毕业设计---简易智能电动车 (2)

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1、 222 简易智能电动车简易智能电动车 摘 要 本系统设计用两块单片机（AT89C58 和 AT89C2051）作为智能电 动小车的检测和控制核心。 利用光电传感器及金属接近开关等采集路 面信息， 根据路面信息和小车的运动位置完成电动小车在不同路段的 行驶控制。路面黑线和障碍物检测使用反射式红外传感器， 车速和距 离检测使用断续式光电开关，光源使用光敏集成传感器。根据小车的 限定路线，制定软件算法，利用 PWM 技术动态控制电动机的转速和转 向，实现电动小车的精确控制。 本系统的主要特色： （1） 电动车前轮电机采用舵机，能够实现 0-180 度精密转向。后轮 电机自带调速器，换档非常方便。

2、（2） 整个系统供电采用低功耗技术双电源供电，电路采用低功耗芯 片。电机用电池供电 4.8 V，电路为高效的 H 型 PWM 电路，低 功耗。控制电路采用 2.4 V 电池供电，两者电源分离。 （3） 控制电路分模拟电路和单片机最小系统，系统板电源由 2.4 V 经 DC-DC 两级升压后 （5V） 提供.模拟电路电源由系统板电源再 经一级 DC-DC 升压后（12V）提供。 （4） 障碍物和黑线检测采用可调反射式红外传感器。 （5） 小车在障碍区绕障碍物具有自适应性， 与障碍物具体位置无关。 一一 、方案选择与论证、方案选择与论证 系统方案一：采用单 CPU 进行系统控制，系统简单，机械负载

3、轻。 223 但由于需要检测的信号多，中断过于频繁，使单片机工作时段不易分 配，且资源紧缺。 系统方案二： 采用单CPU和 CPLD 进行系统控制， CPLD可以协助CPU, 承担一部分功能，如计数，信号逻辑分析等。但 CPLD 耗电较大，会 增加小车电源的负担。 系统方案三：采用主从双 CPU 系统，用 AT89C58 作为主 CPU， AT89C2051 作为从 CPU，主 CPU 负责系统的控制和协调工作，从 CPU 负责光电信号的查询，并以中断形式反馈给主 CPU。该方案的设计不 仅可以降低单个 CPU 的工作量， 而且为发挥部分的制作以及其他功能 提供了充足的内部空间和更多的外部接口

4、。 综上，采用方案三。该方案系统功能可由图 1 表示 从 机 主 机 前 轮 舵 机 后 轮 电 子 调 速 器 LCD显 示 光 源 检 测 电 路 引 导 线 检 测 电 路 障 碍 物 检 测 电 路 车 速 检 测 电 路 跑 道 边 界 检 测 电 路 金 属 检 测 电 路 声 光 报 警 电 路 224 图 1 系统功能图 二、功能模块的设计与选择二、功能模块的设计与选择 电动小车的姿态，转速，前进方向，小车当前位置由电机控制模 块及传感器检测模块决定和反映。各个功能模块在设计方案选择方 面，应在满足系统要求的基础上，能够体现简单，高效，容易实现和 功耗低的原则。 1 1前轮舵机控制模块： 方案一： 用数字电位器 （如 X9313） 结合 NE555 多谐振荡器输出 PWM 信号。通过单片机控制数字电位器来 NE555 调整输出方波的占空比。 这种控制方式方便简单。 方案二： 单片机直接产生 PWM 信号。由于舵机有特定的 PWM 信号， 用单片机模拟能够达到舵机的准确转向控制。拟采用方案二。 2 2后轮电机驱动模块： 采用模具小车自带的调速器，效