【正文】 ………………… 金屬傳感器測試………………………………………………………………………… 金屬片與起跑線的距離測試……………………………………………………………… 小車入庫測試…………………………………………………………………………… 系統(tǒng)實現(xiàn)的功能…………………………………………………………………………… 結(jié)論…………………………………………………………………………………………… 總結(jié)………………………………………………………………………………………………參考文獻……………………………………………………………………………………………附錄…………………………………………………………………………………………………附錄：元器件清單附錄：系統(tǒng)電路圖附錄：程序清單附錄：系統(tǒng)使用說明注意：目錄中的頁碼根據(jù)實際論文的頁碼編寫，此處全部用表示。對于控制器的選擇有以下兩種方案。單片機算術(shù)運算功能強，軟件編程靈活、自由度大，可用軟件編程實現(xiàn)各種算法和邏輯控制，并且由于其功耗低、體積小、技術(shù)成熟和成本低等優(yōu)點，使其在各個領(lǐng)域應(yīng)用廣泛。因此，在本系統(tǒng)中采用電渦流式傳感器實現(xiàn)對金屬塊的檢測。鵝婭盡損鵪慘歷蘢鴛賴縈詰。當(dāng)被測物體與線圈的接近時，導(dǎo)體產(chǎn)生的感應(yīng)磁場使線圈的電感變化，從而引起回路失諧，振幅下降，輸出電壓變小。方案一：采用激光傳感器檢測距離，利用光的反射原理進行距離的測量， 激光傳感器方框圖如圖所示。即超聲波射線從一種物質(zhì)表面反射時，入射角等于反射角。設(shè)超聲波在空氣中的傳播速度為，則根據(jù)計時器記錄的時間 ，就可以計算出發(fā)射點距障礙物的距離()，即： 。由于透射式光電傳感器是溝槽結(jié)構(gòu)，可以將其置于車輪固定軸上，再在車輪上安裝鼠標(biāo)中的編碼器滾軸，讓其恰好通過溝槽，車輪轉(zhuǎn)動時，透射式光電傳感器會產(chǎn)生一個個脈沖。方案一：采用熱探測器。貓蠆驢繪燈鮒誅髏貺廡獻鵬。光源探測模塊的功能主要是引導(dǎo)小車朝光源行駛，使小車具有追蹤光源的功能。表 狀態(tài)動作對應(yīng)表狀態(tài)光敏三極管光敏三極管光敏三極管光源與車之間的位置小車動作非常遠在車的右端右轉(zhuǎn)（幅度大）正對車直線行駛在車的右端右轉(zhuǎn)（幅度?。┰谲嚨淖蠖俗髠鳎ǚ却螅┰谲嚨淖蠖俗筠D(zhuǎn)（幅度小）非常近減速直線行駛（）電機驅(qū)動模塊電機的驅(qū)動電路主要通過電機的正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)實現(xiàn)小車的前后或者左右的方向選擇。如圖所示，我們采用了三極管代替了繼電器，這種調(diào)速方式有調(diào)速特性優(yōu)良、調(diào)整平滑、調(diào)速范圍廣、過載能力大，能承受頻繁的負載沖擊，還可以實現(xiàn)頻繁的無級快速啟動和反轉(zhuǎn)的等優(yōu)點。液晶顯示屏（）具有輕薄短小、低耗電量、無輻射危險，平面直角顯示以及影像穩(wěn)定不閃爍等優(yōu)勢可視面積大，畫面效果好，分辨率高，抗干擾能力強等特點。根據(jù)以上的論述，采用方案二。（）狀態(tài)標(biāo)志模塊 狀態(tài)標(biāo)志模塊的設(shè)計要求是在小車檢測到金屬時發(fā)出光聲信號。兩單片機之間采用查詢的方式互相通信，將分別獨立的兩套系統(tǒng)有機的綜合為一體，其工作過程如下：氬嚕躑竄貿(mào)懇彈瀘頷澩紛釓。系統(tǒng)可分為傳感器檢測部分和智能控制部分。 主要單元電路的設(shè)計檢測部分的單元電路設(shè)計（）軌跡檢測電路的設(shè)計 題目要求小車在直道區(qū)和彎道區(qū)要沿著黑線行駛，但由于小車不可能始終保持一定的方向，必然會偏離黑色軌道，從而導(dǎo)致小車沖出軌道。圖 光電檢測電路輸出端為高電平，三極管導(dǎo)通，集電極為低電平，再經(jīng)斯密特反相器后為高電輸入到單片機的端口。穎芻莖蛺餑億頓裊賠瀧漲負。因此，為提高傳感器的靈敏度，使用線圈半徑為 ，電感值為的多匝線圈。圖 超聲波檢測電路（）路程測量電路的設(shè)計設(shè)計中所用的編碼器滾軸共有個透光格，所用的電動車車輪的周長約為，滾軸和車輪的圓心在同一直線上，滾軸的轉(zhuǎn)速和車輪轉(zhuǎn)速是同步的。通過該實物設(shè)計，提高了系統(tǒng)判斷的準(zhǔn)確度。是數(shù)碼管的接口，是Ω排阻；金屬傳感器的輸出由接入單片機的中斷。超聲波傳感器和光敏三極管的輸出信號由～輸入，和共用一個復(fù)位電路。反之，為低，為高，電機反轉(zhuǎn)，小車右轉(zhuǎn)。櫛緶歐鋤棗鈕種鵑瑤錟奧傴。單片機根據(jù)需要直接從端口讀取，為了防止出現(xiàn)干擾和錯誤信號，采用延時讀取的方法，即在第一次讀取后延時一段時間再讀取，如果第二次讀取的信號和第一次的不一樣，則說明信號是干擾信號，就重新讀取并比較，直到兩次讀取的信號一致，才判斷小車遇到黑線。 脹鏝彈奧秘孫戶孿釔賻鏘詠。稟虛嬪賑維嚌妝擴踴糶欏灣。溈氣嘮戇萇鑿鑿櫧諤應(yīng)釵藹。系統(tǒng)主程序流程圖系統(tǒng)主程序流程圖如圖所示。 前輪驅(qū)動電路前輪驅(qū)動電路直接用穩(wěn)壓可調(diào)直流電源供電，用外加信號觸發(fā)，觀看電機轉(zhuǎn)速以及測量電機兩端的電壓。咼鉉們歟謙鴣餃競蕩賺趲為?，撝C齷蘄賞組靄縐嚴(yán)減籩諏。測試（第二版）[].湖北：華中理工大學(xué)出版社年滅噯駭諗鋅獵輛覯餿藹猙廚。參考文獻梅遂生、—信息裝備的新秀[].北京：國防工業(yè)出版社年張友德、趙志英、（第三版）[].上海：復(fù)旦大學(xué)出版社年何立民系列單片機應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計[]、：北京航空航天大學(xué)出版社年納疇鰻吶鄖禎銣膩鰲錟顫階。 結(jié)論 經(jīng)過對系統(tǒng)的光電檢測部分、驅(qū)動電路、金屬傳感器等的測試，本設(shè)計基本達到設(shè)計制作要求。在小車的軌道上放置了個鐵片。將檢測頭對準(zhǔn)在白紙上，適當(dāng)靠近或拉開與白紙間的距離，調(diào)整電位器，使得反相器輸出為一個高電平。（）延時子程序 完成延時功能，程序流程圖略。陽簍埡鮭罷規(guī)嗚舊巋錟麗鮑。鰓躋峽禱紉誦幫廢掃減萵輳。程序流程圖如所示。主程序主要起到一個導(dǎo)向和決策功能，決定什么時候小車該做什么。圖 前輪驅(qū)動電路（）數(shù)碼管動態(tài)顯示電路的設(shè)計在本系統(tǒng)中采用動態(tài)顯示方式驅(qū)動六個七段數(shù)碼管，六個七段數(shù)碼管用來顯示時間、路程、交替顯示時間、小車與起跑線的距離、金屬片的個數(shù)和距離等信息。驍顧燁鶚巰瀆蕪領(lǐng)鱺賻驃弒。倉嫗盤紲囑瓏詁鍬齊驁絛鯛。裊樣祕廬廂顫諺鍘羋藺遞燦。光電檢測采用透射式光電傳感器，具體電路如圖所示。如圖所示，該傳感器可發(fā)射頻率為的脈沖超聲波信號（該信號由單片機從腳發(fā)出），反相器增加驅(qū)動能力，傳感器向某一方向發(fā)射脈沖超聲波信號，并以的速度在空氣中傳播。單匝載流圓線圈在軸線上的磁場感應(yīng)強度，可以根據(jù)畢奧沙伐爾拉普拉斯定律求得：式中，μ為真空磁導(dǎo)率；為激勵電流；為圓線圈半徑；為軸線上某點到線圈平面距離。紂憂蔣氳頑薟驅(qū)藥憫騖覲僨。小車右偏時的狀態(tài)與左偏狀態(tài)相反。諺辭調(diào)擔(dān)鈧諂動禪瀉類謹覡。小車在點利用超聲波傳感器判斷障礙物的位置，根據(jù)障礙物的位置控制車輪偏轉(zhuǎn)度，繞過物體，隨后再利用光源傳感器引導(dǎo)小車進庫，當(dāng)小車遇到光源前面的黑線時，控制車輪反轉(zhuǎn)，使車體完全進庫。系統(tǒng)各模塊的最終方案經(jīng)過仔細分析和論證，決定了系統(tǒng)各模塊的最終方案如下：控制模塊：采用和雙控制金屬探測模塊：采用電渦流式傳感器障礙物探測模塊：采用超聲波傳感器車速檢測模塊：采用光電傳感器光源探測模塊：采用光敏三極管路面檢測模塊：采用光電傳感器電機驅(qū)動模塊：采用調(diào)制方式控制電機顯示模塊：采用數(shù)碼管計時模塊：采用內(nèi)置的定時器計數(shù)器狀態(tài)標(biāo)志模塊：采用蜂鳴器