考文献17附录118附录219附录320学习参考....智能小车的设计摘要：本作品以低功耗的ATmega16单片机为控制核心；MP2307稳压电路供电；使用光电传感器寻线和避障；LN298N驱动电机；以光电

3、传感器来实现甲乙两车之间的通信；结合了PWM调速等技术，设计了一组智能小车。该小车的车体由控制、电源、按键、小车硬件、电机、电机驱动、寻迹、避障、显示和光电传感通信等十个模块组成，可用于无人驾驶、自动探测等人工智能领域。关键字:ATmega16、MP2307、光电、LN298N学习参考....1.设计任务及要求1.1设计任务甲车车头紧靠起点标志线,乙车车尾紧靠边界,甲、乙两辆小车同时起动，先后通过起点标志线，在行车道同向而行，实现两车交替超车领跑功能。跑道如图1-1所示。图1-1赛车跑道1.2设计要求1.基本要求（1）甲车和乙车分别从起点标志线开始，在行车道各正常行驶

4、一圈。（2）甲、乙两车按图1-1所示位置同时起动，乙车通过超车标志线后在超车区内实现超车功能，并先于甲车到达终点标志线，即第一圈实现乙车超过甲车。（3）甲、乙两车在完成(2)时的行驶时间要尽可能的短。2.发挥部分（1）在完成基本要求(2)后,甲、乙两车继续行驶第二圈，要求甲车通过超车标志线后要实现超车功能，并先于乙车到达终点标志线，即第二圈完成甲车超过乙车，实现了交替领跑。甲、乙两车在第二圈行驶的时间要尽可能的短。（2）甲、乙两车继续行驶第三圈和第四圈，并交替领跑；两车行驶的时间要尽可能的短。（3）在完成上述功能后，重新设定甲车起始位置（在离起点标志线前进方向40cm

5、范围内任意设定），实现甲、乙两车四圈交替领跑功能，行驶时间要尽可能的短。学习参考....1.系统方案本系统主要由控制模块、电源模块、按键模块、小车车体、电机模块、电机驱动模块、寻迹模块、避障模块、显示模块及通信模块组成，其结构框图如2-1所示，下面分别论证这几个模块的选择。2-1智能小车的系统框图2.1控制模块的论证与选择方案一：采用凌阳SPCE061A小板作为主控制芯片，而且可以采用凌阳的小车模组，可以很快的完成其基本功能，但是用该小板存在一定的局限性，较难扩展功能，而且各个模块的拼凑，没有比集成在一块板的稳定性高。方案二：采用ATmega16作为主控制芯片，该芯片

6、内部的Flsah、EEPROM、SRAM容量较大；所有型号的Flash、EEPROM都可以反复烧写、全部支持在线编程烧写(ISP)；每个IO口都可以以推进驱动的方式输出高、低电平，驱动能力强；内部资源丰富，一般都集成AD、DA转换器、PWM、SPI、USART、TWI、I2C通信口、丰富的中断源等。具有C语言风格的汇编语言，有与标准C兼容的C语言，C语言函数可以与汇编函数互相调用，使其开发更加容易，实现整个系统更加简单。因此，采用该芯片可以比较灵活的选择各个模块控制芯片，能够准确的计算出时间，有很好的实时性。基于以上分析，我们选择了方案二，采用ATmega16作为智能

7、小车的主控制芯片。2.2电源模块的论证与选择学习参考....方案一：采用升压型稳压电路。用1片MC34063芯片别将3V的电池电压进行直流斩波调压，得到5V的稳压输出。只需使用一节电池，即节省了电池，又减小了系统体积重量。但该电路供电电流小，供电时间短，无法使相对庞大的系统稳定运作。方案二：采用由MP2307构成的开关稳压电路。MP2307具有转换效率高，速度快等优点。该器件可集成100mΩ功率MOSFET的负载，提供3A的连续输出电流；其带宽工作输入电压为4.75V到23V。电流模式控制可提供快速瞬态响应和cycle-by-cycle电流限制。可编