【正文】 電 動 車 蹺 蹺 板 姓名 :許睿 班級：測控技術(shù)與儀器 1101 學(xué)號： 1102020xx8 項目建議書 項目名稱： 電動車蹺蹺板 項目負(fù)責(zé)人： 許睿 項目審核： 項目批準(zhǔn)： 項目建議書 一、項目概況 ：電動車蹺蹺板 ： 電動車 蹺蹺板 由電動車和 蹺蹺板組 成。本系統(tǒng)是基于自動控制原理，針對多通道多樣化傳感器綜合控制；采用 PWM 技術(shù)動態(tài)控制電機的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)向；利用光電檢測器檢測道路上的標(biāo)志。系統(tǒng)的控制部分以 凌陽 單片機SPCE061A 精簡開發(fā)板（ 61 板） 為核心，通 過步進(jìn)電機對電動車和 蹺蹺板的可移動配重進(jìn)行運動控制 ，實現(xiàn)電動車在 蹺蹺板上 自動往返 行駛，自動尋找平衡位置，同時利用 LED 動態(tài)顯示行駛時間及語音播報平衡位置，使得本設(shè)計更趨智能化、人性化。另外，本系統(tǒng)采用兩套控制系統(tǒng)分別控制電動車的行駛和配重物塊的指定移動，以便容易方便控制，實現(xiàn)了具有一定自適應(yīng)能力的控制系統(tǒng)。 ： 本項目建議書由 XXX 提出， XXX 擬制， XXX 審核。 二、項目背景 1. 產(chǎn)業(yè)背景 ： 2. 市場背景 ： 主要是小朋友的玩具和工程上應(yīng)用 3. 技術(shù)背景 ： 4. 項目與本企業(yè)產(chǎn)業(yè)方向和發(fā)展 戰(zhàn)略的關(guān)系 ： 三、主要技術(shù)方案 1. 總體技術(shù)方案 ： 以 凌陽 單片機 SPCE061A 精簡開發(fā)板（ 61 板） 為核心 ，查詢按鍵的輸入，傳輸各種參數(shù)的顯示，兩臺電機的正反轉(zhuǎn)和速度控制以及兩臺電機的協(xié)調(diào)運動，負(fù)責(zé)光電檢測信號的接收和對信號的處理，從而能夠確定小車軌跡，在 B點停止和返回，并最終停止。 角度傳感器把角度信號輸給單片機，把檢測到的角度和基準(zhǔn)角度比較，從而確定翹翹板的平衡點。尋找平衡點時主要是采用 PID 閉環(huán)控制算法，在小車行駛過程中每當(dāng)小車翻過平衡點的時候都令小車向后退一段路程，直到小車再次翻過平衡點，小車再次向 前行駛一段比前一段要小的距離直到翻過平衡點，最終找到平衡點。 電機驅(qū)動模塊 SPCE061A 單片機 語音模塊 LED 顯示模塊 平衡模塊 路面引導(dǎo)模塊 電源模塊 步進(jìn)電機 2. 關(guān)鍵技術(shù)及實現(xiàn)途徑 ： 控制單元 方案一：采用傳統(tǒng) 8 位 89C51 單片機作為控制單元，價格低廉，但處理速度慢，功能單一， RAM、 ROM 小。本系統(tǒng)需要計算速度，角度等大量的浮點數(shù)。需擴展 RAM 和 ROM，而且硬件工作量必然加大。 方案二： 采用凌陽公司推出的 SPCE061A 單片機及其開發(fā)板 61 板作為控制模塊 。 SPCE061A 的 CPU 時鐘為 ～ ，速度可以滿足電機控制對實時性的 要求；內(nèi)置 2K Words 的 SRAM，為浮點運算提供了足夠的數(shù)據(jù)存儲器空間。此外使用凌陽公司提供的音頻函數(shù)庫和 SPCE061A 豐富的時基中斷可以方便地實現(xiàn)功能擴展。 鑒于 SPCE061A 的以上優(yōu)點，采用方案 二 。 電機及其驅(qū)動 方案一：采用步進(jìn)電機，可準(zhǔn)確控制轉(zhuǎn)速和旋轉(zhuǎn)的角度，但是體積大，質(zhì)量大，并且需要另配驅(qū)動器，成本較高。在電動車上安裝比較復(fù)雜。 方案二：采用減速直流電機，體積適中，安裝簡單，轉(zhuǎn)速慢，車速容易控制，并且轉(zhuǎn)矩和扭矩較大，驅(qū)動采用 H 橋，可自行制作。 綜上所述，采用方案二。 尋跡電路 方案一：采用 CCD 器件，分辨率高，前瞻性遠(yuǎn)，但是價格貴，電路調(diào)試相對比較復(fù)雜，占用單片機的資源較多，在只需要實現(xiàn)簡單的尋跡功能時，無需采用 CCD 器件。 方案二： 集成斷續(xù)式光電開關(guān)探測器，它具有簡單、可靠的工作性能，只要調(diào)節(jié)探頭上的一個旋鈕就可以控制探頭的靈敏度。 但其體積較大，安裝在小型電動車上會影響電動車整體的美觀性。 方案三：反射式紅外光電傳感器，利用物體對紅外光的反射和吸收來實現(xiàn)對被測物體的測量和計數(shù)的，容易受到外界光的干擾，但其體積小，安裝簡單，當(dāng)其安裝位置較低時，可以大大減輕外界光 對傳感器的干擾，在平緩的路徑中，可以完成尋跡功能。 由于蹺蹺板的引導(dǎo)線為直線，路徑信息簡單，所以采用方案三。 . 測速電路 方案一：采用反射式光電開關(guān)，體積小，電路簡單，但需要配合碼盤一起使用，而光電開關(guān)的可靠性要依賴碼盤的安裝位置的合理性以及暗室效果，如果碼盤受到陽光的直射，光點開關(guān)可能偶爾忽略它的黑白條紋的切換，因此工作的可靠性較差，況且本系統(tǒng)采用履帶式，碼盤不容易安裝。 方案二：采用霍爾元件，基本的想法是把小磁鐵粘貼在驅(qū)動輪內(nèi)側(cè)的圓周上，不過相鄰磁鐵的間距十分有限，具體的間距與磁鐵的磁場強 度和傳感器的靈敏度都有關(guān)系。履帶式電動車的驅(qū)動輪較小，這種測速方案的分辨率相對較低。 方案三：采用 增量式旋轉(zhuǎn)編碼器，通過內(nèi)部兩個光敏接受管轉(zhuǎn)化其角度碼盤的時序和相位關(guān)系，得到其角度碼盤角度位移量增加（正方向）或減少（負(fù)方向）。在 接合單片機后，增量式旋轉(zhuǎn)編碼器在角度測量和角速度測量較絕對式旋轉(zhuǎn)編碼器更具有廉價和簡易的優(yōu)勢。其穩(wěn)定性好，分辨率高。 綜上所述，選擇方案三。 3. 技術(shù)可行性分析 ： 本系統(tǒng)使用 凌陽公司推出的 SPCE061A 單片機 做主控制器， 10 PUM 步進(jìn)電機驅(qū)動、輔以光電傳感器和角度傳感器等測量器 件，設(shè)計并實現(xiàn)了電動小車自動行駛上蹺蹺板，利用水平傾角自動判斷尋找到翹翹板上的平衡點。通過 LED 燈給出平衡指示，并在平衡點停留指定時間后行駛至蹺蹺板另外一端、停留指定時間后返回至起點的全過程，全程用 LCD 液晶實時顯示工作狀態(tài)及平衡時角度、行駛時間等參數(shù)。經(jīng)過測試，電動小車控制效果令人滿意。 四、項目實施所需的資源和條件 ： ： 本企業(yè)具有自己的研發(fā)基地與科研團(tuán)隊。企業(yè)的具有研發(fā)其他電子的經(jīng)驗?；氐募夹g(shù)人才全面，其產(chǎn)品已有良好的口碑。擁有頂尖的科研、開發(fā)、生產(chǎn)、管理、銷售團(tuán)隊，對市場需求及 市場開發(fā)有很強的挖掘能力和擁有決對的實力。 : 資源合理且充實利用，要求開發(fā)的產(chǎn)品必須符合國家標(biāo)準(zhǔn)，符合本項目的所有要求。 全面的技術(shù)人才，雄厚的資金支持，廣闊的銷售市場。 、設(shè)備、開發(fā)環(huán)境的要求 ： 需要全面的人才，精密的測量儀器，先進(jìn)的生產(chǎn)設(shè)備，科研的基地 五、經(jīng)費估算和資金籌措 ： 市場考察，材料，人員工資，科研的雜費等費用。 資金全靠公司投資。 六、項目的進(jìn)度計劃和階段考核目標(biāo) ： 一個半月生產(chǎn)出樣機，兩個月生產(chǎn)出產(chǎn)品。 七、經(jīng)濟和社會效益分析 ： 、項目 實施后的新增產(chǎn)值、利稅 ： 擴大公司的業(yè)務(wù)，帶動其他產(chǎn)品的銷售。 ：讓小朋友的童年更加的快樂 ： 八、結(jié)論意見 多渠道運作，深挖市場。作為一個新的品牌，要想在市場上被消費者接受和認(rèn)可，不能只依靠公司的資源，更要靠公司和經(jīng)銷商的主觀能動性，想盡各種辦法，深挖市場，采取多渠道運作，多條腿走路的方式。 企業(yè)要將做品牌放在首位。只有樹立起做品牌的理念，才能引導(dǎo)企業(yè)向更好的方向發(fā)展，每一位新員工進(jìn)廠必須接受品牌定位的培訓(xùn)，讓每一位員 工都要清楚我們要生產(chǎn)什么樣的產(chǎn)品，提供什么樣的優(yōu)質(zhì)服務(wù)。 團(tuán)隊的科學(xué)建設(shè)和打造。團(tuán)隊成員的互相信任，對企業(yè)的忠誠等，都是以公司的信譽承諾作為堅強后盾的。 項目任務(wù)書 編號 :001 項目名稱：電動車蹺蹺板 項目負(fù)責(zé)人：許睿 審核： 批準(zhǔn)： 項目任務(wù)書 ? 項目名稱 ：電動車蹺蹺板 ? 項目簡介 ： 電動車 蹺蹺板 由電動車和 蹺蹺板組 成。本系統(tǒng)是基于自動控制原理，針對多通道多樣化傳感器綜合控制；采用 PWM 技術(shù)動態(tài)控制電機的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)向；利用光電檢測器檢測道路上的標(biāo)志。系統(tǒng)的控制部分以 凌陽 單片機SPCE061A 精簡開發(fā)板（ 61 板） 為核心，通過步進(jìn)電機對電動車和 蹺蹺板的可移動配重進(jìn)行運動控制 ，實現(xiàn)電動車在 蹺蹺板上 自動往返 行駛，自動尋找平衡位置，同時利用 LED 動態(tài)顯示行駛時間及語音播報平衡位置，使得本設(shè)計更趨智能化、人性化。另外，本系統(tǒng)采用兩套控制系統(tǒng)分別控制電動車的行駛和配重物塊的指