一、研究意义
随着汽车工业的迅速发展,关于汽车的研究也就越来越受人关注。全国电子大赛和省内电子大赛几乎每次都有智能小车这方面的题目,全国各高校也都很重视该题目的研究。可见其研究意义很大。本设计就是在这样的背景下提出的,指导教师已经有充分的准备。本题目是结合科研项目而确定的设计类课题。设计的智能电动小车应该能够实时显示时间、速度、里程,具有自动寻迹、寻光、避障功能,可程控行驶速度、准确定位停车。本设计就采用了比较先进的80C51为控制核心,80C51采用CHOMS工艺,功耗很低。该设计具有实际意义,可以应用于考古、机器人、医疗器械等许多方面。尤其是在足球机器人研究方面具有很好的发展前景;在考古方面也应用到了超声波传感器进行检测。所以本设计与实际相结合,现实意义很强。
二、硬件设计
简易智能电动车采用单片机进行智能控制。开始由手动启动小车,并复位,当经过规定的起始黑线,由超声波传感器和红外光电传感器检测,通过单片机控制小车开始记数显示并避障、调速;系统的自动避障功能通过超声波传感器正前方检测和红外光电传感器左右侧检测,由单片机控制实现;在电动车进驶过程中,采用双极式H型PWM脉宽调制技术,以提高系统的静动态性能;采用动态共阴显示行驶时间和里程。
系统原理图如图所示:
三、软件设计
在进行微机控制系统设计时,除了系统硬件设计外,大量的工作就是如何根据每个生产对象的实际需要设计应用程序。因此,软件设计在微机控制系统设计中占重要地位。对于本系统,软件更为重要。在单片机控制系统中,大体上可分为数据处理、过程控制两个基本类型。数据处理包括:数据的采集、数字滤波、标度变换等。过程控制程序主要是使单片机按一定的方法进行计算,然后再输出,以便控制生产。
程序流程图如下:
四、分析及结论
计时系统采用了新型显示芯片。理论上的误差不到1秒/年。测速系统采用了电机轴光电码盘检测技术。电机轴与车轮轴之间采用了齿轮箱二级减速,变比1/16。车轮周长135mm,光电码盘与电机轴安装在一起,电机轴每一转产生2个脉冲,车轮每转产生32个脉冲,理论测量精度可达135mm/32=4.22mm<4.5mm本设计采用实际测量与软件补偿技术,理论上可使定位精度提高到误差<10mm。
汽车测速器历时三个月的设计过程中,我首先边查资料,边在实验室焊接小车的线路板。在焊接过程中,我感觉到即使是一个简单的电路,要想很轻松的焊好,也不是很容易的事情。有时是“虚焊”的原因,有时可能是阻值选错。在焊接显示电路时,我就错将680欧的电阻焊成了6.8千欧。这使我深深感受到理论与实际间的差距。通过这样的设计,提高了我的动手能力。每天在实验室除了焊接线路板,还可以上机编程,使我软件调试知识也提高了。
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