【正文】 項(xiàng)目設(shè)計(jì)說明書設(shè)計(jì)課題：自動循跡的智能公交車系統(tǒng) 系 別 電氣工程系 學(xué)生姓名 李文、李漠練、賀宇輝、鄒林、陳懇、周杭 指導(dǎo)老師 完成日期 摘 要智能車輛是當(dāng)今車輛工程領(lǐng)域的前沿，它體現(xiàn)的車輛工程，人工智能，自動控制，計(jì)算機(jī)等多個科學(xué)領(lǐng)域的理論交叉綜合，是未來汽車發(fā)展的趨勢。本設(shè)計(jì)以ATMEL公司的DIP40封裝的STC89S52單片機(jī)為核心，利用光敏電阻進(jìn)行循跡，并檢測小車是否越出軌道并且輸入信息給單片機(jī)進(jìn)行自動調(diào)整，回歸軌道；用L298N驅(qū)動電機(jī)，控制小車的運(yùn)行方向，行駛速度，以及自動停車； 同時通過在小車底部安裝的紅外對管測試裝置測試小車車輪的運(yùn)轉(zhuǎn)周期，從而判斷小車的運(yùn)行速度和運(yùn)行距離；利用公交站牌按鍵和顯示部分輸入和顯示公交小車所到的站點(diǎn)和與起始的距離；通過測試出的距離判斷與站牌的距離然后自動減速，小車上的語音裝置發(fā)出語音提示，并準(zhǔn)確地在站牌位置停下。本設(shè)計(jì)整個系統(tǒng)的電路結(jié)構(gòu)清晰，可靠性強(qiáng)解且有較多的功能，實(shí)驗(yàn)測試結(jié)果滿足設(shè)計(jì)要求。目 錄摘 要 前 言 題目要求……………………………………………………………………………………………..第一章 方案論證、比較與選擇 總體方案 ……………………………………………………………………… 第二章 單元模塊硬件設(shè)計(jì) …………………………………………………………………….............. 循跡模塊設(shè)計(jì)……………………………………………………………………………. ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………第三章 軟件系統(tǒng)…………………………………………………............第四章 系統(tǒng)測試 第五章 系統(tǒng)功能及指標(biāo)參數(shù) 指標(biāo)參數(shù) 第五章 總 結(jié) 附錄一 原理圖 附錄二 PCB板 13附錄三 程序流程圖 14附錄四 元件清單 19參考文獻(xiàn) 20湖南鐵道職業(yè)技術(shù)學(xué)院前 言隨著汽車工業(yè)的迅速發(fā)展，關(guān)于汽車的研究也越來越受到關(guān)注。全國設(shè)計(jì)大賽和省內(nèi)設(shè)計(jì)大賽幾乎每次都有這方面的題目，全國各高校也特別重視該課題的研究，可見其研究意義很大，本設(shè)計(jì)就是在這樣的背景下提出的 。本課題是結(jié)合城市公交車的創(chuàng)新與優(yōu)化的目的而提出的，具有很大的實(shí)際意義。設(shè)計(jì)的自動循跡的公交車系統(tǒng)具有自動循跡，語音提示，輸入顯示，準(zhǔn)確?？空九频墓δ?。根據(jù)題目的要求，確定了如下方案：在現(xiàn)裝有電動機(jī)的小車的基礎(chǔ)上，增加了自動循跡模塊，通過光敏電阻對地面軌跡地判斷反饋給單片機(jī)，再通過單片機(jī)對電動機(jī)的控制從而使小車能準(zhǔn)確地在軌道上行走。通過單光束放射采樣光電傳感器的測速裝置測試車輪轉(zhuǎn)動的周期從而算出小車的運(yùn)行距離。另外語音模塊通過測試出的距離，在停靠站前發(fā)出語言提示。在公交站牌上設(shè)置了輸入和現(xiàn)實(shí)模塊，顯示小車到的站點(diǎn)和與起始的距離。本設(shè)計(jì)采用了STC89S52單片機(jī)為控制核心，本設(shè)計(jì)與實(shí)際相結(jié)合，顯示意義很大?；谧詣訉ほE的智能公交車系統(tǒng)（C題）【本科組】一、任務(wù)設(shè)計(jì)并制作一套用電池供電的智能公交車系統(tǒng)，包括一臺能沿著黑色引導(dǎo)線自主行駛的公交車和兩個電子公交站，公交車行駛線路如下圖所示。公交道路寬為60cm，公交道路用光滑平整的白紙制作，黑色小車引導(dǎo)線和狀態(tài)標(biāo)識線（可用電工膠帶）177。，站臺?？繕?biāo)識線長為20cm。起點(diǎn)與終點(diǎn)之間公交車道總長約25m，公交站點(diǎn)B、C、D的位置在示意圖位置附近任意放置。二、要求1．基本要求 （1）電子公交站具有數(shù)據(jù)輸入和顯示功能，能在電子公交站上輸入站臺號以及本站與起始站間的距離。（2）公交車從起始站點(diǎn)A出發(fā)，沿著黑色引導(dǎo)線，經(jīng)站點(diǎn)前下車提示、?？縿幼骱?，自動駛到終點(diǎn)站C，行駛過程中不允許駛出公交車道，要求在1分鐘內(nèi)完成全程行駛；（3）公交車行駛到離站點(diǎn)100cm177。10cm處時（以公交站臺標(biāo)識線為基準(zhǔn)），應(yīng)提前發(fā)出下車提示聲5s；（4）公交車駛?cè)胝九_?？繒r，其車身中心標(biāo)識線與站臺停靠標(biāo)識線間誤差應(yīng)不超過10cm，站臺?？繒r間為5s；2．發(fā)揮部分 （1）把5s下車提示聲改為下車語音提示（如：“B站到了，旅客請下車”，播報的站名必須是B站或C站）；（2）撤消C站（將站臺移動到D點(diǎn)），要求公交車能在2分鐘內(nèi)從起始點(diǎn)A出發(fā)自動駛到D點(diǎn)（需要經(jīng)過環(huán)行車道，不允許直接在十字路口右轉(zhuǎn)彎），經(jīng)過B站點(diǎn)時仍應(yīng)有下車語音提示及?？縿幼鳎ü卉囅萝囌Z音提示的距離及站臺停靠的位置要求仍同基本部分的相關(guān)要求）；（3）通過無線傳輸，公交站臺上能實(shí)時顯示駛向本站公交車的當(dāng)前車速（單位米/秒）、到站時間（單位秒）及兩者的距離（單位米），誤差要求不超過5%；（4）其它。三、說明1．站臺可設(shè)置在公交線路上的任意位置；2．公交車可用各類小車改裝，其尺寸不限，但公交車必須標(biāo)出中心標(biāo)識線。四、評分標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)報告項(xiàng) 目 滿分 設(shè)計(jì)與總結(jié)報告：方案比較、設(shè)計(jì)與論證，理論分析與計(jì)算，電路圖及有關(guān)設(shè)計(jì)文件，測試方法與儀器，測試數(shù)據(jù)及測試結(jié)果分析。 20 基本要求完成第（1）項(xiàng)10完成第（2）項(xiàng)15完成第（3）項(xiàng)15完成第（4）項(xiàng)10總分50發(fā)揮部分 完成第（1）項(xiàng) 10完成第（2）項(xiàng) 5完成第（3）項(xiàng) 25完成第（4）項(xiàng)10總分50第一章 方案論證、比較與選擇 總體方案 89S52單片機(jī)顯示與輸入模塊語音模塊測速模塊循跡模塊驅(qū)動模塊顯示模塊8951單片機(jī)3個圖11系統(tǒng)總體框圖（1）電機(jī)驅(qū)動原理 直流調(diào)速控制的基本原理是按一個固定頻率來接通和斷開電源，并根據(jù)需要改變一個周期內(nèi)接通和斷開的時間比（占空比）來改變直流電機(jī)電驅(qū)上電壓的“占空比”，從而改變平均電壓，控制電機(jī)的轉(zhuǎn)速。（2）方案的比較與選擇方案一：采用分立元件驅(qū)動，即用三極管來驅(qū)動。這種方案的優(yōu)點(diǎn)是成本低，但最大的缺點(diǎn)是穩(wěn)定性差，在調(diào)試時比較耗時。在參加比賽制作小車時注重穩(wěn)定性和時間性，故此方案不符合要求。方案二：采用專門電機(jī)驅(qū)動芯片L298N, L298N芯片可以驅(qū)動兩個二相電機(jī)，也可以驅(qū)動一個四相電機(jī)，輸出電壓最高可達(dá)50V，可以直接通過電源來調(diào)節(jié)輸出電壓?？梢灾苯油ㄟ^單片機(jī)的O/I口提供信號，而且電路簡單，使用起來比較方便。所以本設(shè)計(jì)采用方案二。方案一：線性CCD（電荷偶合器件攝像頭）。優(yōu)點(diǎn)是檢測精度高、反應(yīng)速度快，缺點(diǎn)是信號處理比較復(fù)雜，對攝像頭記錄的圖像進(jìn)行分割可識別困難。方案二：光電傳感循跡。優(yōu)點(diǎn)是原理簡單、操作方便、信號處理速度快，缺點(diǎn)是分辨率低。通過分析，方案一實(shí)現(xiàn)困難，方案二能夠滿足測量需要，故選擇方案二。方案一：數(shù)碼管顯示這種方案的優(yōu)點(diǎn)是成本低，功耗小，無熱量，耐沖擊，長壽命，但最大的缺點(diǎn)是穩(wěn)定性差，在調(diào)試時比較耗時顯示內(nèi)容少，