【正文】 報警系統(tǒng)，當(dāng)小車上的金屬探測器探測到金屬時，音樂響起并開始記時用數(shù)碼管顯示音樂時間。用單片機(jī)控制達(dá)林頓管使之工作在占空比可調(diào)的開關(guān)狀態(tài)下，精確調(diào)整電動機(jī)轉(zhuǎn)速。更主要的問題在于一般的電動機(jī)電阻很小，但電流很大，分壓不僅回降低效率，而且實現(xiàn)很困難。 在車體的前端我們加了兩個限位板以避免前輪步進(jìn)電機(jī)左右打死死時前輪的摩擦。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 以滿足設(shè)計要求，而不用采用電機(jī)的反接制動。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 元件邊。 而永磁式電機(jī)的功率都因其勵磁原因而導(dǎo)致其功率不足，因此，我們先做了理論上的驗證： 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機(jī)。將電動機(jī)驅(qū)動電源與單片機(jī)及其周邊電路電源完全隔離，利用光電耦合器傳輸信號。得到的信號通過比較器產(chǎn)生脈沖，再發(fā)送至單片機(jī)，以實現(xiàn)車?yán)锍痰臋z測。由于該開關(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避光條，讓其恰好通過溝槽，產(chǎn)生一個個脈沖。二、鍵盤與顯示電路的選型鍵盤電路選型本設(shè)計只需控制電動小汽車的運(yùn)行開始，僅一支按鍵就足夠了，我們選用最簡單的直接鍵盤驅(qū)動方式。四、 光電探測器的選型光電探測器一般特制可見光光譜范圍的光電探測器，包括光電導(dǎo)探測器、光伏型探測器、倍增管等，在熱釋電探測器、光電本題中可見光源是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的光電倍增管，同時光源光強(qiáng)相對比較分散選用熱釋電探測器（如碳斗）也不合適，光電導(dǎo)探測器溫度、線性和穩(wěn)定性不好，一般用于特殊光譜范圍的測量同樣不適合本題，綜合考慮以上因素光伏型探測器以其價廉、驅(qū)動電路簡單而成為本題的首選。T1T2，對于距離較短和要求不高的場合我們可認(rèn)為空氣中的聲速為常數(shù)，我們通過測量回波時間T利用公式其中，S為被測距離、V為空氣中聲速、T為回波時間（），可以計算出路程，這種方法不受聲波強(qiáng)度的影響，直接耦合信號的影響也可以通過設(shè)置“時間門”來加以克服，因此這種方法非常適合較遠(yuǎn)距離的測距，如果對聲速進(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。在本題中對障礙物的檢測受到環(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；而對黑白灰度的檢測由于在車的底部干擾相對較弱，為簡化設(shè)計我們選用直流直接驅(qū)動方式。在本體中我們要利用紅外探測器檢測黑白兩種不同的灰度和障礙物的距離，顯然選用主動式紅外傳感器比較合適，系統(tǒng)的造價可以降低可靠性可以提高。 光電編碼盤探測器，為小汽車提供運(yùn)行路程信息、行走時間記錄。對于這幾大物理量我們分別使用（1）紅外探測器；（2）金屬探測器；（3）光電編碼盤。最后感謝各位評審老師為我們的成長付出的辛勤汗水，對你們無私的奉獻(xiàn)我們深表敬佩，我們要對您衷心道一聲“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”使這臺小汽車有了“視覺”、“聽覺”和“觸覺”，我們還為這臺小汽車安裝了“大腦”——“單片機(jī)控制系統(tǒng)”通過以上努力，終于使這臺小汽車可以按我們設(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)計要求`…………………………………………………………………（1） ……………………………………………………………(1）第二部分 研制報告 設(shè)計摘要……………………………………………………………… （1） 設(shè)計要求與原理分析………………………………………………… （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）、紅外探測器的選型與工作方式……………………………………………（3）I、紅外探測器的選型………………………………………………………（3）II、主動式紅外探測器的工作方式選取 …………………………………（4）（2）、超聲探測器的選型與工作方式…………………………………………（5）I、超聲探測器的選型……………………………………………………….（5）II、用超聲波探測器測距的工作方式的選取………………………………（5）（3）、 金屬探測器的選型………………………………………………………（6）（4）、 光電探測器的選型………………………………………………………（6） 總控電路的選型………………………………………………………………（6）. （1）、單片機(jī)的選型……………………………………………………………（7）（2）、鍵盤與顯示電路的選型…………………………………………………（7）I、鍵盤電路選型……………………………………………………………（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)動電路的選型………………………………（8）（5）、聲光報示電路的選型…………………………………………………（8） 系統(tǒng)原理框圖…………………………………………………………………（8）、硬件電路設(shè)計與參數(shù)計算……………………………………………（9）……………………………（9）………………………………………… （10） 超聲測距裝置的設(shè)計與參數(shù)計算…………………………………………（11） 主軸電機(jī)與步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動電路設(shè)計與參數(shù)計算…………………………（12）、鍵盤、聲光告示與單片機(jī)電路設(shè)計及參數(shù)計算……………………（13） …………………………………… （14）、單片機(jī)軟件設(shè)計……………………………………………………… (15)………………………………………………………… (15)………………………………………………………… (15)………………………………………………… (15)............................................（15）………………………………………………….（16）……………………………………………………………….（16）………………………………………………………………….（16）………………………………………………………………… （16）………………………………………………… （16）………………………………………………………… （17）……………………………………………… （17）、測試數(shù)據(jù)與實驗結(jié)論……………………………………………… (20) 測試數(shù)據(jù)…………………………………………………………………… (20) (1)、電動小汽車運(yùn)行動作測試……………………………………………… (20) (2)、電動小汽車紅外避障對應(yīng)動作測試…………………………………… (20) (3)、電動小汽車路程及運(yùn)行時間測量精度測試…………………………… (20) （4）、金屬探測器、超聲波探測器工作狀態(tài)…………………………………（21）(4)、其他功能測試…………………………………………………………… (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)計要求遙控啟停電動車一、任務(wù)：設(shè)計并制作一個遙控啟停電動車。（2）電動車一旦啟動，由程序完成各種行走方式。第二部分 研制報告遙控啟停電動車研制報告設(shè)計摘要針對題目要求，我們設(shè)計了一種單片機(jī)控制的，簡易智能電動小汽車，這臺小汽車的車體選用現(xiàn)成的市售玩具車改裝而成，對其結(jié)構(gòu)，運(yùn)動部件特別是轉(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，智能化的自動控制，定位精確。 在試制和調(diào)試的過程中遇到了很多問題諸如：光電探測電路的選取與調(diào)試等，雖然有 些功能的實現(xiàn)還不盡人意，但相信通過我們的努力在今后一定會做的更好。三、傳感器設(shè)置與布局分析：通過對題目的分析我們得出如下幾大需要檢測的物理量：（1）障礙物位置；（2）地面金屬的位置；（3）小車行走速度。 超聲波探測器測遠(yuǎn)距離物體，與紅外線探測器構(gòu)成避障系統(tǒng)。被動式紅外探測器本身沒有光源，通過接受被探測物體的特征光譜輻射來測量被探測物的位置、溫度或進(jìn)行紅外成像。主動式紅外探測器的工作方式選取主動式紅外探測器常用的驅(qū)動方式可分為直流直接驅(qū)動方式和交流調(diào)制方式，直流直接驅(qū)動方式裝置簡單但檢測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題從而可以大大提高檢測的距離，同時由于環(huán)境光產(chǎn)生的干擾多數(shù)情況是信號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)相對復(fù)雜。 用超聲波探測器測距的工作方式的選取當(dāng)利用超聲波探測器測距時常用二種方法——強(qiáng)度法和反射時間法，強(qiáng)度法是利用聲波在空氣中的傳輸損耗值來測量被測物的距離，被測物越遠(yuǎn)其反射信號越弱，根據(jù)反射信號的強(qiáng)弱就可以知道被測物的遠(yuǎn)近，但在使用這種方法時由于換能器之間的直接耦合信號很難消除，由于直接耦合信號的影響強(qiáng)度法測距只適合較短距離的且精度要求不高的場合。本題中我們選用此方法。（二） 總控電路的選型一、 單片機(jī)的選型針對本設(shè)計特點(diǎn)——多開關(guān)量輸入的復(fù)雜程序控制系統(tǒng)，我們需要擅長處理多開關(guān)量的標(biāo)準(zhǔn)單片機(jī)，而不能用精簡I/O口和程序存儲器的小體積單片機(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對于本設(shè)計也綽綽有余，更可貴的是51系列單片機(jī)價格非常低廉。方案二：受鼠標(biāo)的 工作 原理的啟發(fā)，采用斷續(xù)式光電開關(guān)。 555多諧振蕩器輸出的1khz，占空比1：1的