文档介绍：全国大学生电子设计竞赛论文——山东赛区
题目:电动车跷跷板
电动车跷跷板设计报告
摘要:本智能车是以经改装的自购玩具塑料电动车为车架,STC89C51单片机为控制核心,加以电源电路、直流电机、灰度传感器、霍尔元件(位置传感器)、液晶显示、水银平衡检测系统、单片机最小系统以及其他电路构成。经过水银平衡传感器将得到的信号经无线传输设备传给单片机,再由STC89C51的IO口驱动LM298以达到智能控制小车的前进和后退以及转向的目的,寻迹由灰度传感器完成,同时本系统LC95900语音模块进行语音的报警,以提示当前状态。并间隔的将小车当前信息显示在LCD上。
关键词:STC89C51;直流电机;灰度传感器;无线收发;LM298;VB通信
1、系统方案
1. 1 实现方法
根据题目的要求有加配重和不加配重两种情况
不配重时:打开电源,小车从A端出发,自动寻找在跷跷板上的白线,以较快的速度到达D点(C点附近,放上一块磁铁),在D点经霍尔元件检测位置信号,当小车检测到信号开始减速,以此降低小车的惯性。然后,小车缓慢向C点行使( C点处放上一块磁铁)并在小车上装上霍尔元件。如此当小车到达C点时,水银平衡传感器检测到信号,发送给小车,经单片机处理,让小车在C点运动,反复检测、移动,最终达到平衡状态。平衡之后, LC95900语音模块发出报警信息。一段时间之后,小车从平衡点开始在30秒之内行驶到B处,然后绕回。
电源模块
控制器模块
寻迹传感器模块
电机驱动模块
平衡检测模块
显示模块
无线发送模块
无线接收模块
位置监测模块
计时模块
报警模块
VB串联通信模块
配重时:将配重物体放在规定范围之内,并将小车放置在地面距离跷跷板起始端A点300mm以外、90°扇形区域内,打开小车电源,采用灰度传感器自动寻迹到达A端,从A端上板,自动寻找在跷跷板上的白线,以较快的速度经过D点并到达C点,霍尔元件检测到信号,以提示小车减速。然后水银平衡传感器检测到的信号,让小车反复移动,最终达到平衡状态。平衡之后, LC95900语音模块发出报警信息。然后绕回。
1. 2 模块方案比较与论证
根据题目要求,本系统主要由控制器模块、电源模块、寻迹传感器模块、电机及其驱动模块、报警模块、计时模块、显示模块、无线收发模块以及位置检测等模块构成。本系统的方框图如图1所示:
图1系统方框图
为较好的实现各模块的功能,我们分别设计了几种方案并分别进行了论证。
由于本系统需要电池供电,我们考虑了如下集中方案为系统供电。
方案1:采用6V蓄电池为系统供电。蓄电池具有较强的电流驱动能力以及稳定的电压输出性
图1系统方框图
能。对大功率的电机是很好的选择。应用在我们的车上很合适。
方案2:,经过7805的电压变换后为单片机,传感器和电机供电。经过实验验证,当电池为直流电机供电时,单片机、传感器的工作电压不够,性能不稳定。因此我们放弃了此方案。
方案3:,用4节可充电干电池经过7895的电压变换为单片机和传感器供电。再用2节锂电池经另一套7805电压变换电路为电机供电。