自动往返小车电路图及汇编程序 第2页
小汽车在行驶过程中，应能自动检测限速标志，并根据速度要求改变占空比使小汽车按不同速度行驶。
（2） 自动往返
当小汽车到达终点后，停止10S，再从终点返回起点。要求控制系统能准确检测返回标志。
（3） 自动避开障碍
小汽车在规定的跑道范围内运行时，可能会偏离跑道，当小汽车偏离行驶轨道遇到障碍物时，应及时转向，返回跑道。
（4）自动记录并显示一次往返时间和行驶路程
当小汽车到达终点时，系统具有自动记录并显示一次往返时间和行驶路程的功能。
（5）报警功能
当检测到障碍物时，具有报警功能。
1.3系统基本方案
1.控制电路
方案1：
图1：控制电路方案1原理框图
（a）车载系统
（b） 手持接收系统
图1自动往返小车（方案1）方框图
如图1所示，采用一片单片机89S51作为控制核心，控制驱动电路、显示电路，以及处理跑道各路段标志、速度信号。此方案只用一片单片机89S51实现对所有硬件电路的集中控制和所有信号的统一处理，因此电路之间，信号之间的控制灵活、简单。
方案2：
图2：控制电路方案2原理框图
图2自动往返小车（方案2）方框图
如图2所示，采用两片单片机89C2051作为控制核心。本系统中，(主)单片机的时间负荷很重，而且电路占用单片机管脚资源多。故用其中一从单片机专门控制显示（显示电路需要占用较多口线）；另一主单片机则用来控制驱动电路，并对跑道各路段标志信号及速度信号作出处理。两个单片机之间通过串行口进行通信。此方案中，单片机口线资源丰富，定时器、中断资源丰富；并且显示电路、存储电路与其他电路间之间的独立性强，可靠性高。
比较以上两种方案，由于本设计是由玩具小汽车改装而成，在体积上有一定要求，考虑到方案2中用到两片单片机89C2051芯片比方案1中一片单片机89C51多，而且比较复杂，不利于我们设计，故采用方案1
2.供电方式
方案1：
采用统一电源供电方式，单片机系统直接通过三极管、场效应管或继电器控制电机的工作。此方案在负载变化不大，干扰小的场合中使用较为可取。
方案2：
采用两组独立电源供电方式，单片机系统通过光电耦合器间接控制电动机的工作。此方案电路稍微复杂，电源较多，但工作稳定可靠。
由于方案2电路稍微复杂，电源较多，不容易设计。如采用方案1，电路简单，干扰小的场合较为可取，故决定采用方案1。
3驱动电路
方案1 采用全NPN型BJT桥式可控斩波电路,此电路采用同种型号BJT，可实现2象限电源斩波。
方案2：采用PNP、NPN结合的BJT桥式可控斩波电路，此电路控制较为方便，驱动信号四种组合方式可控制电机的正反转、停止。
方案3：采用继电器控制。此电路驱动电路最简单，驱动电流大。
方案4：采用P、N型结合的VMOS桥式可控斩波电路，此驱动电路简单、可靠、控制速度高、并具有四象限斩波功能。
方案1中，两输入端不能同时为0或1电平，否则会导致共模导通，造成电源短路；方案2电路可实现性好，但电路稍微复杂；方案3控制精度低，耗电、干扰大，且不利于电机的精确控制；方案4电路简单可靠，工作频率高，且无需加续流二极管就可解决感性负载工作时的续流问题。
综上所述，第四种方案较好。
4 光电传感器选型
方案1：采用红外对管并加整形电路。此方案成本低廉，占用空间少，但调整有一定困难。
方案2：采用成品光电开关。此方案简单可靠，灵敏度调节方便，易于调试。
为简化电路结构，且成本低廉，占用空间少，我们决定采用方案1。
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