单片机_自动往返小车.doc

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1、.word可编辑.自动往返电动小汽车(高级组)设计报告部门院系：常州大学信息科学与工程学院.专业.专注..word可编辑.目录1、设计任务…………………………………………………………………………31.1基本要求…………………………………………………………………………31.2发挥部分…………………………………………………………………………32、方案论证与选择………………………………………………………………42.1、系统总体框图…………………………………………………………………42.2、各模块硬件选择

2、………………………………………………………………42.2.1、控制模块………………………………………………………………………42.2.2、外部传感器模块………………………………………………………………52.2.3、电机驱动模块………………………………………………………………….52.2.4、电源模块…………………………………………………………………………52.2.5、显示模块…………………………………………………………..……………53、系统硬件原理与实现………………………………………………………

3、………….63.1、系统总体电路图…………………………………………………………………….63.2、系统各模块设计介绍……………………………………………………………..73.2.1、单片机控制模块………………………………………………………………….73.2.2、外部传感器模块………………………………………………………………….83.2.3、电机驱动模块……………………………………………………………………83.2.4、LCD液晶显示模块………………………………………………….94、统软件设计……………

4、……………………………………………………………….104.1系统软件设计框图…………………………………………………………………104.2系统软件设计代码…………………………………………………………………125、设计数据测量……………………………………………………………………………19.专业.专注..word可编辑.1、设计任务设计并制作一个能自动往返于起跑线与终点线间的小汽车。允许用玩具汽车改装，但不能用人工遥控（包括有线和无线遥控）。跑道宽度0.5m，表面贴有白纸，两侧有挡板，挡板与地面垂直，其

5、高度不低于20cm。在跑道的B、C、D、E、F、G各点处画有2cm宽的黑线，各段的长度如图1所示。1.1基本要求1)车辆从起跑线出发（出发前，车体不得超出起跑线），到达终点线后停留10秒，然后自动返回起跑线（允许倒车返回）。往返一次的时间应力求最短（从合上汽车电源开关开始计时）。2)到达终点线和返回起跑线时，停车位置离起跑线和终点线偏差应最小（以车辆中心点与终点线或起跑线中心线之间距离作为偏差的测量值）。3)D～E间为限速区，车辆往返均要求以低速通过，通过时间不得少于4秒，但不允许在限速区内停车。

6、1.2发挥部分1)自动记录、显示一次往返时间（记录显示装置要求安装在车上）。2)自动记录、显示行驶距离（记录显示装置要求安装在车上）。3)其它特色与创新。.专业.专注..word可编辑.2、方案论证与选择2.1、系统总体框图选定自动往返小车的题目后，我们决定购买一台符合尺寸要求的玩具小车，直接利用上面的直流电机的方法实现要求，由此节省自行安装和调试小车动力部分的时间。根据设计任务要求，最终确定的系统设计框图如下：系统分为单片机控制模块、外部传感器模块、电机驱动模块、电源模块和LCD液晶显示模块。2

7、.2、各模块硬件选择2.2.1、控制模块控制模块负责接收传感器，控制液晶显示模块和PWM控制输出。主流方案是采用FPGA芯片或者单片机。采用可编程逻辑器件FPGA作为控制器。FPGA可以实现各种复杂的逻辑功能、规模大、密度高、体积小、稳定性高、IO资源丰富、易于进行功能扩展。还可以采用Atmel公司的AT89S52单片机作为主控制器AT89S52是一个低功耗，高性能的51内核的CMOS8位单片机，片内含8k空间的可反复擦些1000次的Flash只读存储器，具有256.专业.专注..word可编辑.

8、bytes的随机存取数据存储器（RAM），32个IO口，2个16位可编程定时计数器。考虑到本系统不需要复杂的逻辑功能，对数据的处理速度的要求也不是非常高。且从使用及经济的角度考虑我们选择较为成熟的方案2。2.2.2、外部传感器模块这里有三个地方需要用到传感器，分别是检测黑线，检测车速，检测障碍物，我们分别用TCRT5000检测黑线与检测障碍物，用霍尔元件检测车速。TCRT5000具有紧凑的结构发光灯和检测器安排在同一方向上，利用红外光谱发射对象存在另一个对象上，操作的波长大约是95