电子设计竞赛论文-单片机智能小车设计

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1、2011年全国大学生电子设计竞赛陕西赛区竞赛设计报告封面作品编号：（由组委会填写）…&……………&……………剪切线………………&……………&…作品编号：（由组委会填写）参赛队编号（参赛学校填写）学校编号组（队）编号选题编号说明1.为保证本次竞赛评选的公平、公正，将对竞赛设计报告采用二次编码；2.本页作为竞赛设计报告的封面和设计报告一同装订；3.“作品编号”由组委会统一编制，参赛学校请勿填写；4.“参赛队编号”由参赛学校编写，其中“学校编号”应按照巡视员提供的组委会印制编号填写，“组（队）编号”由参赛学校根据本校参赛队数按顺序编排，“选题编号”由参赛队员根据所选试题编号

2、填写，例如：“0105B”或“3367F”。5.本页允许各参赛学校复印11摘要智能小车由两辆相同电动小车组成。本系统是基于自动控制原理，针对多通道多样化传感器综合控制；采用PWM技术动态控制电动小车的运动速度和运动方向；利用红外传感器器检测道路上的边沿。本系统的控制部分以8位51系列单片机STC89C52为核心，通过红外探测车道内线，自动寻找行驶路线，确保小车按规定的路线行驶。当小车进入超车区，当被超小车（甲车）进入开始减速，当要超车小车（乙车）也进入超车去后，向甲车发出超车请求信号，甲车收到乙车的信号后进一步减速，并回应乙车，可以超车，乙车接收到信号后走转进入超车去

3、，同时加速。当乙车超过甲车的位置，向右转驶出超车去，并向甲车发出超车结束信号。甲车接收到信号后加速到正常速度行驶。关键词：单片机，智能小车，超车，红外传感器,PWM技术，STC89C52，PWM系统29目录摘要0关键词：01.1题目任务及要求11.1.1题目任务11.1.2题目要求11.３各模块方案选择和论证31.３.1控制器模块31.３.2路线探测模块41.3.3驱动调速模块51.3.4转弯超车控制模块6二.系统的硬件设计62.1系统的总体设计，系统的计算62.2单元电路的设计72.2.1电源电路设计72.2.2探测电路设计72.2.3控制电路设计82.3系统原理图

4、93.1程序总体流程图103.2各个功能模块流程图11图3.2寻迹模块113.3程序清单12四.系统调试124.1系统的测试方案134.1.1传感器测试13用示波器测量测试红外接收管接收到红外线时两端电压变化范围。记录并计算需要放大的倍数。选出一组最佳数据用于施行的方案。134.1.2电源测试134.1.3直流电机测试134.1.4舵机测试134.2测试仪器134.3测试结果13五.总结14七.附录1629一.系统方案选择和论证1.1题目任务及要求1.1.1题目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，

5、实现两车交替超车领跑功能。小车车道如图1.1所示。图1.1　智能小车跑道1.1.2题目要求（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一圈。（2）甲、乙两车按图1所示位置同时起动，乙车通过超车标志线后在超区内实现超车功能，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。291.1.3题目说明（1）赛车场地由2块细木工板（长244cm，宽122cm）拼接而成，离地面高度不小于6cm(可将垫高物放在木工板下面，但不得外露)。板上边界线由约2cm宽的黑胶带构成；虚线由2cm宽、长度为10cm、间隔为10c

6、m的黑胶带构成；起点/终点标志线、转弯标志线和超车标志区线段由1cm宽黑胶带构成。图1.1中斜线所画部分应锯掉。（2）车体（含附加物）的长度、宽度均不超过40cm，高度不限，采用电池供电，不能外接电源。（3）测试中甲、乙两车均应正常行驶，行车道与超车区的宽度只允许一辆车行驶，车辆只能在超车区进行超车（车辆先从行车道到达超车区，实现超车后必须返回行车道）。甲乙两车应有明显标记，便于区分。（4）甲乙两车不得发生任何碰撞，不能出边界掉到地面。（5）不得使用小车以外的任何设备对车辆进行控制，不能增设其它路标或标记。（6）测试过程中不得更换电池。1.2系统基本方案根据题目要求，

7、系统可以划分为控制部分和信号检测部分。其中信号检测部分包括：边界检测模块，超车区检测模块。控制部分包括：速度控制模块，方向控制模块。模块框图如图1.2为实现各模块的功能，分别作了几种不同的设计方案并进行了论证。图1.2系统模块框图291.３各模块方案选择和论证1.３.1控制器模块根据题目要求，控制器主要用于各个传感器信号的接收和辨认、控制小车的电机的转速、控制舵机转向等。对于控制器的选择有以下三种方案。方案一：采用新华龙C8051F02作为系统控制器，C8051F020微控制器的内核CIP－51在保持CISC结构及指令系统不变的基础上对指令实行流水作