《基于單片機(jī)的智能小車設(shè)計(jì)論文》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《基于單片機(jī)的智能小車設(shè)計(jì)論文（26頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、 目錄目錄摘要：摘要： .2關(guān)鍵詞：關(guān)鍵詞： .3一、設(shè)計(jì)任務(wù)概述一、設(shè)計(jì)任務(wù)概述 .31 1.1 1 設(shè)計(jì)任務(wù)概述設(shè)計(jì)任務(wù)概述.31.21.2 基本任務(wù)基本任務(wù).31.31.3 發(fā)揮部分發(fā)揮部分.3二、系統(tǒng)方案論證與選擇二、系統(tǒng)方案論證與選擇 .42.12.1 車體方案論證與選擇車體方案論證與選擇.52.22.2 控制模塊論證與選擇控制模塊論證與選擇.52.32.3 電源模塊論證與選擇電源模塊論證與選擇.62.42.4 電機(jī)模塊選擇與論證電機(jī)模塊選擇與論證.62.52.5 電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊選擇與論證電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊選擇與論證.62.62.6 避障模塊的選擇與論證避障模塊的選擇與論證.72.72.7

2、循跡模塊選擇與論證循跡模塊選擇與論證.72.8 金屬傳感器模塊論證與選擇金屬傳感器模塊論證與選擇.72.92.9 鐵片轉(zhuǎn)移模塊論證與選擇鐵片轉(zhuǎn)移模塊論證與選擇.82.102.10 報(bào)警和語(yǔ)音提示模塊選擇與論證報(bào)警和語(yǔ)音提示模塊選擇與論證.82.112.11 顯示模塊論證與選擇顯示模塊論證與選擇.82.122.12 智能救援小車最終方案智能救援小車最終方案.8三、硬件系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與功能實(shí)現(xiàn)三、硬件系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與功能實(shí)現(xiàn) .93.1 救援小車主線路板制作救援小車主線路板制作 .93.23.2 微控制器電路的設(shè)計(jì)與原理微控制器電路的設(shè)計(jì)與原理.93.3 電源電路原理與設(shè)計(jì)電源電路原理與設(shè)計(jì).103.4

3、電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路的原理與設(shè)計(jì)電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路的原理與設(shè)計(jì).103.53.5 避障電路的原理與設(shè)計(jì)避障電路的原理與設(shè)計(jì).103.63.6 光電開(kāi)關(guān)的安裝光電開(kāi)關(guān)的安裝.113.73.7 循跡電路的原理與設(shè)計(jì)循跡電路的原理與設(shè)計(jì).113.83.8 金屬檢測(cè)電路的原理與設(shè)計(jì)金屬檢測(cè)電路的原理與設(shè)計(jì).113.93.9 鐵片轉(zhuǎn)移電路原理與設(shè)計(jì)鐵片轉(zhuǎn)移電路原理與設(shè)計(jì)，.123.103.10 語(yǔ)音提示電路的原理與設(shè)計(jì)語(yǔ)音提示電路的原理與設(shè)計(jì).123.113.11 系統(tǒng)其它功能的擴(kuò)展系統(tǒng)其它功能的擴(kuò)展.12四、軟件設(shè)計(jì)的實(shí)現(xiàn)與說(shuō)明四、軟件設(shè)計(jì)的實(shí)現(xiàn)與說(shuō)明 .134.14.1 主程序流程圖主程序流程圖.134.24.2

4、 路面循跡子程序流程圖路面循跡子程序流程圖.144.34.3 智能救援小車系統(tǒng)的部分程序清單智能救援小車系統(tǒng)的部分程序清單.15五、系統(tǒng)功能測(cè)試五、系統(tǒng)功能測(cè)試 .175.1 使用儀器及設(shè)備清單的說(shuō)明使用儀器及設(shè)備清單的說(shuō)明 .175.25.2 系統(tǒng)功能測(cè)試系統(tǒng)功能測(cè)試.175.2.15.2.1 基本要求部分的功能測(cè)試基本要求部分的功能測(cè)試.175.2.25.2.2 發(fā)揮部分的功能測(cè)試發(fā)揮部分的功能測(cè)試.17六、結(jié)論六、結(jié)論 .19七、結(jié)束語(yǔ)七、結(jié)束語(yǔ) .19八、參考文獻(xiàn)：八、參考文獻(xiàn)： .19 摘要摘要本小組設(shè)計(jì)制作的一款智能救援小車，能夠?qū)崿F(xiàn) 2008 年山東省電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽 G 題的基本部

5、分和發(fā)揮部分的所有功能要求。另外具有以下擴(kuò)展功能功能：測(cè)溫、無(wú)線遙控、測(cè)速及里程、測(cè)量路面坡度。本作品以兩個(gè)直流減速電機(jī)為驅(qū)動(dòng)，通過(guò)各類傳感器件來(lái)采集信息，送入主控單元STC 89C52單片機(jī)，處理數(shù)據(jù)后完成相應(yīng)的操作，以實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的功能。直流減速電機(jī)采用電機(jī)專用驅(qū)動(dòng)芯片 L293D 進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，其中避障采光電開(kāi)關(guān)來(lái)完成；用 RPR220 型光電對(duì)管完成系統(tǒng)循跡功能；鐵片檢測(cè)部分通過(guò)電感式接近開(kāi)關(guān)鐵片進(jìn)行信號(hào)的采集，接近開(kāi)關(guān)反饋的信號(hào)送入單片機(jī)處理，由控制單元處理信號(hào)并控制相應(yīng)的線圈，利用線圈用電產(chǎn)生磁場(chǎng)的效應(yīng)撿起鐵片并轉(zhuǎn)移到題目中所指定的區(qū)域，由語(yǔ)音提示電路提示小車操作完成。實(shí)現(xiàn)了智能救援小車在

6、無(wú)人控制狀態(tài)下實(shí)現(xiàn)智能避障、路面循跡、檢測(cè)并轉(zhuǎn)移金屬鐵片的智能控制，語(yǔ)音提示，液晶顯示電路顯示運(yùn)行的時(shí)間。其所實(shí)現(xiàn)的功能相當(dāng)于簡(jiǎn)易機(jī)器人。關(guān)鍵詞：關(guān)鍵詞：基本部分和發(fā)揮部分、測(cè)溫、無(wú)線遙控、測(cè)速及里程、測(cè)量路面坡度 目錄目錄 一、設(shè)計(jì)任務(wù)概述一、設(shè)計(jì)任務(wù)概述1 1.1 1 設(shè)計(jì)任務(wù)概述設(shè)計(jì)任務(wù)概述設(shè)計(jì)制作一個(gè)智能小車，該小車能按照要求自動(dòng)運(yùn)行，通過(guò)一個(gè)建筑物中曲折的道路，并完成規(guī)定的動(dòng)作。設(shè)矩形建筑物有兩個(gè)門(mén) A、B，門(mén)寬 24 厘米，建筑物的墻壁是 10 厘米高（或與小車高度相同）、2 厘米厚的矮墻，建筑物內(nèi)無(wú)引導(dǎo)軌跡（見(jiàn)圖示）。1.21.2 基本任務(wù)基本任務(wù)1、要求智能小車從 A 門(mén)進(jìn)入并

7、開(kāi)始自動(dòng)計(jì)時(shí)，從 B 門(mén)出來(lái)，在行進(jìn)過(guò)程中，能自動(dòng)選擇適當(dāng)?shù)穆窂?，避開(kāi)墻壁，找到通路，三分鐘之內(nèi)到達(dá) B 門(mén)；2、到達(dá) B 門(mén)，停 5 秒，小車自動(dòng)計(jì)時(shí)并數(shù)字顯示 AB 段所用的時(shí)間，并聲光報(bào)警；1.31.3 發(fā)揮部分發(fā)揮部分1、自 B 門(mén)外，循弧形引導(dǎo)軌跡 BC 前進(jìn)（引導(dǎo)軌跡為 2 厘米寬）；2、途中檢測(cè)到鐵片 D（鐵片 D 放置在軌跡 BC 前二分之一段上的任意位置）時(shí)停車 3 秒，并聲光報(bào)警；3、要求小車拾起鐵片 D，繼續(xù)沿引導(dǎo)軌跡前進(jìn)；4、到達(dá) C 點(diǎn)；5、在 C 點(diǎn)處，放下鐵片 D 并停止前進(jìn)。聲光顯示救援結(jié)束，并停止計(jì)時(shí)，分別顯示 BD、DC 段所用的時(shí)間。鐵片為直徑 2 厘米的

8、圓形薄片。注:智能救援小車場(chǎng)地圖片的相關(guān)說(shuō)明 智能救援小車場(chǎng)地圖二、系統(tǒng)方案論證與選擇根據(jù)題目中的設(shè)計(jì)要求，本系統(tǒng)主要由微控制器模塊、電源模塊、避障模塊、循跡傳感器模塊、直流電機(jī)及其驅(qū)動(dòng)模塊、金屬檢測(cè)模塊、角度測(cè)量模塊，語(yǔ)音提示模塊以及液晶顯示模塊等構(gòu)成。本系統(tǒng)的方框圖如圖 1 所示： 系統(tǒng)總框圖為較好的實(shí)現(xiàn)各模塊的功能，我們分別設(shè)計(jì)了幾種方案并分別進(jìn)行了論證。2.12.1 車體方案論證與選擇車體方案論證與選擇方案 1：購(gòu)買玩具電動(dòng)車。購(gòu)買的玩具電動(dòng)車具有組裝完整的車架車輪、電機(jī)及其驅(qū)動(dòng)電路。玩具電動(dòng)車的電機(jī)多為玩具直流電機(jī)，力矩小，空載轉(zhuǎn)速快，負(fù)載性能差，不易調(diào)速。而且這種電動(dòng)車一般都價(jià)格不

9、菲。因此我們放棄了此方案。 方案 2：自己制作電動(dòng)車。經(jīng)過(guò)反復(fù)考慮論證，我們制定了左右兩輪分別驅(qū)動(dòng)，在校車后面加萬(wàn)向輪轉(zhuǎn)向的方案。即左右輪分別用兩個(gè)轉(zhuǎn)速和力矩基本完全相同的直流電機(jī)進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，車體尾部裝一個(gè)萬(wàn)向輪。這樣，當(dāng)兩個(gè)直流電機(jī)轉(zhuǎn)向相反同時(shí)轉(zhuǎn)速相同時(shí)就可以實(shí)現(xiàn)電動(dòng)車的原地旋轉(zhuǎn)，由此可以輕松的實(shí)現(xiàn)小車坐標(biāo)不變的 90 度和 180 度的轉(zhuǎn)彎。當(dāng)小車前進(jìn)時(shí)，左右兩驅(qū)動(dòng)輪與后萬(wàn)向輪形成了三點(diǎn)結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)使得小車在前進(jìn)時(shí)比較平穩(wěn)。為了防止小車重心的偏移，后萬(wàn)向輪起支撐穩(wěn)定的作用。對(duì)于車架材料的選擇，我們經(jīng)過(guò)比較選擇了實(shí)驗(yàn)室常用的敷銅電路板。用敷銅電路板做的車架比塑料車架更加牢固，比鐵制小車更輕便

10、，美觀。綜上考慮，我們選擇了方案2。制作的小車實(shí)物如下圖所示： 小車實(shí)物2.22.2 控制模塊論證與選擇控制模塊論證與選擇方案一：采用凌陽(yáng)公司的 16 位單片機(jī)，它是 16 位控制器，具有體積小、驅(qū)動(dòng)能力強(qiáng)、可靠性高、功耗低、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、具有語(yǔ)音處理、運(yùn)算速度快等優(yōu)點(diǎn)，但考慮到我們小組對(duì)這個(gè)方案采用的微處理器并不熟悉，使用起來(lái)并不是很方便，這對(duì)于硬件電路的設(shè)計(jì)和軟件編程增加了難度。我們決定不再使用此方案，考慮其他方案。方案二：采用 STC 89C52 單片機(jī)作為主控制器。STC 89C52 是一個(gè)超低功耗，和標(biāo)準(zhǔn) 51 系列單片機(jī)相比較具有運(yùn)算速度快，抗干擾能力強(qiáng)，支持 ISP 在線編程，片內(nèi)含

11、 8k 空間的可反復(fù)擦寫(xiě) 1000 次的 Flash 只讀存儲(chǔ)器，具有 256 bytes 的隨機(jī)存取數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器（RAM），32 個(gè) I/O 口，2 個(gè) 16 位可編程定時(shí)計(jì)數(shù)器。其指令系統(tǒng)和傳統(tǒng)的 8051 系列單片機(jī)指令系統(tǒng)兼容，降低了系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)的難度，電路設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單、價(jià)格低廉，在后來(lái)的實(shí)驗(yàn)中我們發(fā)現(xiàn)，STC 89C52精確度和運(yùn)算速度也都完全符合我們系統(tǒng)的要求。綜合以上方案我們選擇比較普通的更為熟悉的方案二使用 STC89C52 單片機(jī)為我們整個(gè)系統(tǒng)的控制核心。2.32.3 電源模塊論證與選擇電源模塊論證與選擇由于本系統(tǒng)需要給救援小車系統(tǒng)供電，我們考慮如下幾種方案:方案一：采用 7.2V

12、 可充電動(dòng)力電池組。動(dòng)力電池組具有較強(qiáng)的電流驅(qū)動(dòng)能力及穩(wěn)定的電壓輸出性能，經(jīng)測(cè)試在用此種供電方式下，單片機(jī)和傳感器工作穩(wěn)定，直流電機(jī)工作良好，且電池體積較小、可以充電、能夠重復(fù)利用等，能夠滿足系統(tǒng)的要求。方案二：采用 12V 蓄電池為直流電機(jī)供電，將 12V 電壓降壓、穩(wěn)壓后給單片機(jī)系統(tǒng)和其它芯片供電。蓄電池具有較強(qiáng)的電流驅(qū)動(dòng)能力以及穩(wěn)定的電壓輸出性能。但是蓄電池的體積過(guò)于龐大，由于我們的車體在設(shè)計(jì)時(shí)空間有限，在小型電動(dòng)車上使用極為不方便，因此我們放棄此方案。綜上考慮，我們選擇了方案一來(lái)完成智能救援小車系統(tǒng)供電的任務(wù)。2.42.4 電機(jī)模塊選擇與論證電機(jī)模塊選擇與論證 方案一：采用直流減速電機(jī)

13、。直流減速電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)力矩大，體積小，重量輕，裝配簡(jiǎn)單，使用方便，小車電機(jī)內(nèi)部裝有減速齒輪組，所以并不需要考慮調(diào)速功能，很方便的就可以實(shí)現(xiàn)通過(guò)單片機(jī)對(duì)直流減速電機(jī)前進(jìn)、后退、停止等操作，方案二：采用步進(jìn)電機(jī)作為該系統(tǒng)的驅(qū)動(dòng)電機(jī)，由于其轉(zhuǎn)動(dòng)的角度可以精確定位，可以實(shí)現(xiàn)小車前進(jìn)距離和位置的精確定位。雖然采用步進(jìn)電機(jī)有諸多優(yōu)點(diǎn)，但步進(jìn)電機(jī)的輸出力矩較低，隨轉(zhuǎn)速的升高而下降，且在較高的轉(zhuǎn)速時(shí)會(huì)急劇下降，其轉(zhuǎn)速較低時(shí)不適于小車等對(duì)速度有一定要求的系統(tǒng)。經(jīng)綜合比較分析我們決定放棄此方案。 綜合以上考慮我們選擇方案一的直流減速電機(jī)作為整個(gè)救援小車的驅(qū)動(dòng)電機(jī)。2.52.5 電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊選擇與論證選擇與

14、論證方案一：采用分立組件組成的平衡式驅(qū)動(dòng)電路，這種電路可以由單片機(jī)直接對(duì)其進(jìn)行操作，但由于分立組件占用的空間比較大，還要配上兩個(gè)繼電器，考慮到小車的空間問(wèn)題，此方案不夠理想,我們決定放棄此方案。 方案二：因?yàn)樾≤囯姍C(jī)內(nèi)部裝有減速齒輪組，考慮不需調(diào)速功能，采用市面易購(gòu)的電機(jī)驅(qū)動(dòng)芯片 L293D 控制減速電機(jī)，該芯片是利用 TTL 電平進(jìn)行控制，通過(guò)改變芯片控制端的輸入電平，即可以對(duì)電機(jī)進(jìn)行正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)和停止操作，亦能滿足直流減速電機(jī)的要求，用該芯片作為電機(jī)驅(qū)動(dòng)具有的操作方便、穩(wěn)定性好等優(yōu)點(diǎn)。綜合以上分析與論證我們選擇方案二的驅(qū)動(dòng)芯片 L293D 作為整個(gè)救援小車系統(tǒng)的電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路。2.62.6 避

15、障模塊的選擇與論證避障模塊的選擇與論證方案一：用超聲波傳感器進(jìn)行避障。超聲波傳感器的原理是：超聲波由壓電陶瓷超聲波傳感器發(fā)出后，遇到障礙物便反射回來(lái)，再被超聲波傳感器接收。超聲波傳感器在避障的設(shè)計(jì)中被廣泛應(yīng)用。但是超聲波傳感器需要 40KHz 的方波信號(hào)來(lái)工作，因?yàn)槌暡▊鞲衅鲗?duì)工作頻率要求較高，偏差在 1內(nèi)，所以用模擬電路來(lái)做方波發(fā)生器比較難以實(shí)現(xiàn)。因此我們考慮其它的方案。方案二：用漫反射式光電開(kāi)關(guān)進(jìn)行避障。光電開(kāi)關(guān)的工作原理是根據(jù)光線發(fā)射頭發(fā)出的光束，被物體反射，其接收電路據(jù)此做出判斷反應(yīng)，物體對(duì)紅外光由同步回路選通而檢測(cè)物體的有無(wú)。當(dāng)有光線反射回來(lái)時(shí)，輸出低電平。當(dāng)沒(méi)有光線反射回來(lái)時(shí)，輸

16、出高電平?？紤]到本系統(tǒng)只需要檢測(cè)障礙物，沒(méi)有十分復(fù)雜的環(huán)境。為了使用方便，便于操作和調(diào)試，我們最終選擇了方案二。光電開(kāi)關(guān)的實(shí)物如下圖： 2.72.7 循跡模塊選擇與論證循跡模塊選擇與論證方案一：用光敏電阻組成光敏探測(cè)器。光敏電阻的阻值可以跟隨周圍環(huán)境光線的變化而變化。當(dāng)光線照射到白線上面時(shí)，光線發(fā)射強(qiáng)烈，光線照射到黑線上面時(shí)，光線發(fā)射較弱。因此光敏電阻在白色軌跡上方和黑色軌跡上方時(shí)，阻值會(huì)發(fā)生明顯的變化。將阻值的變化值經(jīng)過(guò)比較器就可以輸出高低電平。單片機(jī)據(jù)此來(lái)判斷小車是否偏離軌道，并根據(jù)反饋來(lái)不同的電平信號(hào)，發(fā)出相應(yīng)的控制操作命令來(lái)校驗(yàn)小車的位置。來(lái)完成小車的循跡任務(wù)。但是這種方案的缺點(diǎn)是受環(huán)

17、境中光線的影響很大，不能夠穩(wěn)定的工作。因此我們考慮其它更加穩(wěn)定的方案。 方案二：用 RPR220 型光電對(duì)管完成系統(tǒng)循跡。RPR220 是一種一體化反射型光電探測(cè)器，其發(fā)射器是一個(gè)砷化鎵紅外發(fā)光二極管，而接收器是一個(gè)高靈敏度，硅平面光電三極管。RPR220 特點(diǎn)：塑料透鏡可以提高靈敏度。內(nèi)置可見(jiàn)光過(guò)濾器能減小離散光的影響。體積小，結(jié)構(gòu)緊湊。此光電對(duì)管調(diào)理電路簡(jiǎn)單，工作性能穩(wěn)定。經(jīng)測(cè)試方案二不論是在黑暗或者是強(qiáng)光照射下，小車系統(tǒng)均可以很穩(wěn)定的工作，對(duì)環(huán)境的適應(yīng)能力較強(qiáng)。因此我們選擇方案一。2.8 金屬傳感器模塊論證與選擇金屬傳感器模塊論證與選擇方案一：采用 CCD 圖像傳感器利用 CCD 圖像傳

18、感器可適用于各種量的檢測(cè)。具有檢測(cè)的圖像清晰、準(zhǔn)確，圖像界面友好，但是用 CCD 圖像傳感器需要處理的信號(hào)量太大，價(jià)格昂貴，硬件電路設(shè)計(jì)困難，軟件編程復(fù)雜，其體積較大對(duì)于空間有限的小車上使用存在諸多的不便，故 CCD 不使用與本系統(tǒng)。方案二：采用電感式接近開(kāi)關(guān)電感式接近開(kāi)關(guān)屬于一種有開(kāi)關(guān)量輸出的位置傳感器，它由 LC 高頻振蕩器和放大處理電路組成，利用金屬物體在接近這個(gè)能產(chǎn)生電磁場(chǎng)的振蕩感應(yīng)頭時(shí)，使物體內(nèi)部產(chǎn)生渦流。這個(gè)渦流反作用于接近開(kāi)關(guān)，使接近開(kāi)關(guān)振蕩能力衰減，內(nèi)部電路的參數(shù)發(fā)生變化，由此識(shí)別出有無(wú)金屬物體接近，進(jìn)而控制開(kāi)關(guān)的通或斷。這種接近開(kāi)關(guān)所能檢測(cè)的物體必須是金屬物體。其體積較小適合

19、在空間有限的智能救援小車上使用其實(shí)物圖如下圖所示： 通過(guò)以上分析我們選擇方案二，采用電容式接近開(kāi)關(guān)來(lái)完成題目中的尋找鐵片的任務(wù)。2.92.9 鐵片轉(zhuǎn)移模塊論證與選擇鐵片轉(zhuǎn)移模塊論證與選擇鐵片轉(zhuǎn)移模塊主要實(shí)現(xiàn)金屬傳感器在探測(cè)到金屬后，把金屬轉(zhuǎn)移到指定區(qū)域。方案一：采用高強(qiáng)度磁鐵實(shí)現(xiàn)鐵片的移動(dòng)。高強(qiáng)度磁鐵具有使用簡(jiǎn)單，無(wú)需外圍電路，直接將磁鐵放置在救援小車底盤(pán)的某一固定位置，當(dāng)救援小車靠近鐵片時(shí)，將鐵片吸附在磁鐵表面，以達(dá)到轉(zhuǎn)移鐵片的目的。但是不能按要求把鐵片放下，由于此方案不能很好的完成要求，我們決定放棄此方案。方案二：利用電磁繼電器在通電時(shí)可產(chǎn)生磁場(chǎng)的原理，利用電磁繼電器通電的瞬間所產(chǎn)生的磁場(chǎng)

20、來(lái)完成金屬鐵片的轉(zhuǎn)移任務(wù)，停電無(wú)磁場(chǎng)放下鐵片。電磁繼電器電流小，磁力強(qiáng)，易于單片機(jī) I/O 口的控制。綜合以上方案論述我們選擇方案二，實(shí)現(xiàn)小車轉(zhuǎn)移鐵片。2.102.10 報(bào)警和語(yǔ)音提示模塊選擇與論證報(bào)警和語(yǔ)音提示模塊選擇與論證方案一：采用 IDS1420 可分段錄放音模塊和功率放大電路。其輸出信號(hào)通過(guò)功率放大電路放大后輸出。IDS1420 語(yǔ)音芯片可通過(guò)單片機(jī)進(jìn)行錄放音的控制，其優(yōu)點(diǎn)是能夠給人以直觀的提示，采用直接模擬量存儲(chǔ)技術(shù)，語(yǔ)音質(zhì)量較好，可讀性較好，功耗低，這些條件都為救援小車的語(yǔ)音提示準(zhǔn)備了很好的條件。方案二：采用單片機(jī)產(chǎn)生不同的頻率信號(hào)通過(guò)蜂鳴器來(lái)完成聲音提示功能，其硬件電路和較容易

21、實(shí)現(xiàn)，但其缺點(diǎn)是給人以提示的可懂性比較差，給人的感覺(jué)不夠直觀，考慮的本題目的具體要求，我們決定不采用此方案。通過(guò)以上方案論述我們選擇方案一，完成救援小車系統(tǒng)的語(yǔ)音提示功能。2.112.11 顯示模塊論證與選擇顯示模塊論證與選擇方案一：采用 LED 數(shù)碼管顯示。 LED 顯示具有硬件電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、調(diào)試方便、軟件實(shí)現(xiàn)相對(duì)容易等優(yōu)點(diǎn)，但是由于我們計(jì)劃要顯示小車運(yùn)行時(shí)間，LED 數(shù)碼管無(wú)法顯示如此豐富的內(nèi)容，因此我們放棄此方案。方案二：采用 LCD 液晶顯示。LCD 液晶具有功耗低、顯示內(nèi)容豐富、清晰，顯示信息量大，顯示速度較快，界面友好等而得到廣泛應(yīng)用，因此我們選擇此方案。通過(guò)以上方案論述我們選擇方

22、案二，顯示小車運(yùn)行時(shí)間的任務(wù)。2.122.12 智能救援小車最終方案智能救援小車最終方案經(jīng)過(guò)反復(fù)的探討和論證我們最終確定智能救援小車的如下最終方案：1.車體用敷銅電路板手工制作。2.采用 STC89C52 單片機(jī)作為整個(gè)電路的控制核心。3.使用 7.2V 可充電動(dòng)力電池組為系統(tǒng)提供基準(zhǔn)電源。4.采用直流減速電機(jī)作為救援小車系統(tǒng)的驅(qū)動(dòng)電機(jī)。5.使用電機(jī)專用驅(qū)動(dòng)芯片 L293D 作為直流減速電機(jī)的驅(qū)動(dòng)芯片。6.采用光電開(kāi)關(guān)傳感器組成救援小車的避障系統(tǒng)。7. 用 RPR220 型光電對(duì)管完成系統(tǒng)的尋跡任務(wù)。8. 采用接近開(kāi)關(guān)完成金屬檢測(cè)任務(wù)。9. 利用線圈通電可以產(chǎn)生磁場(chǎng)的原理完成貼片的轉(zhuǎn)移。10.

23、 采用 IDS1420 錄放音模塊完成救援小車的語(yǔ)音提示功能。壓。三、硬件系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與功能實(shí)現(xiàn)三、硬件系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與功能實(shí)現(xiàn)3.1 救援小車主線路板制作救援小車主線路板制作在線路板制作設(shè)備的選擇上，我們使用的是德國(guó)專業(yè)電路板設(shè)備 LPKF ProtoMat S62 電路板刻板機(jī)。LPKF 線路板雕刻機(jī) ProtoMat S62 的精確度較高，分辨率高達(dá) 0.25 微米。可快速制作各種復(fù)雜對(duì)精度要求較高的線路板，該線路板雕刻機(jī)的最大優(yōu)點(diǎn)是：制作雙面線路板的速度較快，特別適合對(duì)時(shí)間有較高要求的電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽試用，其實(shí)物圖和救援小車系統(tǒng)線路板的實(shí)物圖分別如下圖所示： 雕刻機(jī)實(shí)物 線路板實(shí)物圖3.23.2

24、 微控制器電路的設(shè)計(jì)與原理微控制器電路的設(shè)計(jì)與原理微控制器電路是整個(gè)智能救援小車系統(tǒng)的核心控制部分，它負(fù)責(zé)對(duì)各路傳感信號(hào)的采集、處理、分析及對(duì)各部分硬件電路進(jìn)行調(diào)整。本設(shè)計(jì)制作的智能救援小車系統(tǒng)以 STC89C52 單片機(jī)最小系統(tǒng)電路為整個(gè)系統(tǒng)的控制電路，通過(guò)各種傳感器電路，采集各種傳感器信息，以發(fā)出各種控制信號(hào)命令，來(lái)完成相應(yīng)的操作，單片機(jī)控制電路原理圖如所示：?jiǎn)纹瑱C(jī)控制電路原理圖 3.3 電源電路原理與設(shè)計(jì)電源電路為系統(tǒng)提供基準(zhǔn)電源，是整個(gè)系統(tǒng)工作穩(wěn)定性關(guān)鍵所在，本系統(tǒng)采用 7.2V 可充電動(dòng)力電池組，可充電反復(fù)利用，動(dòng)力電池組具有較強(qiáng)的電流驅(qū)動(dòng)能力及穩(wěn)定的電壓輸出性能，經(jīng)測(cè)試在用此種供電

25、方式下，單片機(jī)和傳感器工作穩(wěn)定，直流電機(jī)工作良好。其充電電路原理圖如圖所示：3.4 電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路的原理與設(shè)計(jì)電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路的原理與設(shè)計(jì)本設(shè)計(jì)中采用的電機(jī)專用驅(qū)動(dòng)芯片 L293D。L293D 是歐洲著名的 SGS公司的產(chǎn)品，為單塊集成電路、高電壓、高電流、四通道驅(qū)動(dòng)。設(shè)計(jì)用來(lái)接收 DTL 或者 TTL 邏輯電平，驅(qū)動(dòng)感性負(fù)載(比如繼電器，直流電機(jī))，和開(kāi)關(guān)電源晶體管。內(nèi)部包含 4 通道邏輯驅(qū)動(dòng)電路。其額定工作電流為 1A，最大可達(dá) 1.5A，Vss 電壓最小 4.5V，最大可達(dá) 36V。 輸入引腳和輸出引腳的邏輯關(guān)系 L293d 可直接的對(duì)電機(jī)進(jìn)行控制，無(wú)須隔離電路。通過(guò)單片機(jī)的 I/O 輸入改變

26、芯片控制端的電平，即可以對(duì)電機(jī)進(jìn)行正反轉(zhuǎn)，停止的操作（表表 1 是其是其使能端、輸入引腳和輸出引腳的邏輯關(guān)系。使能端、輸入引腳和輸出引腳的邏輯關(guān)系。），操作非常方便，亦能滿足直流減速電機(jī)的大電流要求。調(diào)試時(shí)在依照上表，用程序輸入對(duì)應(yīng)的碼值，即可以實(shí)現(xiàn)對(duì)應(yīng)的操作。其驅(qū)動(dòng)電路原理圖如下所示：3.53.5 避障電路的原理與設(shè)計(jì)避障電路的原理與設(shè)計(jì)用漫反射式光電開(kāi)關(guān)進(jìn)行避障。光電開(kāi)關(guān)實(shí)際發(fā)射頭與接收頭于一體的檢測(cè)開(kāi)關(guān)，其工作原理是根據(jù)發(fā)射頭發(fā)出的光束，被物體反射，接收頭據(jù)此做出判斷是否有障礙物。當(dāng)有光線反射回來(lái)時(shí)，輸出低電平。當(dāng)沒(méi)有光線反射回來(lái)時(shí)，輸出高電平。單片機(jī)根據(jù)接收頭電平的高低做出相應(yīng)控制，避

27、免小車碰到障礙物。由于接收管輸出 TTL 電平，有利于單片機(jī)對(duì)信號(hào)的處理。小車采用漫反射式傳感器進(jìn)行避障的電路原理圖如下圖所示： 光電開(kāi)關(guān)避障電路原理圖 避障光電開(kāi)關(guān)實(shí)物圖 3.63.6 光電開(kāi)關(guān)的安裝光電開(kāi)關(guān)的安裝 在避障傳感器的設(shè)計(jì)中，我們?cè)谲圀w底盤(pán)的前端裝有四個(gè)傳感器，用來(lái)起到避障的作用。四個(gè)傳感器的安裝位置與安裝方法相一致。具體的安裝位置如上圖： 3.73.7 循跡電路的原理與設(shè)計(jì)循跡電路的原理與設(shè)計(jì)采用 RPR220 型光電對(duì)管完成系統(tǒng)循跡任務(wù)，循跡電路是用以實(shí)現(xiàn)小車沿著場(chǎng)地的黑色弧形引導(dǎo)軌跡 BC 進(jìn)行前進(jìn)和位置校正的，且小車不能偏離該軌跡。本課題設(shè)計(jì)中采用自制的 RPR220 型

28、光電對(duì)管完成系統(tǒng)循跡任務(wù)，傳感器的數(shù)據(jù)線輸出信號(hào)為開(kāi)關(guān)量，可直接與單片機(jī)的 I/O 引腳相連接，硬件電路實(shí)現(xiàn)比較簡(jiǎn)單，其靈敏度可以通過(guò)調(diào)節(jié)多圈電位調(diào)。在循跡檢測(cè)傳感器設(shè)計(jì)中，我們?cè)谲圀w底盤(pán)的前端裝有兩個(gè)傳感器，用來(lái)檢測(cè)黑色弧形軌跡，起到循跡前進(jìn)的作用。具體的安裝位置實(shí)物圖如下圖所示： 硬件電路 實(shí)物圖 3.83.8 金屬檢測(cè)電路的原理與設(shè)計(jì)金屬檢測(cè)電路的原理與設(shè)計(jì)金屬傳感器性能的好壞對(duì)于該系統(tǒng)的功能是否能實(shí)現(xiàn)，起著十分重要的作用。我們選用的是 LJ12A3-4-Z/BX 型號(hào)的電感式接近開(kāi)關(guān)進(jìn)行金屬檢測(cè)工作，其電路原理如下圖所示，由于其數(shù)據(jù)輸出端通過(guò) 5.1K 上拉電阻，輸出的是TTL 電平，

29、輸出信號(hào)為開(kāi)關(guān)量，可直接與單片機(jī)的 I/O 引腳相連接，硬件電路簡(jiǎn)單，容易操作。其原理圖如下所示： 電感式接近開(kāi)關(guān)原理圖 3.93.9 鐵片轉(zhuǎn)移電路原理與設(shè)計(jì)鐵片轉(zhuǎn)移電路原理與設(shè)計(jì)，鐵片轉(zhuǎn)移電路主要運(yùn)用了線圈通電產(chǎn)生磁場(chǎng)的原理，借助其所產(chǎn)生的磁場(chǎng)，把金屬傳感器檢測(cè)到的鐵片按題目的要求轉(zhuǎn)移到指定位置的操作要求，本設(shè)計(jì)電路中采用的是將線圈的輸入端直接與單片機(jī)的 I/O 相連接，通過(guò)改變單片機(jī)引腳的高低電平即可以實(shí)現(xiàn)線圈有磁性的變化。3.103.10 語(yǔ)音提示電路的原理與設(shè)計(jì)語(yǔ)音提示電路的原理與設(shè)計(jì) 本設(shè)計(jì)中的智能救援小車的語(yǔ)音提示系統(tǒng)由 IDS1420 錄放音模塊和功率放大電路組。語(yǔ)音提示電路主要

30、用來(lái)提示救援小車的工作狀態(tài)。IDS1420 語(yǔ)音電路和功率放大電路的原理圖如下所示： IDS1420 語(yǔ)音電路原理圖3.113.11 系統(tǒng)其它功能的擴(kuò)展系統(tǒng)其它功能的擴(kuò)展 1.采用 DS18B20 測(cè)量環(huán)境溫度。測(cè)溫電路主要功能是用來(lái)測(cè)量環(huán)境溫度并通過(guò)液晶顯示，本系統(tǒng)測(cè)溫電路采用美國(guó) dallas 公司的 ds18b20 數(shù)字溫度傳感器實(shí)現(xiàn)溫度的測(cè)量這種傳感器體積小，使用電壓寬，測(cè)量溫度范圍為-55 攝氏度到 125 攝氏度，一總線的數(shù)字方式傳送，大大提高了系統(tǒng)的考干擾能力。系統(tǒng)原理圖如下圖所示 2.通過(guò)無(wú)線遙控電路實(shí)現(xiàn)小車的無(wú)線控制和操作。無(wú)線遙控電路主要實(shí)現(xiàn)小車的無(wú)線操作，系統(tǒng)由發(fā)射和接收

31、兩大部分組成，由單片機(jī)進(jìn)行控制操作。3.通過(guò)編碼盤(pán)測(cè)量小車速度和路程功能。 光電碼盤(pán)為 32 份黑白相間的圓盤(pán)，將其緊貼在車輪的內(nèi)側(cè)。在鋁合金車架上打一個(gè)圓孔，RPR220 型光電對(duì)管通過(guò)圓孔對(duì)光電碼盤(pán)進(jìn)行檢測(cè)就可以得到車輪轉(zhuǎn)過(guò)的圈數(shù)。從而計(jì)算出小車前進(jìn)的路程。車輪的直徑為 6cm，車輪的周長(zhǎng)為L(zhǎng)2*R2*3.14*0.03=8.85cm光電碼盤(pán)被平均分成了 36 份，每一份的弧長(zhǎng)為L(zhǎng)=L/36=18.85cm/36=0.52cm假設(shè)單片機(jī)檢測(cè)到黑白信號(hào)的變化為 n，則小車走過(guò)的路程為 Sn*0.52cm 4.通過(guò)傾角傳感器測(cè)量角度功能。傾角傳感器通常用于測(cè)量角度和斜坡的高度，在救援小車系統(tǒng)的

32、設(shè)計(jì)中，我們用 WQH36-45 傾角傳感器測(cè)量斜坡的高度，它是采用高性能磁敏感元件，利用重力結(jié)構(gòu), 可無(wú)電接觸點(diǎn)的測(cè)量?jī)A斜角度。具有體積小、靈敏度高、壽命長(zhǎng)、抗振動(dòng)、耐環(huán)境污染（耐水，油和各種惡劣環(huán)境）.特別適合 用于運(yùn)動(dòng)頻繁場(chǎng)合的水平姿態(tài)角度的測(cè)控和平面定位等工作場(chǎng)合。其原理圖如下所示： 5.采用 ADC0832 組成的電壓測(cè)量電路，并通過(guò)液晶顯示救援小車系統(tǒng)電池組的電壓。以 5.5 考電壓，低于 5.5 報(bào)警提示充電。四、軟件設(shè)計(jì)的實(shí)現(xiàn)與說(shuō)明四、軟件設(shè)計(jì)的實(shí)現(xiàn)與說(shuō)明 4.14.1 主程序流程圖主程序流程圖 我們所設(shè)計(jì)的軟件的主程序流程圖如下圖所示： 4.24.2 路面循跡子程序流程圖路面

33、循跡子程序流程圖 4.34.3 智能救援小車系統(tǒng)的部分程序清單智能救援小車系統(tǒng)的部分程序清單#includereg51.h#includereg51.h#define#define ucharuchar unsignedunsigned charchar#define#define uintuint unsignedunsigned intint#define#define forwardforward 0 x5f0 x5f #define#define backback 0 x0f0 x0f#define#define rightright 0 x4f0 x4f #define#define

34、 leftleft 0 x1f0 x1f#define#define stopstop 0 xff0 xff#define#define bleftbleft 0 x9f0 x9f #define#define brightbright 0 x6f0 x6f sbitsbit cs_245=P34;cs_245=P34; /光電開(kāi)關(guān)信號(hào)輸入使能端光電開(kāi)關(guān)信號(hào)輸入使能端sbitsbit c=P12;c=P12; /轉(zhuǎn)向燈使能端轉(zhuǎn)向燈使能端sbitsbit baojing=P14;baojing=P14; /報(bào)警控制位報(bào)警控制位sbitsbit jdq=P31;jdq=P31; /抓金屬控制位抓金

35、屬控制位sbitsbit js=P30;js=P30; /金屬探測(cè)位金屬探測(cè)位 ucharuchar codecode lcd=0 x30,0 x31,0 x32,0 x33,0 x34,0 x35,0 x36,0 x37,0 x38,0 x38,0 x39;lcd=0 x30,0 x31,0 x32,0 x33,0 x34,0 x35,0 x36,0 x37,0 x38,0 x38,0 x39; /液晶顯示代碼液晶顯示代碼ucharuchar date1=0,second=0,minute1=0,minute2=0;date1=0,second=0,minute1=0,minute2=0;

36、/時(shí)間時(shí)間ucharuchar number1=0number1=0 ,number=0;,number=0; /障礙物標(biāo)志個(gè)數(shù)障礙物標(biāo)志個(gè)數(shù) /*/*/ /*/*電機(jī)控制部分電機(jī)控制部分*/*/ /*/*/voidvoid run_forward()run_forward() /向前運(yùn)動(dòng)向前運(yùn)動(dòng) P2=forward;delay(1000);P2=forward;delay(1000); display();display(); voidvoid run_back()run_back() /向后運(yùn)動(dòng)向后運(yùn)動(dòng) P2=back;P2=back; delay(1000);delay(1000);

37、display();display(); voidvoid run_left()run_left() /向前左轉(zhuǎn)向前左轉(zhuǎn) P2=left;P2=left; delay(2500);delay(2500); display();display(); voidvoid run_right()run_right() /向前右轉(zhuǎn)向前右轉(zhuǎn) P2=right;P2=right; delay(2000);display();delay(2000);display(); /*/* 尋跡子程序?qū)ほE子程序voidvoid xunji()xunji() ucharuchar temp=0temp=0 ; ; cs_

38、245=0;cs_245=0; temp=P0&0 xc0;temp=P0&0 xc0; /白線的檢測(cè)白線的檢測(cè) switch(temp)switch(temp) casecase 0 xc0:0 xc0: run_forward();run_forward(); deng(forwardd);cs_245=0;deng(forwardd);cs_245=0; break;/break;/ casecase 0 x80:run_left();0 x80:run_left(); run_right();deng(rightd);run_right();deng(rightd); cs_245=0

39、;cs_245=0; break;break; case0 x40:run_right();case0 x40:run_right(); run_left();deng(leftd);cs_245=0;run_left();deng(leftd);cs_245=0; break;/rightbreak;/right defaultdefault :break;:break; /*/*避障子程序避障子程序 voidvoid bizhang()bizhang() ucharuchar temp2=0temp2=0，c1=0,c2=0,c3=0,c4=0,c5=0,c6=0,c7=0;c1=0,c2

40、=0,c3=0,c4=0,c5=0,c6=0,c7=0; ; ; cs_245=0;cs_245=0; temp2=P0&0 x38;temp2=P0&0 x38; /檢測(cè)障礙檢測(cè)障礙 switch(number)switch(number) /障礙物的個(gè)數(shù)判斷來(lái)做相應(yīng)的轉(zhuǎn)向障礙物的個(gè)數(shù)判斷來(lái)做相應(yīng)的轉(zhuǎn)向 casecase 1:1: run_forward();run_forward(); deng(forwardd);cs_245=0;deng(forwardd);cs_245=0; break;break; casecase 2:2: run_right();deng(rightd);ru

41、n_right();deng(rightd); cs_245=0;cs_245=0; break;break; casecase 3:3: run_left();deng(leftd);cs_245=0;run_left();deng(leftd);cs_245=0; break;break; casecase 4:4: run_forward();run_forward(); deng(forwardd);cs_245=0;deng(forwardd);cs_245=0; break;break; casecase 5:5: run_right();deng(rightd);run_righ

42、t();deng(rightd); cs_245=0;cs_245=0; break;break; defaultdefault :break;:break; /時(shí)間顯示函數(shù)時(shí)間顯示函數(shù)voidvoid display()display() ucharuchar lcd11=0,lcd21=0,lcd31=0,lcd41=0;lcd11=0,lcd21=0,lcd31=0,lcd41=0; lcd10=lcd10= lcddate1;/m1lcddate1;/m1 lcd20=lcdsecond;/m2lcd20=lcdsecond;/m2 lcddisplay2(lcd1,lcd2,lcd3

43、,lcddisplay2(lcd1,lcd2,lcd3, lcd4lcd4 )voidvoid star()star() TMOD=0 x11;IE=0 x8b;TMOD=0 x11;IE=0 x8b; /定時(shí)器的定時(shí)器的 /主函數(shù)主函數(shù) voidvoid main(void)main(void) star();star(); /定時(shí)器的初始化定時(shí)器的初始化 while(1)while(1) xunji();xunji(); /尋跡子程序?qū)ほE子程序 bizhang();bizhang(); /避障子程序避障子程序 五、系統(tǒng)功能測(cè)試五、系統(tǒng)功能測(cè)試 5.1 使用儀器及設(shè)備清單的說(shuō)明使用儀器及設(shè)備

44、清單的說(shuō)明本次設(shè)計(jì)中使用的相關(guān)儀器清單如下表所示本次設(shè)計(jì)中使用的相關(guān)儀器清單如下表所示使用儀器及設(shè)備列表使用儀器及設(shè)備列表5.25.2 系統(tǒng)功能測(cè)試系統(tǒng)功能測(cè)試5.2.15.2.1 基本要求部分的功能測(cè)試基本要求部分的功能測(cè)試(1)(1) 在規(guī)定的場(chǎng)地內(nèi)智能救援小車從在規(guī)定的場(chǎng)地內(nèi)智能救援小車從 A A 門(mén)進(jìn)入，自動(dòng)選擇路徑從門(mén)進(jìn)入，自動(dòng)選擇路徑從 B B 門(mén)出來(lái)。門(mén)出來(lái)。小車行駛路線的示意圖如下所示：小車行駛路線的示意圖如下所示：5.2.25.2.2 發(fā)揮部分的功能測(cè)試發(fā)揮部分的功能測(cè)試救援小車在救援小車在 B B 門(mén)的位置通過(guò)循跡電路沿著黑色引導(dǎo)線門(mén)的位置通過(guò)循跡電路沿著黑色引導(dǎo)線 BCB

45、C 前進(jìn)，在金屬傳感前進(jìn)，在金屬傳感器檢測(cè)到鐵片器檢測(cè)到鐵片 D D 時(shí)，單片機(jī)控制相應(yīng)的電路將鐵片撿起并轉(zhuǎn)移到指定的位置，時(shí)，單片機(jī)控制相應(yīng)的電路將鐵片撿起并轉(zhuǎn)移到指定的位置，在這個(gè)過(guò)程中單片機(jī)同時(shí)控制相應(yīng)的電路發(fā)出語(yǔ)音和發(fā)光提示，指示智能救援在這個(gè)過(guò)程中單片機(jī)同時(shí)控制相應(yīng)的電路發(fā)出語(yǔ)音和發(fā)光提示，指示智能救援小車以完成救援任務(wù)。智能救援小車在實(shí)現(xiàn)發(fā)揮部分時(shí)所行駛的路線示意圖如小車以完成救援任務(wù)。智能救援小車在實(shí)現(xiàn)發(fā)揮部分時(shí)所行駛的路線示意圖如下所示：下所示： 小車發(fā)揮部分功能及其它功能測(cè)試小車發(fā)揮部分功能及其它功能測(cè)試測(cè)試步驟如下：測(cè)試步驟如下：（1）首先把小車放在場(chǎng)地的入口處，按照題目所

46、規(guī)定的要求，智能救援?。┦紫劝研≤嚪旁趫?chǎng)地的入口處，按照題目所規(guī)定的要求，智能救援小車從車從 A A 門(mén)進(jìn)入自動(dòng)選擇路徑從門(mén)進(jìn)入自動(dòng)選擇路徑從 B B 門(mén)出來(lái)。在行駛過(guò)程中，救援小車可以自動(dòng)選門(mén)出來(lái)。在行駛過(guò)程中，救援小車可以自動(dòng)選擇路徑行走，其行走路線如上圖所示。智能救援小車從擇路徑行走，其行走路線如上圖所示。智能救援小車從 A A 門(mén)進(jìn)入后開(kāi)始計(jì)時(shí)，門(mén)進(jìn)入后開(kāi)始計(jì)時(shí)，并通過(guò)液晶顯示來(lái)顯示救援小車系統(tǒng)所消耗的時(shí)間，再?gòu)牟⑼ㄟ^(guò)液晶顯示來(lái)顯示救援小車系統(tǒng)所消耗的時(shí)間，再?gòu)?B B 門(mén)出來(lái)。在行進(jìn)過(guò)門(mén)出來(lái)。在行進(jìn)過(guò)程中，救援小車可以自動(dòng)避開(kāi)墻壁，找到通路，可以在三分鐘之內(nèi)完成到達(dá)程中，救援小車可以

47、自動(dòng)避開(kāi)墻壁，找到通路，可以在三分鐘之內(nèi)完成到達(dá) B B門(mén)的要求，在門(mén)的要求，在 B B 門(mén)處，小車檢測(cè)到黑色標(biāo)志，小車停止運(yùn)行，同時(shí)發(fā)出聲光，門(mén)處，小車檢測(cè)到黑色標(biāo)志，小車停止運(yùn)行，同時(shí)發(fā)出聲光，提示基本部分測(cè)試完畢。提示基本部分測(cè)試完畢。（2）救援小車從）救援小車從 B 門(mén)外，通過(guò)循跡黑色弧形引導(dǎo)線門(mén)外，通過(guò)循跡黑色弧形引導(dǎo)線 BC 前進(jìn)（引導(dǎo)軌跡為前進(jìn)（引導(dǎo)軌跡為2 厘米寬），在循跡黑色弧形引導(dǎo)線途中，通過(guò)接近開(kāi)關(guān)電路檢測(cè)到鐵片厘米寬），在循跡黑色弧形引導(dǎo)線途中，通過(guò)接近開(kāi)關(guān)電路檢測(cè)到鐵片 D 時(shí)時(shí)停車停車 3 秒（注意：鐵片秒（注意：鐵片 D 放置在軌跡放置在軌跡 BC 前二分之一段上

48、的任意位置），并由前二分之一段上的任意位置），并由語(yǔ)音電路發(fā)出語(yǔ)音提示，由語(yǔ)音電路發(fā)出語(yǔ)音提示，由 LED 發(fā)光電路發(fā)光提示。單片機(jī)通過(guò)金屬傳感器電發(fā)光電路發(fā)光提示。單片機(jī)通過(guò)金屬傳感器電路采集到金屬信息時(shí)，通過(guò)控制相應(yīng)的磁感應(yīng)電路接通產(chǎn)生磁場(chǎng)，利用線圈通路采集到金屬信息時(shí)，通過(guò)控制相應(yīng)的磁感應(yīng)電路接通產(chǎn)生磁場(chǎng)，利用線圈通電時(shí)可產(chǎn)生磁場(chǎng)的原理?yè)炱痂F片，撿起鐵片之后金屬傳感器的檢測(cè)信號(hào)不再發(fā)電時(shí)可產(chǎn)生磁場(chǎng)的原理?yè)炱痂F片，撿起鐵片之后金屬傳感器的檢測(cè)信號(hào)不再發(fā)生變化，救援小車?yán)^續(xù)沿黑色引導(dǎo)軌跡前進(jìn)。當(dāng)救援小車到達(dá)黑色弧形引導(dǎo)軌生變化，救援小車?yán)^續(xù)沿黑色引導(dǎo)軌跡前進(jìn)。當(dāng)救援小車到達(dá)黑色弧形引導(dǎo)軌跡線

49、的終點(diǎn)跡線的終點(diǎn) C 之后，小車通過(guò)之后，小車通過(guò) RPR220 型光電對(duì)管電路通知單片機(jī)救援小車已型光電對(duì)管電路通知單片機(jī)救援小車已完成本次救援任務(wù)，單片機(jī)通過(guò)控制相應(yīng)的電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路停止電機(jī)的運(yùn)行，通完成本次救援任務(wù)，單片機(jī)通過(guò)控制相應(yīng)的電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路停止電機(jī)的運(yùn)行，通過(guò)改變相應(yīng)的磁感應(yīng)電路的電平狀態(tài)放下鐵片過(guò)改變相應(yīng)的磁感應(yīng)電路的電平狀態(tài)放下鐵片 D D，液晶顯示電路分別顯示走過(guò)，液晶顯示電路分別顯示走過(guò)BDBD、DCDC 段軌跡所消耗的時(shí)間。同時(shí)在此過(guò)程中，單片機(jī)控制語(yǔ)音電路和發(fā)光二段軌跡所消耗的時(shí)間。同時(shí)在此過(guò)程中，單片機(jī)控制語(yǔ)音電路和發(fā)光二極管發(fā)光電路同時(shí)發(fā)出語(yǔ)音和發(fā)光的提示，指示救援

50、小車的救援任務(wù)結(jié)束（救極管發(fā)光電路同時(shí)發(fā)出語(yǔ)音和發(fā)光的提示，指示救援小車的救援任務(wù)結(jié)束（救援小車系統(tǒng)測(cè)試的具體參數(shù)見(jiàn)下表）。援小車系統(tǒng)測(cè)試的具體參數(shù)見(jiàn)下表）。智能救援小車系統(tǒng)的功能參數(shù)列表：智能救援小車系統(tǒng)的功能參數(shù)列表：基本部分?jǐn)?shù)據(jù)參數(shù)基本部分?jǐn)?shù)據(jù)參數(shù)測(cè)量次數(shù)從入口端到出口端行駛時(shí)間（s）至 B 端停留的時(shí)間（s）至 B 端停留發(fā)出聲光提示的時(shí)間（s）第 1 次536.23.2第 2 次566.03.1第 3 次486.12.9第 4 次575.93.3第 5 次516.33.5 發(fā)揮部分?jǐn)?shù)據(jù)參數(shù)發(fā)揮部分?jǐn)?shù)據(jù)參數(shù)測(cè)量次數(shù)從 B 端到鐵片 D 點(diǎn)行駛時(shí)間(s)在鐵片 D點(diǎn)停留時(shí)間(s)從鐵片

51、D點(diǎn)處到終點(diǎn) C 所用時(shí)間(s)在 C 點(diǎn)停留的時(shí)間(s)在 C 點(diǎn)處停留發(fā)出聲光提示的時(shí)間(s)第 1 次33551第 2 次53651第 3 次43551第 4 次43751第 5 次53651六、結(jié)論六、結(jié)論測(cè)試表明，小車能夠較好的完成題目要求的基本要求和發(fā)揮部分。同時(shí)本測(cè)試表明，小車能夠較好的完成題目要求的基本要求和發(fā)揮部分。同時(shí)本智能救援小車的特色是：光電開(kāi)關(guān)判斷避障物的準(zhǔn)確、智能救援小車的特色是：光電開(kāi)關(guān)判斷避障物的準(zhǔn)確、RPR220RPR220 型光電對(duì)管能穩(wěn)型光電對(duì)管能穩(wěn)定的完成循跡、救援小車應(yīng)用了電感式接近開(kāi)關(guān)檢測(cè)鐵片，經(jīng)測(cè)試我們發(fā)現(xiàn)其定的完成循跡、救援小車應(yīng)用了電感式接近開(kāi)

52、關(guān)檢測(cè)鐵片，經(jīng)測(cè)試我們發(fā)現(xiàn)其檢測(cè)金屬準(zhǔn)確、靈敏度較高，液晶顯示效果良好，語(yǔ)音播報(bào)清晰，智能救援小檢測(cè)金屬準(zhǔn)確、靈敏度較高，液晶顯示效果良好，語(yǔ)音播報(bào)清晰，智能救援小車系統(tǒng)運(yùn)行正常，各模塊電路參數(shù)穩(wěn)定。較好的完成了題目中所規(guī)定的基本部車系統(tǒng)運(yùn)行正常，各模塊電路參數(shù)穩(wěn)定。較好的完成了題目中所規(guī)定的基本部分和發(fā)揮部分，系統(tǒng)還擴(kuò)展了其它常用功能，如溫度顯示等。分和發(fā)揮部分，系統(tǒng)還擴(kuò)展了其它常用功能，如溫度顯示等。七、結(jié)束語(yǔ)七、結(jié)束語(yǔ)首先，感謝山東省大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽組委會(huì)和協(xié)辦單位給我們這樣一次首先，感謝山東省大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽組委會(huì)和協(xié)辦單位給我們這樣一次珍貴的鍛煉機(jī)會(huì)，在本次設(shè)計(jì)大賽中，通過(guò)我們共

53、同的努力，我們完成了智珍貴的鍛煉機(jī)會(huì)，在本次設(shè)計(jì)大賽中，通過(guò)我們共同的努力，我們完成了智能救援小車系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與制作，本設(shè)計(jì)中的救援小車能完成了大賽題目要求的能救援小車系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與制作，本設(shè)計(jì)中的救援小車能完成了大賽題目要求的大部分功能，同時(shí)也提高了我們的創(chuàng)新意識(shí)和團(tuán)隊(duì)合作意識(shí)，培養(yǎng)了我們認(rèn)真大部分功能，同時(shí)也提高了我們的創(chuàng)新意識(shí)和團(tuán)隊(duì)合作意識(shí)，培養(yǎng)了我們認(rèn)真分析問(wèn)題、獨(dú)立解決問(wèn)題的能力，鞏固了我們對(duì)所學(xué)理論的實(shí)際運(yùn)用。還鍛煉分析問(wèn)題、獨(dú)立解決問(wèn)題的能力，鞏固了我們對(duì)所學(xué)理論的實(shí)際運(yùn)用。還鍛煉了我們的動(dòng)手實(shí)踐能力，使我們更有信心在電子行業(yè)中繼續(xù)學(xué)習(xí)下去。了我們的動(dòng)手實(shí)踐能力，使我們更有信心在電子

54、行業(yè)中繼續(xù)學(xué)習(xí)下去。在比賽的四天三夜的努力拼搏中，受益匪淺，終生難忘。我們不僅完成了在比賽的四天三夜的努力拼搏中，受益匪淺，終生難忘。我們不僅完成了一件作品，而且。我們?cè)谡{(diào)試的過(guò)程中遇到了不少問(wèn)題，如在避障、循跡、金一件作品，而且。我們?cè)谡{(diào)試的過(guò)程中遇到了不少問(wèn)題，如在避障、循跡、金屬檢測(cè)等問(wèn)題上，通過(guò)大家的共同努力研究問(wèn)題被解決，參加此次競(jìng)賽對(duì)我們屬檢測(cè)等問(wèn)題上，通過(guò)大家的共同努力研究問(wèn)題被解決，參加此次競(jìng)賽對(duì)我們來(lái)說(shuō)是一次寶貴經(jīng)歷，也是人生的一筆精神財(cái)富。當(dāng)然，由于我們的知識(shí)能力來(lái)說(shuō)是一次寶貴經(jīng)歷，也是人生的一筆精神財(cái)富。當(dāng)然，由于我們的知識(shí)能力和水平有限，有些地方還不是很完善，系統(tǒng)也存在

55、一定的缺陷和不完善的地方，和水平有限，有些地方還不是很完善，系統(tǒng)也存在一定的缺陷和不完善的地方，懇請(qǐng)各位老師批評(píng)指正，以便我們下一次做的更好。懇請(qǐng)各位老師批評(píng)指正，以便我們下一次做的更好。 八、參考文獻(xiàn)：八、參考文獻(xiàn)：11單片機(jī)的單片機(jī)的 C C 語(yǔ)言應(yīng)用程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言應(yīng)用程序設(shè)計(jì) 馬忠梅等馬忠梅等. .北京航空航天大學(xué)出版社北京航空航天大學(xué)出版社 2007200722模擬電子技術(shù)模擬電子技術(shù). . 胡宴如胡宴如. . 高等教育出版社高等教育出版社 2007200733數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ). . 楊志忠楊志忠. . 高等教育出版社高等教育出版社 2006200644 傳感技術(shù)及其應(yīng)用傳感技術(shù)及其應(yīng)用 謝文和謝文和 高等教育出版社高等教育出版社 2002200255 單片機(jī)單片機(jī) C51C51 程序設(shè)計(jì)教程與實(shí)驗(yàn)祁偉等程序設(shè)計(jì)教程與實(shí)驗(yàn)祁偉等. . 北京航空航天大學(xué)出版社北京航空航天大學(xué)出版社 2006200666 21IC21IC 中國(guó)電子網(wǎng)中國(guó)電子網(wǎng)