用51单片机设计电动车跷跷板

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1、一拟粗寒应i辍“～电子测量技术ELECTRoNICMEASUREMENTTECHNOI瞄Y用51单片机设计电动车跷跷板陈世夏戚甫峰李树峰潘传勇(海军航空工程学院航空电子系青岛266041)第31卷第5期2008年5月摘要：本设计的目的是使电动小车在跷跷板上按预定轨道运行，并能够在过中点后自动寻找平衡。为使电动车在跷跷板上按要求准确运行采用了单片机AT89C51最小系统作为电动车的检测和控制系统。通过红外发射接收一体探头检测路面黑色寻迹线，使小车按预定轨道行驶，根据角度传感器检测跷跷板的平衡状态，控制电动车使其在跷跷板上达到动态平衡。再加上基于AT89C51单片机

2、的键盘、液晶显示电路，构成了整个系统的硬件总电路。最后通过软件设计，实现了按预定轨道行驶、保持平衡等功能。本设计通过实际检测获得圆满成功。关键词：角度传感器；平衡；寻迹线；红外探头中图分类号：TM933文献标识码：AMicrocontrollerdesignwith51electriccarsseesawChenShixiaQiFu}engLiShufengPanChuanyong(NavyAeronauticalEngineeringAcademyQingdaoBranch，Qingdao266041)Abstract：Inordertolettheelect

3、romotiondollyrunontheteeterboardexactly，ourdesignadoptsSCM_AT89c5lleastsystemasdolly'smeasureandcontrolsystem．Throughexaminingtheblacktracebyinfraredrayelectopuh-receiver，tOmakethedollyrunontheprearrangeorbiLtheother，basesonangletransducer，SCMexaminesthebalancestateoftheteeterboardtO

4、controltheelectromotiondollyreachtObalanceontheteeterboard．WealsointroducedthekeyboardbaseelonAT89C51SCMandfluidingcrystalrevealingelectrocircuit，whichconstituentsthechiefhardwareelectrocircuitoftheentiresystem．Finally，thefunctionisrealizedincludingrunontheorbit，keepbalance，etc，using

5、softwaredesignment．Keywords：angletransducer；balance；blacktrace；IRprobeO引言本设计为参加电子设计竞赛而作，较好地解决了电动车在跷跷板上的运行和控制问题，系统结构比较简单，控制比较准确。1系统方案设计、比较与论证根据题目的基本要求，设计任务主要完成电动车在规定时间内按规定路径稳定行驶，并能具有保持平衡功能，同时对行程中的有关数据进行处理显示。为完成相应功能，系统可以划分为以下几个基本模块：电动机驱动模块、寻迹线探测模块、平衡状态检测模块、信息显示模块。如图1所示。·176·厂]lAT89C51l

6、II单片机II．．．．．．．．．．．一f匕冷眄丽赢司I．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．j日圈图1系统框图1．1寻迹线探测模块探测路面黑色寻迹线的原理：光线照射到路面并反射，由于黑线和白纸的反射系数不同，可根据接受到反射光强弱由传感器产生高低电平并最终通过单片机判断是否到达黑线或偏离跑道。图2方案1电路陈世夏等：用51单片机设计电动车跷跷板第5期方案1：由可见光发光二极管与光敏二极管组成的发射一接收电路，如图2所示。该方案成本较低，易于制作，但其缺点在于周围环境光源会对光敏二极管的工作产生很大干扰，一旦外界光亮条件改变，很可能造成误判和漏判；如果采

7、用超高亮发光管和高灵敏度光敏管可以降低一定的干扰，但又将增加额外的功率损耗。方案2：自制红外探头电路。此种方法简单，价格便宜，灵敏度可调，但易受到周围环境影响，特别是较强光照对检测信号的影响，会造成系统不稳定。再加上时间有限，制作分立电路较繁琐。方案3：集成式红外探头。可以采用集成断续式光电开关探测器，它具有集成度高、工作性能可靠的优点，只须调节探头上的一个旋钮即可以控制探头的灵敏度。此种探头还能有效地防止普通光源(如日光灯等)的干扰。红外探测器E3F-DS30Ⅸ如图3所示。3端电源负极图3集成红外探测头基于上述考虑，为了提高系统信号采集检测的精度，采用方案3。

8、1．2平衡状态检测模块方