【正文】 項目設計說明書設計課題：自動循跡的智能公交車系統 系 別 電氣工程系 學生姓名 李文、李漠練、賀宇輝、鄒林、陳懇、周杭 指導老師 完成日期 摘 要智能車輛是當今車輛工程領域的前沿，它體現的車輛工程，人工智能，自動控制，計算機等多個科學領域的理論交叉綜合，是未來汽車發(fā)展的趨勢。本設計以ATMEL公司的DIP40封裝的STC89S52單片機為核心，利用光敏電阻進行循跡，并檢測小車是否越出軌道并且輸入信息給單片機進行自動調整，回歸軌道；用L298N驅動電機，控制小車的運行方向，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轉周期，從而判斷小車的運行速度和運行距離；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，并準確地在站牌位置停下。本設計整個系統的電路結構清晰，可靠性強解且有較多的功能，實驗測試結果滿足設計要求。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 單元模塊硬件設計 …………………………………………………………………….............. 循跡模塊設計……………………………………………………………………………. ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………第三章 軟件系統…………………………………………………............第四章 系統測試 第五章 系統功能及指標參數 指標參數 第五章 總 結 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 20湖南鐵道職業(yè)技術學院前 言隨著汽車工業(yè)的迅速發(fā)展，關于汽車的研究也越來越受到關注。全國設計大賽和省內設計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，本設計就是在這樣的背景下提出的 。本課題是結合城市公交車的創(chuàng)新與優(yōu)化的目的而提出的，具有很大的實際意義。設計的自動循跡的公交車系統具有自動循跡，語音提示，輸入顯示，準確?？空九频墓δ堋８鶕}目的要求，確定了如下方案：在現裝有電動機的小車的基礎上，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，再通過單片機對電動機的控制從而使小車能準確地在軌道上行走。通過單光束放射采樣光電傳感器的測速裝置測試車輪轉動的周期從而算出小車的運行距離。另外語音模塊通過測試出的距離，在?？空厩鞍l(fā)出語言提示。在公交站牌上設置了輸入和現實模塊，顯示小車到的站點和與起始的距離。本設計采用了STC89S52單片機為控制核心，本設計與實際相結合，顯示意義很大。基于自動尋跡的智能公交車系統（C題）【本科組】一、任務設計并制作一套用電池供電的智能公交車系統，包括一臺能沿著黑色引導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，黑色小車引導線和狀態(tài)標識線（可用電工膠帶）177。，站臺?？繕俗R線長為20cm。起點與終點之間公交車道總長約25m，公交站點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）電子公交站具有數據輸入和顯示功能，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A出發(fā)，沿著黑色引導線，經站點前下車提示、?？縿幼骱?，自動駛到終點站C，行駛過程中不允許駛出公交車道，要求在1分鐘內完成全程行駛；（3）公交車行駛到離站點100cm177。10cm處時（以公交站臺標識線為基準），應提前發(fā)出下車提示聲5s；（4）公交車駛入站臺?？繒r，其車身中心標識線與站臺?？繕俗R線間誤差應不超過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），要求公交車能在2分鐘內從起始點A出發(fā)自動駛到D點（需要經過環(huán)行車道，不允許直接在十字路口右轉彎），經過B站點時仍應有下車語音提示及?？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要求）；（3）通過無線傳輸，公交站臺上能實時顯示駛向本站公交車的當前車速（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，但公交車必須標出中心標識線。四、評分標準設計報告項 目 滿分 設計與總結報告：方案比較、設計與論證，理論分析與計算，電路圖及有關設計文件，測試方法與儀器，測試數據及測試結果分析。 20 基本要求完成第（1）項10完成第（2）項15完成第（3）項15完成第（4）項10總分50發(fā)揮部分 完成第（1）項 10完成第（2）項 5完成第（3）項 25完成第（4）項10總分50第一章 方案論證、比較與選擇 總體方案 89S52單片機顯示與輸入模塊語音模塊測速模塊循跡模塊驅動模塊顯示模塊8951單片機3個圖11系統總體框圖（1）電機驅動原理 直流調速控制的基本原理是按一個固定頻率來接通和斷開電源，并根據需要改變一個周期內接通和斷開的時間比（占空比）來改變直流電機電驅上電壓的“占空比”，從而改變平均電壓，控制電機的轉速。（2）方案的比較與選擇方案一：采用分立元件驅動，即用三極管來驅動。這種方案的優(yōu)點是成本低，但最大的缺點是穩(wěn)定性差，在調試時比較耗時。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：采用專門電機驅動芯片L298N, L298N芯片可以驅動兩個二相電機，也可以驅動一個四相電機，輸出電壓最高可達50V，可以直接通過電源來調節(jié)輸出電壓?？梢灾苯油ㄟ^單片機的O/I口提供信號，而且電路簡單，使用起來比較方便。所以本設計采用方案二。方案一：線性CCD（電荷偶合器件攝像頭）。優(yōu)點是檢測精度高、反應速度快，缺點是信號處理比較復雜，對攝像頭記錄的圖像進行分割可識別困難。方案二：光電傳感循跡。優(yōu)點是原理簡單、操作方便、信號處理速度快，缺點是分辨率低。通過分析，方案一實現困難，方案二能夠滿足測量需要，故選擇方案二。方案一：數碼管顯示這種方案的優(yōu)點是成本低，功耗小，無熱量，耐沖擊，長壽命，但最大的缺點是穩(wěn)定性差，在調試時比較耗時顯示內容少，