【正文】 報(bào)警系統(tǒng)，當(dāng)小車上的金屬探測(cè)器探測(cè)到金屬時(shí)，音樂(lè)響起并開(kāi)始記時(shí)用數(shù)碼管顯示音樂(lè)時(shí)間。用單片機(jī)控制達(dá)林頓管使之工作在占空比可調(diào)的開(kāi)關(guān)狀態(tài)下，精確調(diào)整電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速。更主要的問(wèn)題在于一般的電動(dòng)機(jī)電阻很小，但電流很大，分壓不僅回降低效率，而且實(shí)現(xiàn)很困難。 在車體的前端我們加了兩個(gè)限位板以避免前輪步進(jìn)電機(jī)左右打死死時(shí)前輪的摩擦。我們發(fā)現(xiàn)由于電機(jī)的齒輪的阻力矩很大，因此，采用摩擦制動(dòng) 以滿足設(shè)計(jì)要求，而不用采用電機(jī)的反接制動(dòng)。由于每條支路串聯(lián)的元件數(shù)為s/2a。/4a=pNamp。 ， 電樞繞組元件數(shù)為s，則電樞表面dx段上共有2s/da dx個(gè) 元件邊。 而永磁式電機(jī)的功率都因其勵(lì)磁原因而導(dǎo)致其功率不足，因此，我們先做了理論上的驗(yàn)證： 所有電機(jī)的原理都是基于法拉第電磁感應(yīng)定律和安培定律。而作為永磁式小型直流電動(dòng)機(jī)。將電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)電源與單片機(jī)及其周邊電路電源完全隔離，利用光電耦合器傳輸信號(hào)。得到的信號(hào)通過(guò)比較器產(chǎn)生脈沖，再發(fā)送至單片機(jī)，以實(shí)現(xiàn)車?yán)锍痰臋z測(cè)。由于該開(kāi)關(guān)是溝槽結(jié)構(gòu)，可以將其固定在軸旁，再在車軸上均勻的固定多個(gè)避光條，讓其恰好通過(guò)溝槽，產(chǎn)生一個(gè)個(gè)脈沖。二、鍵盤(pán)與顯示電路的選型鍵盤(pán)電路選型本設(shè)計(jì)只需控制電動(dòng)小汽車的運(yùn)行開(kāi)始，僅一支按鍵就足夠了，我們選用最簡(jiǎn)單的直接鍵盤(pán)驅(qū)動(dòng)方式。四、 光電探測(cè)器的選型光電探測(cè)器一般特制可見(jiàn)光光譜范圍的光電探測(cè)器，包括光電導(dǎo)探測(cè)器、光伏型探測(cè)器、倍增管等，在熱釋電探測(cè)器、光電本題中可見(jiàn)光源是200W功率的白熾燈，功率較強(qiáng)，因此不必選用適合微光照探測(cè)的光電倍增管，同時(shí)光源光強(qiáng)相對(duì)比較分散選用熱釋電探測(cè)器（如碳斗）也不合適，光電導(dǎo)探測(cè)器溫度、線性和穩(wěn)定性不好，一般用于特殊光譜范圍的測(cè)量同樣不適合本題，綜合考慮以上因素光伏型探測(cè)器以其價(jià)廉、驅(qū)動(dòng)電路簡(jiǎn)單而成為本題的首選。T1T2，對(duì)于距離較短和要求不高的場(chǎng)合我們可認(rèn)為空氣中的聲速為常數(shù)，我們通過(guò)測(cè)量回波時(shí)間T利用公式其中，S為被測(cè)距離、V為空氣中聲速、T為回波時(shí)間（），可以計(jì)算出路程，這種方法不受聲波強(qiáng)度的影響，直接耦合信號(hào)的影響也可以通過(guò)設(shè)置“時(shí)間門(mén)”來(lái)加以克服，因此這種方法非常適合較遠(yuǎn)距離的測(cè)距，如果對(duì)聲速進(jìn)行溫度修訂，其精度還可進(jìn)一步提高，本題中我們選用此方法。在本題中對(duì)障礙物的檢測(cè)受到環(huán)境光（特別是200W白熾光源）的干擾比較大，因此我們選用抗干擾能力較強(qiáng)的交流調(diào)制工作方式；而對(duì)黑白灰度的檢測(cè)由于在車的底部干擾相對(duì)較弱，為簡(jiǎn)化設(shè)計(jì)我們選用直流直接驅(qū)動(dòng)方式。在本體中我們要利用紅外探測(cè)器檢測(cè)黑白兩種不同的灰度和障礙物的距離，顯然選用主動(dòng)式紅外傳感器比較合適，系統(tǒng)的造價(jià)可以降低可靠性可以提高。 光電編碼盤(pán)探測(cè)器，為小汽車提供運(yùn)行路程信息、行走時(shí)間記錄。對(duì)于這幾大物理量我們分別使用（1）紅外探測(cè)器；（2）金屬探測(cè)器；（3）光電編碼盤(pán)。最后感謝各位評(píng)審老師為我們的成長(zhǎng)付出的辛勤汗水，對(duì)你們無(wú)私的奉獻(xiàn)我們深表敬佩，我們要對(duì)您衷心道一聲“您辛苦了！”。（4） 前后式紅、綠方向燈，行駛狀態(tài)一目了然。為完成題目要求，我們使用了很多傳感器包括“紅外傳感器”自制了“金屬傳感器”使這臺(tái)小汽車有了“視覺(jué)”、“聽(tīng)覺(jué)”和“觸覺(jué)”，我們還為這臺(tái)小汽車安裝了“大腦”——“單片機(jī)控制系統(tǒng)”通過(guò)以上努力，終于使這臺(tái)小汽車可以按我們?cè)O(shè)定的路線運(yùn)行。例如：正8反8行走，其他方式自定。 目錄：第一部分 設(shè)計(jì)要求`…………………………………………………………………（1） ……………………………………………………………(1）第二部分 研制報(bào)告 設(shè)計(jì)摘要……………………………………………………………… （1） 設(shè)計(jì)要求與原理分析………………………………………………… （2） ………………………………………………………………. （2） …………………………………………………………………（2） 傳感器設(shè)置與分析……………………………………………………………（2） 方案論證與系統(tǒng)原理框圖………………………………………………（3） …………………………………………（3）（1）、紅外探測(cè)器的選型與工作方式……………………………………………（3）I、紅外探測(cè)器的選型………………………………………………………（3）II、主動(dòng)式紅外探測(cè)器的工作方式選取 …………………………………（4）（2）、超聲探測(cè)器的選型與工作方式…………………………………………（5）I、超聲探測(cè)器的選型……………………………………………………….（5）II、用超聲波探測(cè)器測(cè)距的工作方式的選取………………………………（5）（3）、 金屬探測(cè)器的選型………………………………………………………（6）（4）、 光電探測(cè)器的選型………………………………………………………（6） 總控電路的選型………………………………………………………………（6）. （1）、單片機(jī)的選型……………………………………………………………（7）（2）、鍵盤(pán)與顯示電路的選型…………………………………………………（7）I、鍵盤(pán)電路選型……………………………………………………………（7）II、車輪檢速及路程顯示電路選型…………………………………………（7）（3）、電源電路的選型…………………………………………………………（7）（4）、直流電機(jī)與步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路的選型………………………………（8）（5）、聲光報(bào)示電路的選型…………………………………………………（8） 系統(tǒng)原理框圖…………………………………………………………………（8）、硬件電路設(shè)計(jì)與參數(shù)計(jì)算……………………………………………（9）……………………………（9）………………………………………… （10） 超聲測(cè)距裝置的設(shè)計(jì)與參數(shù)計(jì)算…………………………………………（11） 主軸電機(jī)與步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路設(shè)計(jì)與參數(shù)計(jì)算…………………………（12）、鍵盤(pán)、聲光告示與單片機(jī)電路設(shè)計(jì)及參數(shù)計(jì)算……………………（13） …………………………………… （14）、單片機(jī)軟件設(shè)計(jì)……………………………………………………… (15)………………………………………………………… (15)………………………………………………………… (15)………………………………………………… (15)............................................（15）………………………………………………….（16）……………………………………………………………….（16）………………………………………………………………….（16）………………………………………………………………… （16）………………………………………………… （16）………………………………………………………… （17）……………………………………………… （17）、測(cè)試數(shù)據(jù)與實(shí)驗(yàn)結(jié)論……………………………………………… (20) 測(cè)試數(shù)據(jù)…………………………………………………………………… (20) (1)、電動(dòng)小汽車運(yùn)行動(dòng)作測(cè)試……………………………………………… (20) (2)、電動(dòng)小汽車紅外避障對(duì)應(yīng)動(dòng)作測(cè)試…………………………………… (20) (3)、電動(dòng)小汽車路程及運(yùn)行時(shí)間測(cè)量精度測(cè)試…………………………… (20) （4）、金屬探測(cè)器、超聲波探測(cè)器工作狀態(tài)…………………………………（21）(4)、其他功能測(cè)試…………………………………………………………… (21)………………………………………………… (21)附錄一 參考文獻(xiàn)……………………………………………………………………… (22)附錄二 部分專用程序清單…………………………………………………… (23) 第一部分 設(shè)計(jì)要求遙控啟停電動(dòng)車一、任務(wù)：設(shè)計(jì)并制作一個(gè)遙控啟停電動(dòng)車。（2）電動(dòng)車一旦啟動(dòng)，由程序完成各種行走方式。第二部分 研制報(bào)告遙控啟停電動(dòng)車研制報(bào)告設(shè)計(jì)摘要針對(duì)題目要求，我們?cè)O(shè)計(jì)了一種單片機(jī)控制的，簡(jiǎn)易智能電動(dòng)小汽車，這臺(tái)小汽車的車體選用現(xiàn)成的市售玩具車改裝而成，對(duì)其結(jié)構(gòu)，運(yùn)動(dòng)部件特別是轉(zhuǎn)向控制部分都作了改裝，增加了自制的舵機(jī)等設(shè)備。（3） 優(yōu)化的 軟件算法，智能化的自動(dòng)控制，定位精確。 在試制和調(diào)試的過(guò)程中遇到了很多問(wèn)題諸如：光電探測(cè)電路的選取與調(diào)試等，雖然有 些功能的實(shí)現(xiàn)還不盡人意，但相信通過(guò)我們的努力在今后一定會(huì)做的更好。三、傳感器設(shè)置與布局分析：通過(guò)對(duì)題目的分析我們得出如下幾大需要檢測(cè)的物理量：（1）障礙物位置；（2）地面金屬的位置；（3）小車行走速度。 超聲波探測(cè)器測(cè)遠(yuǎn)距離物體，與紅外線探測(cè)器構(gòu)成避障系統(tǒng)。被動(dòng)式紅外探測(cè)器本身沒(méi)有光源，通過(guò)接受被探測(cè)物體的特征光譜輻射來(lái)測(cè)量被探測(cè)物的位置、溫度或進(jìn)行紅外成像。主動(dòng)式紅外探測(cè)器的工作方式選取主動(dòng)式紅外探測(cè)器常用的驅(qū)動(dòng)方式可分為直流直接驅(qū)動(dòng)方式和交流調(diào)制方式，直流直接驅(qū)動(dòng)方式裝置簡(jiǎn)單但檢測(cè)距離和抗干擾能力都比較差；交流調(diào)制方式由于可以采用交流耦合方式解決了放大器的直流漂移問(wèn)題從而可以大大提高檢測(cè)的距離，同時(shí)由于環(huán)境光產(chǎn)生的干擾多數(shù)情況是信號(hào)的直流或低頻分量可以由濾波器加以隔絕，因此交流調(diào)試方式抗干擾能力也比較強(qiáng)，缺點(diǎn)是系統(tǒng)相對(duì)復(fù)雜。 用超聲波探測(cè)器測(cè)距的工作方式的選取當(dāng)利用超聲波探測(cè)器測(cè)距時(shí)常用二種方法——強(qiáng)度法和反射時(shí)間法，強(qiáng)度法是利用聲波在空氣中的傳輸損耗值來(lái)測(cè)量被測(cè)物的距離，被測(cè)物越遠(yuǎn)其反射信號(hào)越弱，根據(jù)反射信號(hào)的強(qiáng)弱就可以知道被測(cè)物的遠(yuǎn)近，但在使用這種方法時(shí)由于換能器之間的直接耦合信號(hào)很難消除，由于直接耦合信號(hào)的影響強(qiáng)度法測(cè)距只適合較短距離的且精度要求不高的場(chǎng)合。本題中我們選用此方法。（二） 總控電路的選型一、 單片機(jī)的選型針對(duì)本設(shè)計(jì)特點(diǎn)——多開(kāi)關(guān)量輸入的復(fù)雜程序控制系統(tǒng)，我們需要擅長(zhǎng)處理多開(kāi)關(guān)量的標(biāo)準(zhǔn)單片機(jī)，而不能用精簡(jiǎn)I/O口和程序存儲(chǔ)器的小體積單片機(jī)，D/A、A/D功能也不必選用根據(jù)這些分析我們選定了89C51單片機(jī)作為本設(shè)計(jì)的主控裝置，51系列單片機(jī)具有功能強(qiáng)大的位操作指令，I/O口均可按位尋址，程序空間多達(dá)4K對(duì)于本設(shè)計(jì)也綽綽有余，更可貴的是51系列單片機(jī)價(jià)格非常低廉。方案二：受鼠標(biāo)的 工作 原理的啟發(fā)，采用斷續(xù)式光電開(kāi)關(guān)。 555多諧振蕩器輸出的1khz，占空比1：1的