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1、9/20/2020,謝兵華 制作,1,自動(dòng)往返電動(dòng)小車,9/20/2020,謝兵華 制作,2,任務(wù),設(shè)計(jì)任務(wù)：設(shè)計(jì)制作一個(gè)自動(dòng)往返于起跑線與終點(diǎn)之間的電動(dòng)小車 實(shí)際目的：1.測試學(xué)生在單片機(jī)應(yīng)用方面 的水平；2測試學(xué)生在電子電路設(shè)計(jì)與制作方面的應(yīng)用能力；3測試學(xué)生的實(shí)際動(dòng)手能力等。,9/20/2020,謝兵華 制作,3,設(shè)計(jì)的要求,車輛從起跑線出發(fā)（出發(fā)前，車體不得超出起跑線），到達(dá)終點(diǎn)先后停留10s，然后自動(dòng)返回起跑線（允許倒車返回）。往返一次的時(shí)間應(yīng)力求最短（從合上電源開關(guān)開始計(jì)時(shí)）。 到達(dá)終點(diǎn)線和返回起跑線時(shí)，停車位置離起跑線和終點(diǎn)線偏差應(yīng)最?。ㄒ攒囕v中心點(diǎn)與終點(diǎn)線或起跑線中心之間距離作

2、為偏差的測量值）。 D-E之間為限速去，車輛往返均要求以低俗通過，通過時(shí)間不得少于8s，但不允許在限速區(qū)內(nèi)停車。 自動(dòng)記錄、顯示一次往返時(shí)間（記錄顯示裝置要求安裝在車上）。 自動(dòng)記錄、先是行駛距離（記錄顯示裝置要求安裝在車上）。,基本要求：,9/20/2020,謝兵華 制作,4,一、電動(dòng)小車系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案,自動(dòng)往返電動(dòng)小車系統(tǒng)方框圖如圖1所示。采用單片機(jī)作為自動(dòng)往返電動(dòng)小車的檢測和控制核心。根據(jù)題目要求，系統(tǒng)可以劃分為幾個(gè)基本模塊，如圖 1所示。 對(duì)各模塊的實(shí)現(xiàn)，分別有以下一些不同的設(shè)計(jì)方案:,圖1,9/20/2020,謝兵華 制作,5,1. 電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)調(diào)速模塊 方案一:采用電阻網(wǎng)絡(luò)或數(shù)字電位器

3、調(diào)整電動(dòng)機(jī)的分壓，從而達(dá)到調(diào)速的目的。但是電阻網(wǎng)絡(luò)只能實(shí)現(xiàn)有級(jí)調(diào)速，而數(shù)字電阻的元器件價(jià)格比較昂貴。更主要的問題在于一般電動(dòng)機(jī)的電阻很小，但電流很大;分壓不僅會(huì)降低效率，而且實(shí)現(xiàn)很困難。 方案二:采用繼電器對(duì)電動(dòng)機(jī)的開或關(guān)進(jìn)行控制，通過開關(guān)的切換對(duì)小車的速度進(jìn)行調(diào)整。這個(gè)方案的優(yōu)點(diǎn)是電路較為簡單，缺點(diǎn)是繼電器的響應(yīng)時(shí)間慢、機(jī)械結(jié)構(gòu)易損壞、壽命較 短、可靠性不高。 方案三:采用由達(dá)林頓管組成的H型PWM電路。用單片機(jī)控制達(dá)林頓管使之工作在占空比可調(diào)的開關(guān)狀態(tài)，精確調(diào)整電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速。這種電路由于工作在管子的飽和截止模式下，效 率非常高;H型電路保證了可以簡單地實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)速和方向的控制;電子開關(guān)的速度很快

4、，穩(wěn)定性也極強(qiáng)，是一種廣泛采用的PWM調(diào)速技術(shù)。 基于上述理論分析，擬選擇方案三。 2. 路面黑線探測模塊 探測路面黑線的大致原理是:光線照射到路面并反射，由于黑線和白紙的反射系數(shù)不同，可根據(jù)接收到的反射光強(qiáng)弱判斷是否到達(dá)黑線。 方案一:可見光發(fā)光二極管與光敏二極管組成的發(fā)射-接收電路。這種方案的缺點(diǎn)在于其他環(huán)境光源會(huì)對(duì)光敏二極管的工作產(chǎn)生很大干擾，一旦外界光亮條件改變，很可能造成誤判和漏判;雖然采取超高亮發(fā)光管可以降低一定的干擾，但這又將增加額外的功率損耗。 方案二:不調(diào)制的反射式紅外發(fā)射-接收器。由于采用紅外管代替普通可見光管，可以降低環(huán)境光源干擾;但如果直接用直流電壓對(duì)管子進(jìn)行供電，限于

5、,9/20/2020,謝兵華 制作,6,管子的平均功率要求，工作電流只能在1OM左右，仍然容易受到干擾。 方案三:脈沖調(diào)制的反射式紅外發(fā)射-接收器?？紤]到環(huán)境光干擾主要是直流分量，如果采用帶有交流分量的調(diào)制信號(hào)，則可大幅度減少外界干擾;另外，紅外發(fā)射管的最大工作電流取決于平均電流，如果使用占空比小的調(diào)制信號(hào)，在平均電流不變的情況下，瞬時(shí)電流可以很大(50-100mA)，這樣也大大提高了信噪比。 基于上述考慮，擬采用方案三。 3. 車輪檢速及路程計(jì)算模塊 方案一:采用霍爾集成片。該器件內(nèi)部由三片霍爾金屬板組成，當(dāng)磁鐵正對(duì)金屬板時(shí)，由于霍爾效應(yīng)，金屬板發(fā)生橫向?qū)?，因此可以在車輪上安裝磁片，而將霍

6、爾集成片安裝在固定軸上，通過對(duì)脈沖的計(jì)數(shù)進(jìn)行車速測量。 方案二:受鼠標(biāo)的工作原理啟發(fā)，采用斷續(xù)式光電開關(guān)。由于該開關(guān)是溝槽結(jié)構(gòu)，可以將其置于固定軸上，再在車輪上均勻地固定多個(gè)遮光條，讓其恰好通過溝槽，產(chǎn)生一個(gè)個(gè)脈沖。通過脈沖的計(jì)數(shù)，對(duì)速度進(jìn)行測量。 以上兩種都是比較可行的轉(zhuǎn)速測量方案。尤其是霍爾元件，在工業(yè)土得到廣泛采用。但是在本題中，小車的車輪較小，方案一的磁片密集安裝十分困難，容易產(chǎn)生相互干擾。相反，方案二適用于精度較高的場合，可以車輪上加較多的遮光條來滿足脈沖計(jì)數(shù)的精度要求，因此擬采用方案二。 4. 電源選擇 方案一:所有器件采用單一電源(6節(jié)M電池)。這樣供電比較簡單;但是由于電動(dòng)機(jī)啟

7、動(dòng)瞬間電流很大，而且PWM驅(qū)動(dòng)的電動(dòng)機(jī)電流波動(dòng)較大，會(huì)造成電壓,9/20/2020,謝兵華 制作,7,不穩(wěn)、有毛刺等干擾,嚴(yán)重時(shí)可能造成單片機(jī)系統(tǒng)掉電，缺點(diǎn)十分明顯。 方案二:雙電源供電。將電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)電源與單片機(jī)以及其周邊電路電源完全隔離，利用光電藕合器傳輸信號(hào)。這樣做雖然不如單電源方便靈活，但可以將電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)所造成的干擾徹底消除，提高了系統(tǒng)穩(wěn)定性。 我們認(rèn)為本設(shè)計(jì)的穩(wěn)定可靠性更為重要，故擬采用方案二。 5. 小結(jié) 經(jīng)過一番仔細(xì)的論證與比較，我們決定了系統(tǒng)各個(gè)主要模塊的最終方案如下: 電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)與調(diào)速模塊:采用達(dá)林頓管的H型PWM電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)電路。 車輪檢速模塊: 采用光電斷續(xù)開關(guān)構(gòu)成的光電感應(yīng)

8、系統(tǒng)。 路面黑線檢測模塊:采用調(diào)制的反射式發(fā)射-接收器。 電源:雙電源供電(6節(jié)M電池+1節(jié)9V方型電池),電動(dòng)小汽車車體結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù),9/20/2020,謝兵華 制作,8,系統(tǒng)組成及原理框圖如圖2 所示。以下分為硬件和軟件兩個(gè)方面進(jìn)行具體分析。,圖2,9/20/2020,謝兵華 制作,9,二、系統(tǒng)的具體設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn),1.系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì) (1) 電動(dòng)機(jī)PWM驅(qū)動(dòng)模塊的電路設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn) 具體電路見圖3。本電路采用的是基于PWM原理的H型驅(qū)動(dòng)電路。該電路采用11P132 大功率達(dá)林頓管，以保證電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)瞬間的8A電流要求。,圖3,9/20/2020,謝兵華 制作,10,當(dāng)Ug1為高電平 ,Ug2為低電平時(shí)

9、，Q3、Q6 管導(dǎo)通，Q4、Q5管截止，電動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn)。當(dāng)Ug1為低電平，Ug2為高電平時(shí)，Q3、Q6管截止，Q4、 Q5 管導(dǎo)通，電動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn)。另外四個(gè)二極管可以在Ug1由高變低時(shí)，通過D2、D4 兩個(gè)二管形成電動(dòng)機(jī)電圈感應(yīng)電壓的回路，起到了保護(hù)電動(dòng)機(jī)的作用。 控制系統(tǒng)電壓統(tǒng)一為5V電源，因此若達(dá)林頓管基極由控制系統(tǒng)直接控制，則控制電壓最高為5V，再加上三極管本身的壓降，加到電動(dòng)機(jī)兩端的電壓就只有4V左右，減弱了電動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)力。基于上述考慮，我們運(yùn)用了 4N25光藕集成塊，將控制部分與電動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)部分隔離開來，這樣不僅增加了各系統(tǒng)模塊之間的隔離度，也使驅(qū)動(dòng)電流得到了大大的增強(qiáng)。 至于Ug1 與Ug

10、2這對(duì)控制電壓，我們采用了200Hz的周期信號(hào)控制，通過對(duì)其占空比的調(diào)整，對(duì)車速進(jìn)行調(diào)節(jié)。最小脈寬為0.2ms，速度共分25擋，可以滿足車速調(diào)整的精度要求。同時(shí)，可以通過Ug1與Ug2的切換來控制電動(dòng)機(jī)的正轉(zhuǎn)與反轉(zhuǎn)。 (2) 路面黑線檢測模塊的電路設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn) 為了檢測路面黑線，在車底的前部和中部安裝了兩個(gè)反射式紅外傳感器。為減少環(huán)境光源干擾，增加信噪比，采用脈沖調(diào)制的發(fā)射與接收電路。 發(fā)射、接收的具體電路見圖4。 發(fā)射部分采用55定時(shí)器產(chǎn)生9kHz、占空比為1:5的方形脈沖信號(hào)，通 過三極管Q1的放大來驅(qū)動(dòng)紅外發(fā)射管，實(shí)現(xiàn)路面檢測系統(tǒng)信號(hào)的調(diào)輸入制。接收部分的光敏二極管在不同的光 照強(qiáng)度下，電

11、阻值會(huì)大幅改變。因 此可以通過改變島的大小，調(diào)整輸 出對(duì)路面灰度的敏感程度。本實(shí)驗(yàn) 中，我們把電路參數(shù)設(shè)置為只對(duì)黑 色敏感，這樣甚至可以忽略路面上 的腳印。輸出的交流信號(hào)，經(jīng)過隔直電容，整形后輸出,9/20/2020,謝兵華 制作,11,至于解調(diào)的一般做法是通過濾波電路后利用頻率解碼器解調(diào)。但是這樣做無法充分利用瞬時(shí)信噪比大的優(yōu)勢，而且也無法方便地調(diào)節(jié)接收敏感度。 因此，我們使用單片機(jī)同步檢測的方法。接收器產(chǎn)生的信號(hào)經(jīng)過信號(hào)識(shí)別整形電路向單片機(jī)分別指示兩個(gè)傳感器的探測信號(hào)。同時(shí)，發(fā)射電路的555定時(shí)器產(chǎn)生的調(diào)制信號(hào)作為同步信號(hào)輸入給單片機(jī)中斷。當(dāng)單片機(jī)接收到中斷時(shí)，便去檢測傳感器信號(hào)，等連續(xù)檢

12、測到若干個(gè)信號(hào)之后，再發(fā)送中斷通知單片機(jī)。 這樣做的優(yōu)點(diǎn)在于，可以充分利用單片機(jī)編程，等連續(xù)測到多個(gè)信號(hào)后才認(rèn)為是黑線，避免將其他雜物誤判為黑線，以增強(qiáng)糾錯(cuò)能力。,圖4,9/20/2020,謝兵華 制作,12,(3) 車速及路程檢測模塊的電路設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn) 在車軸上固定有一個(gè)溝槽狀的斷式紅外光電開關(guān)，而在車輪側(cè)壁則伸出一圈遮光板，圓周上均勻分布15 個(gè)輸出方孔。車輪轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，方孔依次通過溝槽，光電開關(guān)便得到通斷相間的高低電平信號(hào)。得到的信號(hào)經(jīng)過整形，發(fā)送至單片機(jī)，以實(shí)現(xiàn)車速檢測和程計(jì)算。具體電路如圖5所示,圖5,在物理結(jié)構(gòu)上，我們將該檢測裝置安裝在前車輪上。因?yàn)楹筝喸趧x車時(shí)容易打滑、反轉(zhuǎn)，故安裝在前

13、輪才能測得實(shí)際的車速和路程。,9/20/2020,謝兵華 制作,13,2. 系統(tǒng)的元件 單片機(jī)控制電路，主要實(shí)現(xiàn)對(duì)路面黑線的軟件檢測與糾錯(cuò)，作為整個(gè)控制部分的核心，負(fù)責(zé)車速檢測、電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)、數(shù)據(jù)顯示等功能。單片機(jī)具體電路如圖6所示。,圖6,9/20/2020,謝兵華 制作,14,(1)路面檢測程序 程序流程圖如圖7所示。該檢測算法的主要特點(diǎn)是:只有連續(xù)檢測到幾個(gè)黑線信號(hào)之后，才發(fā)中斷信號(hào)通知單片機(jī)到達(dá)黑線。這樣可以避免其他細(xì)小物體的干擾。同樣，在到達(dá)黑線之后，只有連續(xù)檢測不到信號(hào)時(shí)，才取消中斷，避免黑線上的雜物干擾。,圖7,9/20/2020,謝兵華 制作,15,(2)單片機(jī)的的主控程序 單片

14、機(jī)的中斷和定時(shí)器資源配置如表1所示。,表1, 黑線計(jì)數(shù)(中斷服務(wù)程序1)。由 于車底前部和中部裝有兩個(gè)傳感 器，采用 中斷和查詢結(jié)合的檢測方法。單片機(jī)在對(duì)黑線信號(hào)進(jìn)行糾錯(cuò)處理后，向自己的INTO發(fā)出中斷請(qǐng)求信號(hào)，并通過單片機(jī)的P1.4指明是哪一個(gè)傳感器檢測到黑線，在其中斷服務(wù)程序中進(jìn)一步查詢中斷源(見圖8)。,圖8,9/20/2020,謝兵華 制作,16,為了保證程序的實(shí)時(shí)性，中斷服務(wù)程序盡量簡潔，故在程序中設(shè)置2個(gè)全局計(jì)數(shù)變量Linenum1和Linenum2，分別對(duì)應(yīng)兩個(gè)傳感器檢測到的黑線數(shù)，服務(wù)程序僅僅累加計(jì)數(shù)變量，而到達(dá)黑線后的操作由主程序完成。 車速檢測(中斷服務(wù)程序2) 如前文所述

15、，當(dāng)車輪轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，安裝在輪胎上的圓形遮光板上的方孔依次通過槽型斷續(xù)式光電開關(guān)，每通過一個(gè)方孔便產(chǎn)生一個(gè)脈沖。因此只需記錄兩個(gè)脈沖所間隔的時(shí)間，便能得到實(shí)際車速(見圖9)。其中，時(shí)間差由定時(shí)器的時(shí)鐘計(jì)算得到。,圖9,同時(shí)，由累計(jì)脈沖的總數(shù)便可得到行駛的路程。本作品中，車輪周長18cm, 圓周上方孔數(shù)為15個(gè)，故一個(gè)脈沖對(duì)應(yīng)1.2cm路程，即路程測量精度為1.2cm。,9/20/2020,謝兵華 制作,17,定時(shí)器服務(wù)程序。 為了提高效率，我們將多個(gè)需要定時(shí)的模塊放在一個(gè)定時(shí)器服務(wù)程序中，其程序流程圖如圖10所示。通過分頻來實(shí)現(xiàn)各個(gè)不同功能。定時(shí)器頻率為5kHz。電動(dòng)機(jī)PWM脈寬調(diào)制信號(hào)的產(chǎn)生:脈寬

16、調(diào)制信號(hào)的一個(gè)周期為5000s。一個(gè)最小脈寬的時(shí)間為200s間，則速度可分為5000/200=25 擋。 系統(tǒng)時(shí)鐘的產(chǎn)生:只需設(shè)置一個(gè)全局變量不斷累加 ,便能提供一個(gè)系統(tǒng)時(shí)鐘。 LED數(shù)碼管的動(dòng)態(tài)掃描:為了使人眼感覺不到抖動(dòng)，掃描頻率應(yīng)不低于60Hz，服務(wù)程序中將時(shí)鐘經(jīng)16分頻后，得到5000/16=312.5 Hz，則4位數(shù)碼管的每一位平均掃描頻率為312.5/4=78Hz。,圖10,限速子程序。在限速區(qū)中為了實(shí)現(xiàn)低速行駛的要求，最簡單的方法是減小功率。但這種開環(huán)系統(tǒng)缺點(diǎn)十分明顯。首先是對(duì)電池電量依賴性強(qiáng)，電量充足時(shí)可能開得過快，電量不足時(shí)則過慢;其次，當(dāng)小車碰到擋板時(shí)， 由于阻力增加， 車

17、速也會(huì)與正常行駛差異極大，乃至停車。,9/20/2020,謝兵華 制作,18,因此，限速必須采用閉環(huán)系統(tǒng)，即通過車速檢測的反饋，不斷調(diào)整電動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)力。算法流程圖如圖11所示,圖11,為了直觀地指示當(dāng)前限速狀態(tài)，在車尾設(shè)有兩對(duì)紅綠指示燈，通過指示燈的狀態(tài)可清晰觀察該速度反饋系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)。另外值得注意的是，判斷當(dāng)前車速是否低于設(shè)定值不能通過計(jì)算兩次脈沖間隔來實(shí)現(xiàn)。因?yàn)檐囁俸苈龝r(shí)，等待下一個(gè)脈沖的時(shí)間將無限變長;一旦車子停駛，程序便永遠(yuǎn)不能判斷當(dāng)前車速。故檢測車速時(shí)設(shè)置了一個(gè)超時(shí)器，一旦超時(shí)還沒有來脈沖，便認(rèn)為車速變慢或停止。,過線返回算法。 題目要求在到達(dá)終點(diǎn)線及返回起點(diǎn)線時(shí)壓線。當(dāng)車速不快時(shí)

18、，只需通過剎車便可解決;但如果車速太快，剎車后仍超出終點(diǎn)線時(shí)，就應(yīng)該倒退回終點(diǎn)線上。而,9/20/2020,謝兵華 制作,19,且此時(shí)倒車必須為較低的速度，保證一次剎車即可壓線，否則可能產(chǎn)生來回往返的死循環(huán)。算法流程圖如圖12所示,圖12,9/20/2020,謝兵華 制作,20,主程序流程圖。如圖13所示。,圖13,9/20/2020,謝兵華 制作,21,總程序編程如：,#include #include #define uchar unsigned char #define uint unsigned int sbit P1_0=P10; sbit P1_1=P11; sbit P1_2=P

19、12; sbit P1_3=P13; float f=0; int a,counter; uchar LED0_data,LED1_data,LED2_data,LED3_data,LED4_data,LED5_data,i=0; uchar code segcode=0 xc0,0 xf9,0 xa4,0 xb0,0 x99,0 x92,0 x82,0 xf8,0 x80,0 x90;/低電平有效,9/20/2020,謝兵華 制作,22,void display(); void delay_10us(uint m); void delay_ms(uint n); void ting(); v

20、oid zheng(); void fan(); void zheng_jiansu(); void fan_jiansu(); void init() TMOD=0 x51; TL0=(65536-20000)%256; TH0=(65536-20000)/256; TL1=0; TH1=0; TR0=1; TR1=1; ET0=1; EA=1;,9/20/2020,謝兵華 制作,23,IT0=1;/脈沖方式 EX0=1;/開外部中斷0:加速 void dectobit(int dec) LED5_data=dec/100000; dec=dec%100000; LED4_data=dec/

21、10000; dec=dec%10000; LED3_data=dec/1000; dec=dec%1000;,9/20/2020,謝兵華 制作,24,LED2_data=dec/100; dec=dec%100; LED1_data=dec/10; dec=dec%10; LED0_data=dec; void display() P2=0 x01; P0=segcodeLED5_data; delay_ms(1); P2=0 x02; P0=segcodeLED4_data; delay_ms(1); P2=0 x04; P0=segcodeLED3_data; delay_ms(1);,

22、9/20/2020,謝兵華 制作,25,P2=0 x08; P0=segcodeLED2_data; delay_ms(1); P2=0 x10; P0=segcodeLED1_data; delay_ms(1); P2=0 x20; P0=segcodeLED0_data; delay_ms(1); void main() init(); while(1) dectobit(f); display();,9/20/2020,謝兵華 制作,26,if(a=1)zheng(); if(a=2)zheng(); if(a=3)zheng_jiansu(); if(a=4)zheng(); if(a

23、=5)ting(); void zheng() P1_1=1; P1_0=0; P1_2=0; P1_3=1; delay_10us(2000); P1_0=1; P1_2=1; delay_ms(10); ,9/20/2020,謝兵華 制作,27,void zheng_jiansu() P1_1=1; P1_0=0; P1_2=0; P1_3=1; delay_10us(1000); P1_0=1; P1_2=1; delay_ms(5); void fan() P1_0=1; P1_1=0; P1_2=1; P1_3=0; delay_10us(2000);,9/20/2020,謝兵華 制

24、作,28,P1_1=1; P1_3=1; delay_ms(10); void fan_jiansu() P1_0=1; P1_1=0; P1_2=1; P1_3=0; delay_10us(1000); P1_1=1; P1_3=1; delay_ms(5); void ting() P1=0 xff; ,9/20/2020,謝兵華 制作,29,void delay_ms(uint n) /n 個(gè) 1ms延時(shí)程序 uint i; for(;n0;n-) for(i=0;i124;i+); /1ms軟件延時(shí) void delay_10us(uint m)/10us延時(shí) while(m-) _n

25、op_(); _nop_();_nop_();_nop_(); _nop_();_nop_();_nop_(); void timer0() interrupt 1 TL0=(65536-20000)%256;,9/20/2020,謝兵華 制作,30,TH0=(65536-20000)/256; +i; if(i=50) i=0; f=(TH1*256+TL1/100); TH1=0; TL1=0; void waibu0() interrupt 0 counter+; if(counter=6) a+; if(a8)a=0; counter=0; ,9/20/2020,謝兵華 制作,31,(

26、3) 軟件的其他特色 剎車時(shí)，借鑒了車輛制動(dòng)裝置ABS(自動(dòng)防抱死)功能，將整個(gè)剎車過程分割為幾個(gè)子過程，有效防止了輪胎打滑。原路返回時(shí)，充分利用上次正向行駛時(shí)得到的跑道長度數(shù)據(jù)，進(jìn)一步優(yōu)化性能。正向行駛時(shí)使用前部傳感器，逆向行駛時(shí)使用中部傳感器。在壓線時(shí)，則同時(shí)利用兩個(gè)傳感器判斷當(dāng)前位置，提高停車精度，并保證黑線計(jì)數(shù)正確,3. 其他功能的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn) (1)數(shù)碼管顯示 為了減少外部鎖存器和譯碼模塊，數(shù)碼管全部使用軟件進(jìn)行動(dòng)態(tài)顯示。在限速區(qū)內(nèi)，數(shù)碼管顯示8s倒計(jì)時(shí);在行駛過程中，顯示已駛路程;在終點(diǎn)停車時(shí)和返回起點(diǎn)后，交替顯示桂返時(shí)間與距離。(2)車頭方向的調(diào)整 由于原玩具車前輪裝有彈簧很容易發(fā)

27、生隨機(jī)偏轉(zhuǎn)。為了精確調(diào)整方向，我們拆除了車上原有的轉(zhuǎn)彎控制電動(dòng)機(jī)，設(shè)計(jì)了一個(gè)機(jī)械裝置固定了車輪的方向桿，且留出一個(gè)螺絲作為接口，實(shí)現(xiàn)對(duì)方向桿的微調(diào)。 (3)車速指示燈 在車尾兩端裝有兩對(duì)車速指示燈，當(dāng)小車加速時(shí)，綠燈亮;當(dāng)小車剎車減速時(shí)，紅燈亮。因此在限速區(qū)時(shí)，可明顯體會(huì)到算法的運(yùn)行過程。在終點(diǎn)停留時(shí)，紅燈閃爍10次代表10s倒計(jì)時(shí)。,4. 總的電路圖如下：,9/20/2020,謝兵華 制作,32,9/20/2020,謝兵華 制作,33,個(gè)人總結(jié),歷時(shí)一段時(shí)間的畢業(yè)設(shè)計(jì)已經(jīng)告一段落。經(jīng)過自己不斷的搜索努力以及同學(xué)、老師們的耐心指導(dǎo)和熱情幫助，本設(shè)計(jì)已經(jīng)基本完成。在這段時(shí)間里，老師、同學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹?/p>

28、學(xué)態(tài)度和熱忱的工作作風(fēng)令我十分欽佩，他們的指導(dǎo)使我受益非淺。同時(shí)校圖書館的開放也為我的設(shè)計(jì)提供了大量的實(shí)習(xí)資料。 通過這次畢業(yè)設(shè)計(jì)，使我深刻地認(rèn)識(shí)到學(xué)好專業(yè)知識(shí)的重要性，也理解了理論聯(lián)系實(shí)際的含義，并且檢驗(yàn)了大學(xué)三年的學(xué)習(xí)成果。雖然在這次設(shè)計(jì)中對(duì)于知識(shí)的運(yùn)用和銜接還不夠熟練，但是我將在以后的工作和學(xué)習(xí)中繼續(xù)努力、不斷完善。這段時(shí)間的設(shè)計(jì)是對(duì)過去所學(xué)知識(shí)的系統(tǒng)提高和擴(kuò)充的過程，為我今后的發(fā)展打下了良好的基礎(chǔ)。 由于自身水平有限，設(shè)計(jì)中一定存在很多不足之處，敬請(qǐng)各位老師批評(píng)指正。,9/20/2020,謝兵華 制作,34,意義,本設(shè)計(jì)可作為單片機(jī)初學(xué)者對(duì)單片機(jī)功能的了解及進(jìn)一步學(xué)習(xí)的實(shí)訓(xùn)教材，提高他

29、們學(xué)習(xí)單片機(jī)的興趣和動(dòng)手能力；也可開發(fā)汽車的自動(dòng)避障功能，提高道路安全的模擬實(shí)驗(yàn)；部分功能模塊，可應(yīng)用于工廠的自動(dòng)控制，例如無線遙控機(jī)器設(shè)備、工業(yè)產(chǎn)品的自動(dòng)往返運(yùn)輸。系統(tǒng)的自動(dòng)尋跡為智能模塊，也可作為機(jī)器人愛好者的學(xué)習(xí)基礎(chǔ)材料。,9/20/2020,謝兵華 制作,35,參 考 資料:,陳永真、寧武和藍(lán)和慧主編。 新編全國大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競賽試題精解選.北京：電子工業(yè)出版社，2009 張建民主編。自動(dòng)控制原理.北京：中國電力出版社，2010 趙負(fù)圖主編。傳感器集成電路手冊(cè),第一版,化學(xué)工業(yè)出版社,2004 王靜霞主編.單片機(jī)應(yīng)用技術(shù)（C語言版）.北京：電子工業(yè)出版社，2009 梅開鄉(xiāng)等主編。電子電路設(shè)計(jì)與制作。北京: 北京理工大學(xué)出版社，2010 劉涳主編。電氣及自動(dòng)化專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)寶典。陜西：西安電子科技大學(xué)出版社，2008 朱定華主編。單片機(jī)原理及接口技術(shù) 馬忠梅主編。單片機(jī)的C語言應(yīng)用程序設(shè)計(jì),系主任 楊海瀾 教研室主任 王軍 指導(dǎo)教師：朱一多,