智能小车电子设计大赛.doc

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1、-2011年全国大学生电子设计竞赛智能小车（C题）【本科组】2011年9月3日38-摘要：智能小车使用宏晶STC12C5A60S2的8位MCU作为控制核心，由红外反射式传感器、直流电机、无线通信模块、直流稳压电源和数码管组成。红外反射式传感器时刻探测运动平台上的黑线和白色区域，根据探测到的情况输出不同的信号给单片机，经单片机分析再输出信号到L298N来驱动小车不同直流电机的正转、反转或停止。在超车区，通过无线通信模块NRF24L01来实现超车功能。经实际测试表明，智能小车运行稳定，大部分功能指标均已达到题目要求。关键词：STC12C5A6

2、0S28红外传感器L298N无线通信NRF24L01Abstract：TheIntelligentsmartcaruseHongJinSTC12C5A60S28-bitMCUasthecenter-controlcorel,consistingoftheinfraredreflectivesensors,DCmotors,DCpowersupply,wirelesscommunicationmoduleanddigitaltube.Infraredreflectivesensorsdetectmovementontheplatformbl

3、acklineandwhiteareas.Accordingtothesituationdetected,itoutputdifferentsignaltothemicrocontroller,thenthemicrocontrolleranalyzessignalsandoutputtoL298NtodrivethecaradifferentDCmotorsforward,reverseorstop.Intheovertakingzone,Intelligentsmartcarusethewirelesscommunicationmod

4、ule(NRF24L01)toachieveovertakingfunction.ThepracticaltestshowsthatthesmartcarisstableandmostofthefunctionalityindexeshavereachedthesubjectrequirementsKeywords：STC12C5A60S28InfraredsensorL298NWirelessCommunicationNRF24L0138-目录一方案论证与比较41处理器选择方案论证42运动轨迹探测选择方案论证……………………………………

5、………..................43显示模块选择选择方案论证…………………………………………………….….54驱动模块选择方案论证5二系统设计61总体设计62单元电路设计62.1主控器电路设计…………………………………………………………………62.2电源模块单元电路设计………………………………………………………….72.3运动轨迹探测电路设计…………………………………………………………72.4电机驱动单元电路设计………………………………………………………….82.5无线模块单元电路设计…………………………………………………………

6、102.6显示模块单元电路设计………………………………………………………..11三软件设计13四系统测试151基本部分测试和分析…………………………………………………………….152发挥部分测试和分析…………………………………………………………….15五结论15参考文献：16附录1：元器件明细表：16附录2：程序清单1738-一.方案论证及比较1处理器选择方案论证方案一：采用FPGA作为系统主控器。FPGA可实现各种复杂逻辑功能，规模大，集成度高，体积小，稳定性好，IO资源丰富,易于进行功能扩展，处理速度快，但适用于大规模实时性要求较高的

7、系统，价格高，编程实现难度大。本系统只需完成信号检测和电机驱动的控制，逻辑功能简单，对控制器的数据处理能力要求不高，故不选择此方案。方案二：采用嵌入式系统作为主控器。嵌入式系统工作频率较高，速度较快，控制功能很强，也有较强的数据处理能力。但同样价格高，编程实现难度大。方案三：采用宏晶公司的12C5A60S2单片机作为核心控制器。12C5A60S2是一个低功耗、高性能，高速，超强抗干扰的新一代8051位单片机，指令代码完全兼容传统8051，但速度快8-12倍。内部集成MAX810专用复位电路，2路PWM，8路高速8位A/D转换（250K/S

8、），针对电机控制，强干扰场合。综合以上分析，本设计选择方案三。2运动轨迹探测选择方案论证方案一：采用激光探测系统。激光具有波长单一和良好的方向性，所以和传统探测方法相比，激光探测具有精度高，抗