循迹竞速电动车设计

1、电子学教研室电子学教研室 数字电子技术数字电子技术循迹竞速电动车设计循迹竞速电动车设计电子技术基础课程设计电子技术基础课程设计电子学教研室电子学教研室 数字电子技术数字电子技术n熟练掌握数字电路课程中常用芯片的使用方法；n掌握控制逻辑电路的设计和电路调试技能；n了解并掌握直流小电机的PWM控制思想。u设计目的设计目的电子学教研室电子学教研室 数字电子技术数字电子技术p小车从出发点开始，必须预定沿轨迹运动。到达终点线时小车自行后退。完成时间按小车从出发点到到达终点线所用时间计。每个小组的小车要按上述要求跑完全程，小车跑动期间不能人为干预小车运动，直至小车到达终点线并一直后退。p三人一组，协同工作

2、。三人一组，协同工作。u设计要求设计要求电子学教研室电子学教研室 数字电子技术数字电子技术u 设计方案设计方案电子学教研室电子学教研室 数字电子技术数字电子技术u 轨道监测方案轨道监测方案电子学教研室电子学教研室 数字电子技术数字电子技术nPWM控制电机转速（L293B）u 电机驱动电机驱动电子学教研室电子学教研室 数字电子技术数字电子技术n两节锂电池+LM7805数字电路供电：DC 5V驱动电机供电：DC 8-12Vu 电源模块电源模块电子学教研室电子学教研室 数字电子技术数字电子技术u控制模块输入为两个红外循迹传感器，输出端则可根据小车控制策略不同有两种方案：p通过车轮速度差实现方向控制：

3、输出端接比较器的输入，输出到比较器的值可以改变比较器的输出脉宽，进而调节左右轮电机的速度。p通过电机正反转实现方向控制：输出的Ldir与Rdir可以作为电机驱动芯片的输入。u 控制策略控制策略推荐第二种方案！推荐第二种方案！电子学教研室电子学教研室 数字电子技术数字电子技术NE555P74LS1474LS16374LS85L293B74LS85u 控制电路控制电路 电子学教研室电子学教研室 数字电子技术数字电子技术u 控制板时钟控制板时钟波形整形波形整形NE555P74LS14电子学教研室电子学教研室 数字电子技术数字电子技术u直流电机直流电机PWM调速调速Q的值的不同可的值的不同可以使得比较

4、器输以使得比较器输出脉宽不同，实出脉宽不同，实现脉宽调制。现脉宽调制。74LS163NE555P74LS85 电子学教研室电子学教研室 数字电子技术数字电子技术NE555P74LS1474LS16374LS85L293B74LS85u 控制电路控制电路 电子学教研室电子学教研室 数字电子技术数字电子技术n简单逻辑使用车轮正反转控制小车方向，转速设为恒定值转速设为恒定值u需要设计的部分需要设计的部分输入输入输出输出小车小车运动运动SL（左传感器）SR（右传感器）Ldir（左电机）Rdir（右电机）0011后退0110左转1001右转1100前进需要设计的逻辑（轨道为深色）需要设计的逻辑（轨道为深

5、色）电子学教研室电子学教研室 数字电子技术数字电子技术n在小车到达终点时检测到长黑线时一直后退，即到达终点后不再循迹。可使用D触发器作为小车目前状态的寄存器。相当于控制板输入多了一个输入变量，即触发器的输出状态值。u 终点退出方案终点退出方案输入输入输出输出小车小车运动运动QSLSRLdirRdir00011后退00110左转01001右转01100前进10011后退10111后退11011后退11111后退RirQSRLirQSL 卡诺图卡诺图化简化简电子学教研室电子学教研室 数字电子技术数字电子技术nD触发器 74HC74u 终点退出方案终点退出方案电子学教研室电子学教研室 数字电子技术数

6、字电子技术n小车能够完成的跑道越完整（直轨道部分为最低要求），成绩越高。n小车从出发到到达终点的时间越短，成绩越高。n所用芯片数量越少、电路搭建得越整洁，成绩越高。n提供三次验收调试机会，调试时间越短，验收时间越早，成绩越高（+5）。u验收要求验收要求电子学教研室电子学教研室 数字电子技术数字电子技术u成绩构成成绩构成n实验验收 50% 小组成员共享验收成绩n口头答辩 30%小组成员单独答辩，成绩不共享n设计报告+器件回收 20% 纸质报告16周周三前提交至逸夫楼605室纸质报告每人一份，每组集体装订，装订顺序按照贡献由大到小报告涉嫌抄袭，成绩/3。严重抄袭，报告成绩归零 电子学教研室电子学教

7、研室 数字电子技术数字电子技术n电路图仅供参考，元器件以所配发的实际器件为准，合理使用所配发的电阻、电容。n配发的元器件中，部分元器件手册已经给出，其余需自行百度n器件发放、回收由课代表负责。除电阻、电容、导线之外的器件需要分类回收。器件回收有问题影响成绩。n注意保持实验室环境卫生，完成实验后，将仪器仪表放归原位。实验室仪器、工具绝对不允许带走。实验室仪器、工具绝对不允许带走。u 注意事项注意事项电子学教研室电子学教研室 数字电子技术数字电子技术n电路必须在寝室搭好，到实验室主要是调试验收。n调试方法：按照功能模块逐块调试，最后联调；上电前先调好电源电压；面包板要提前检测！n设计方法：在完成全部设计的基础上，可以再使用CPLD或FPGA进行设计 (不可使用单片机)，作为加分项；n关于作弊借用电路