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自动往返电动小汽车系统设计

更新时间:2010-2-23:  来源:毕业论文

自动往返电动小汽车系统设计
目    录
自动往返行驶小汽车的设计 (摘要) …………………………………2
第一章  设计任务  ……………………………………………………4
第二章  系统原理框图  ………………………………………………7
第三章  主要电路设计 ………………………………………………12
第四章  系统软件设计 ………………………………………………15
结 束 语 ………………………………………………………………26
参考文献 ………………………………………………………………27
第一章 设计任务
设计任务
设计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。
一、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。
二、要求
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8秒,但不允许在限速区内停车。
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。
三、方案设计与论证
方案(1):这是一种全模拟系统。利用脉冲或电容来控制系统内部的选通器。由此来实现对小汽车的速度控制,但此方案所需电路较为复杂,且对速度的控制精度也不高。其原理图如图1所示:
图1
方案(2):采用96系列的单片机作为主控器件,虽然片子本身具有相应的技术功能,但96系列的外围器件要求的比较多,因此不仅相对的耗电量增大了,而且成本也随之提高。
图2
方案(3):此方案使用MC-51系列中89C51做主控器件,此芯片内部具有4k的EPROM,所以程序较少的情况下,不用再外扩程序存储器,从而使其外围电路相对简单,也大大降低了外围电路的耗电量,以满足小汽车供电系统的节能需求。由采集电路将光电信号转换成电信号,89C51对其进行计数以实现对小汽车的行驶速度、距离等的统计功能。由采集电路转换得到的电信号比较微弱,无法满足CPU的识别要求,我们采用了电压比较器对信号进行放大。原理框图如图3所示:
图3
综上所述,第三种方案与前两种方案相比:电路简单、耗电量少。故我们采用了第三种方案。797

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