【正文】 ……………………………………………………… (15)………………………………………………………… (15)………………………………………………………… (15)………………………………………………… (15)............................................（15）………………………………………………….（16）……………………………………………………………….（16）………………………………………………………………….（16）………………………………………………………………… （16）………………………………………………… （16）………………………………………………………… （17）……………………………………………… （17）、測試數(shù)據(jù)與實驗結論……………………………………………… (20) 測試數(shù)據(jù)…………………………………………………………………… (20) (1)、電動小汽車運行動作測試……………………………………………… (20) (2)、電動小汽車紅外避障對應動作測試…………………………………… (20) (3)、電動小汽車路程及運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……………………………………………………………………… (22)附錄二 部分專用程序清單…………………………………………………… (23) 第一部分 設計要求遙控啟停電動車一、任務：設計并制作一個遙控啟停電動車。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定的路線運行。最后感謝各位評審老師為我們的成長付出的辛勤汗水，對你們無私的奉獻我們深表敬佩，我們要對您衷心道一聲“您辛苦了！”。 光電編碼盤探測器，為小汽車提供運行路程信息、行走時間記錄。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的交流調制工作方式；而對黑白灰度的檢測由于在車的底部干擾相對較弱，為簡化設計我們選用直流直接驅動方式。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，因此不必選用適合微光照探測的光電倍增管，同時光源光強相對比較分散選用熱釋電探測器（如碳斗）也不合適，光電導探測器溫度、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、驅動電路簡單而成為本題的首選。由于該開關是溝槽結構，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，產生一個個脈沖。將電動機驅動電源與單片機及其周邊電路電源完全隔離，利用光電耦合器傳輸信號。 而永磁式電機的功率都因其勵磁原因而導致其功率不足，因此，我們先做了理論上的驗證： 所有電機的原理都是基于法拉第電磁感應定律和安培定律。/4a=pNamp。我們發(fā)現(xiàn)由于電機的齒輪的阻力矩很大，因此，采用摩擦制動 以滿足設計要求，而不用采用電機的反接制動。更主要的問題在于一般的電動機電阻很小，但電流很大，分壓不僅回降低效率，而且實現(xiàn)很困難。五、聲光報示電路的選型（1） ，形成語音報警系統(tǒng)，當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。二、參數(shù)計算電感L電容CCC3決定振蕩頻率，為避免其和前述交流調制驅動紅外探測器相互干擾，我們把振蕩器的振蕩頻率稍微調高了些，當取如圖參數(shù)是頻率約為100KHz左右，U1B放大器的放大倍數(shù)與R1的取值有關，經試驗調整后R1取680K。（五） 顯示、鍵盤、聲光告示與單片機電路設計及參數(shù)計算一、MCU1的外圍部件與接口電路，MCU1的主要工作是金屬探測器和計時以及驅動鍵盤及顯示電路，接收個位置傳感器信息，并根據(jù)這些信息控制運動部件完成轉彎等行走動作，是整個系統(tǒng)的控制核心。（二）超聲測距程序流程一、單片機控制的超聲測距工作原理及參數(shù)計算超聲測距的基本原理就是發(fā)射一超聲脈沖，根據(jù)回波時間，利用公式來計算距離S，根據(jù)聲音在空氣中的速度公式:其中，V0是常數(shù)，TO為標準溫標，t是空氣溫度由于只需一般測量精度，沒有對t進行修正而直接取一般情況20攝氏度。本車的方向燈的設計上采用同一轉向雙重設計，即用紅綠兩種不同顏色的燈顯示小車的轉向程度。（3）上電時所有LED熄滅正常工作時通過外接電阻或編程方式調節(jié)LED亮度。當紅外探測器也探測到信號時，小車做出避障動作。 音樂報警時間顯示。附錄一：參考文獻[1]徐愛軍. 智能化測量控制儀表原理與設計 北京航空航天大學出版社，1995[2]內山明治. 運算放大器電路. 科學出版社，2001[3]神保孝志. 光電子學. 科學出版社，2001[4]呂惠智 .紅外技術. 哈爾濱工程大學出版社，1998[5]何希才. 傳感器及其應用電路. 電子工業(yè)出版社，2001[6]胡漢才. 單片機原理及其接口技術 清華大學出版社，1996[7]吳興惠. 傳感器與信號處理. 電子工業(yè)出版社，1998[8]楊自厚. 自動控制原理. 冶金工業(yè)出版社，1990[9]王麗敏. 電路仿真與實驗. 哈爾濱工程大學出版社，2000[10]趙凱華. 光學. 北京大學出版社，1984[11]栗原 豐. 電子電路的計算 科學出版社，2000[12]梁廷貴. 現(xiàn)代集成電路實用手冊. 科學技術文獻出版社，2002[13]王松武 .電子創(chuàng)新設計. 哈爾濱工程大學內部使用講義，2002[14]李華. MCS51系列單片機實用接口技術. 北京航空航天大學，1993[15]房小翠. 單片微型計算機與機電接口技術 國防工業(yè)出版社，2003[16]何希才. 新型實用電子線路400例. 電子工業(yè)出版社，1998[17]趙繼文. 傳感器與應用電路設計. 科學出版社，2002[18]柯節(jié)成. 簡明電子元件器件手冊. 高等教育出版社，1991[19]孫涵芳. MCS51 196系列單片機原理及應用. 北京航空航天大學出版社，1988附錄二： 程序清單。**************步進電極反轉**********。 setb 。setb call deelay50m clr 。************** a****************: MOV DL0, aHL0: MOV DL1, 0FAHL3: DJNZ DL1, L3 DJNZ DL0, L0 RET。**************中斷向量**************** ORG 0000H AJMP start ORG 0003H RETI ORG 000BH LJMP INTT0。**************電機延時************DJ_DL: MOV 30H, 21H 。***************** 延時程序513us*******************dly513us: mov r2,0ffhdly513us1: djnz r2,dly513us1 ret。二、存在問題分析存在的問題主要是： 機械部件尤其是自制轉向舵機精度較差，影響整車性能，須改進。 在設計電路時考慮了功耗問題，控制部分電流不大于200mA。*************步進電機右轉十秒程序******************。**************步進電極反轉一步**********。 走8字程序。******************延時程序1s*********************dly1s: mov r4,64hdly1s1: lcall dly10ms djnz r4,dly1s1 ret。 ret。 RET。******************電機反轉八字******************************* 。老師們特別注重工作方法、工作方向的指導，使我們的工作能力，實踐能力，集體協(xié)作能力得到了很大的提高。在接收方面，為了提高紅外接收的可靠性，我們采用多路光纖接收的方法，即將光纖一端做成束狀與接收頭相連，另一端向四面八方