第六届合肥学院电子设计大赛报告

1、第六届合肥学院电子设计大赛报告竞赛题目：智能小车参赛队伍：电气自动化队员姓名：李扬虎李欢丁福双队员学号：070507603407050760200705076019目录一、系统组成 .2 b5E2RGbCAP二、方案比较 .3 p1EanqFDPw1、巡迹方案比较 .3DXDiTa9E3d2、控制电机方案比较 .4RTCrpUDGiT3、显示设备方案比较 .45PCzVD7HxA4、声光信号设备方案 .4 jLBHrnAILg1 / 8三、电路设计 .5 xHAQX74J0X1、巡迹电路设计 .5LDAYtRyKfE2、寻光电路设计 .5Zzz6ZB2Ltk3、电机驱动电路设计 .6 dvzf

2、vkwMI1四、软件设计 .6rqyn14ZNXI2、按流程图编写程序并调试结果.7 EmxvxOtOco3、数据分析 .7 SixE2yXPq5五、总结与体会 .76ewMyirQFL六、参考文献 .7kavU42VRUs1、步进电机驱动电路 .8y6v3ALoS892、程序代码： .8M2ub6vSTnP【摘要】：本次设计的简易智能电动小车，使用 AT89C52 作为小车的检测和控制核心。根据题目设定的行进及具体要求，分别采用红外传感器进行寻迹行驶、黑带采集及变速行驶，采用直流减速电机对小车实行较精确定位，由LCD 显示出各项功能知识。由数码管进行行驶时间显示，由蜂鸣器及LED 构成声光提

3、示电路。最后，小车的运行过程中的各种自动化过程由单片机通过编程实现。0YujCfmUCw【关键词】： AT89S52巡迹步进电机红外对管显示【 Abstract 】The simple design of intelligent electric car, using AT89C52 as a car detection and control core. According to the subject specific requirements set by the road and were seeking infrared sensors to track vehicles with

4、black belt collection and speed driving, use of DC gear motor is a more accurate positioning of the car by the LCD display a knowledge of the variousfunctions. Digital tube running from the time indicated by the buzzer and the LED circuit constitutes a sound and light tips. Finally, the car running

5、in the process of a variety of automated processes by the MCU through the programming. eUts8ZQVRd【 Keyword 】 AT89S52 Patrol track stepper motor phototube display sQsAEJkW5T一、系统组成本设计课题要求小车在90 秒时间之内跑完要求设计的跑道，并能检测声光信号发出报警。 其中还可自我发挥，即具有避障，实时记录显示行驶路程和速度等等。具体系统方框图如下所示：GMsIasNXkA2 / 8寻 光D 点检测AT89S52步进电机巡迹液

6、晶显示二、方案比较1、巡迹方案比较方案一： 采用普通发光二极管及光敏电阻组成的发射接收方案。光敏电阻的阻值可以跟随周围环境光线的变化而变化。当光线照射到白线上面时，光线发射强烈， 光线照射到黑线上面时，光线发射较弱。因此光敏电阻在白线和黑线上方时，阻值会发生明显的变化。将阻值的变化值经过比较器就可以输出高低电平。但是该方案在实际使用时，容易受到外界光源的干扰，有时甚至检测不到。主要是因为可见光的反射效果跟地表的平坦程度、地表材料的反射情况都有直接关系。虽然可采取超高亮度发光二极管降低一定的干扰，但这又增加额外的功率损耗。 TIrRGchYzg方案二： 采用反射式红外对管，即利用红外线在不同颜色

7、的物体表面具有不同的反射性质的特点， 在小车行驶过程中红外发射管不断发出红外线，当发出的红外线照射到白色的平面后反射， 若红外接收管能接收到反射回的光线则检测出白线继而输出低电平，若接收不到发射管发出的光线则检测出黑线继而输出高电平。单片机就是通过接收到的高低电平为依据来确定黑线的位置和小车的行走路线。虽然此方案易受环境的影响，识别的可靠程度不高，但是由于其结构简单，体积小巧， 易于安装， 完全能用多个该传感器构成高精度的控制辐射3 / 8网络提高识别的可靠性、准确性，考虑到实际应用环境，因此我们选择方案二。7EqZcWLZNX2、控制电机方案比较方案一：利用步进电机的准确定长步进性能方便的实

8、现调速和方向的偏转，且能准确的测量速度、 路程以及时间， 简化编程和硬件连接的工作量。但是步进电机在与机械配合的小车改装上难度极大，非短时间所能完成。该方案实现较困难。lzq7IGf02E方案二：用玩具小车上自带的双直流电机，只需对后轮电机进行简单改造，加上一个齿轮减速装置即可，两电机分别负责小汽车的驱动和转向的功能，依据外围红外反射传感器所采集到的信息可以补足直流电机定位不准的缺点，同时红外反射传感器的使用还能实现比较准确的寻迹行驶，用较好的控制算法及特色硬件来提高小车的整体性能，可具有很高的性能/ 价格比。经比较，采用方案二。zvpgeqJ1hk3、显示设备方案比较方案一：采用传统数码管作

9、为显示设备。传统数码管具有低能耗、低损耗、低压、长寿命、耐老化、防晒、防潮、防火、防高（低）温的特点；对外界环境要求低，易于维护；同时其精度比较高，精确可靠，操作简单，程序编写容易，资源占用少。本设计要求显示的内容较多， 如果利用传统数码管来显示，则需要好几块数码管，这样占用单片机很多的I/O 口，并且不够美观， 也不易区分各块数码管显示的是什么内容。所以，该方案不被采用。 NrpoJac3v1方案二：采用液晶显示屏（LCD ）显示时间和路程。液晶显示器具有功耗低、无辐射危险、平面直角显示以及影像稳定等，可视面积大， 画面效果好， 也可以显示汉字，分辨率高，抗干扰能力强， 显示内容多等特点。因

10、此， 只要用一块液晶显示器就可以显示设计要求的全部内容。此外，液晶显示器与单片机连接电路较简单，且占用的I/O 口较少。通过比较，我们采用方案二，用LCD12864 进行显示。 1nowfTG4KI4、声光信号设备方案该项设计中，要求小车到达区入口处D 点时，停留5 秒，并能发出断续声光报警。到停止线 E 处时，小车车身中心点应对准停止线，误差控制在±2cm，并能发出断续声光报警。在发声方面，使用蜂鸣器代替扬声器，因为扬声器功耗比较大，体积也较大，而本设计4 / 8对声音信号要求不高，所以我们使用功耗与体积都较小的蜂鸣器。而在发光方面， 我们选择普通的发光二极管。fjnFLDa5Zo三、电路设计1、巡迹电路设计该设计采用红外对管构成的红外传感器，具体电路如图所示：红外对管电路我们在小车的前端底部安装三对相同的红外对管， 用来检测地面信号， 每个红外对管都有一个发射管和一个接收管，发射管发射红外线到地面