电子大赛 设计 电赛智能小车
电子设计C题 智能小车报告
电子设计大赛C题——只能小车智能小车摘要本智能小车以MSP超低功耗单片机系列MSP430F149为核心，完成在规定场地内实现两车交替超车领跑的功能。
在机械结构上，本智能小车选取大功率RP5坦克车体，具有动力性能强、底盘稳定性高、可原地转圈、转弯灵活等特点。
选用L298N驱动芯片控制电机，反射式红外发射-接受器作为黑线检测模块的传感器，nRF905作为无线通信模块，组成智能小车系统。
基于可靠的硬件设计和稳定的软件算法，实现题目要求，而且附加实现显示两车距离、行驶时间等扩展功能。
关键词：MSP430；检测黑线；超车；智能小车。
一、系统方案1、总体方案描述本系统以MSP超低功耗单片机系列MSP430F149为核心，由12V电池供电，选用L298N驱动芯片控制直流电机，反射式红外发射-接受器ST168作为黑线检测模块的传感器，NewMsg_RF905作为无线通信模块，LCD液晶显示模块作为显示模块，组成智能小车系统，如图1所示。
图1 总体系统框图2、方案设计与比较（1）电机驱动模块方案一：采用大功率三极管，二极管，电阻，电容等元件。
采用上述元件搭建两个H桥，通过对各路信号放大来驱动电机，原理简单。
但由于放大电路很难做到完全一致，当电机的功率较大时运行起来会不稳定，很难精确控制。
方案二：采用L298N驱动芯片。
L298N芯片是较常用的电机驱动芯片。
该芯片有两个TTL/CMOS兼容电平的输入，具有良好的抗干扰性能，可用单片机的I/O口提供信号。
其优点是集成度高，电路简单，控制方便可靠，体积小，效率高，具有较高的性价比。
综合分析：方案一虽然原理简单，但是实际操作性不大，运行不稳定，而方案二则具有电路简单，控制方便，效率高等多处优点，符合本系统要求，因此选用L298N驱动芯片作为电机驱动模块。
（2）黑线检测模块方案一:采用可见光发光二极管和光敏二极管采用普通可见光发光管和光敏管组成的发射－接收电路。
其缺点在于易受到环境光源的影响，即便提高发光管亮度也难以抵抗外界光的干扰。
智能循迹小车-电子设计大赛优选全文
智能寻迹小车总结报告08电本3袁坤朱昊汪武杰1.设计任务：设计并制作了一个智能电动车，通过车前方的感光模块引导小车沿黑色路径运行，并记录小车整个运动过程的时间。
（1）感光模块引导小车运动：小车黑色轨迹白色背景图1如图1，小车运行在以白色背景的黑色轨迹上。
小车在整个运行过程中沿黑色轨迹运动，当黑色轨迹向左转时，小车能够自动左转弯，左转弯灯亮；当黑色轨迹向右转时，小车能够自动右转弯，右转弯灯亮。
（2）小车能记录整个运行过程的时间：在小车开始运行时，单片机控制计时，当小车收到停止指令后，计时器停止计时，并通过小车上的数码管显示小车整个运行过程的时间。
2.程序框图寻迹小车的主程序如下3.系统的具体设计与实现根据设计任务要求，并且根据我们自己的需要而附加的功能，该电路的总体框图可分为几个基本的模块，框图如（图2）所示：红外传感模块3.1设计中选用红外传感器来准确检测黑色寻迹线。
共设置2个传感器,传感器检测到黑色的寻迹线时，输出逻辑电平1，检测不到黑色寻迹线时，输出逻辑电平0。
在小车正前方中间安装两个标号是1号和2号的传感器用于定位寻迹线中心线，如图。
实物图：由电路图可以看出，在整个运行过程中，红外线发射管一直工作，发出红外线，由于黑色对红外线的反射量很小，而白色背景对红外的反射量很大，这样经过红外接收管的电压值的不同，可以判断出小车的运行情况。
当小车在黑色轨迹上正常运行时，1号和2号传感器输出1，当小车右偏时，2号由输出1转变为0，此时单片机驱动电机模块，调控小车左右两轮的转速，调整车身向左转；当小车左偏时，1号由输出1转变为0，单片机调控小车车身向右转。
传感器部分是小车的“眼睛”，只有通过它的引导小车才能正常在轨道上运行。
在小车的调试过程中，遇到了一些问题。
第一，两个传感器中的红外管有时一直感光，有时感光很差；第二，在黑线上运行时，在一些弯路传感器可以判断出来，一些反应迟钝，并且恢复直行的时候，传感器却依然保持上一状态运行。
电子设计大赛智能小车
自动往返小车设计报告Design Report of Automatic Motor-Driven Car 安徽赛区小组成员：A,B,C指导老师: D摘要本系统以单片机SPCE061A为控制器，控制电动小车行驶方向，采用PWM脉宽调制技术控制小车的行驶速度。
采用红外光电开关和霍尔传感器分别对小车行驶的位置和距离跟踪检测，并将小车行驶的时间和距离等数据通过LCD显示器显示出来。
整个系统的电路结构简单，可靠性高。
关键词：智能控制，电动小车，PWM脉宽调制，光电检测，霍尔传感器，LCD显示AbstractThis system bases on the MCU (Micro Controlled Unit) SPCE061A to control the direction of the automatic motor-driven car, and uses the PWM (Pulse Width Modulation) technology to control the speed of the motors. The location and distance of the car are detected by the infrared ray photoelectric detector and Hall sensor. The running time and distance of the car are also displayed with LCD model meantime.The structure of the model is simple but reliable.Key words: Intelligent Control, Motor-driven Car, PWM, Photoelectric Detector, Hall sensor，LCD.目录一、系统方案的选择与论证A、系统基本方案1、控制器模块2、电机模块的选择3、电机驱动模块的选择4、距离检测模块5、黑线检测模块6、显示模块7、小车的选择8、电源的选择9、挡板检测模块B、系统各模块的最终方案C、系统总体设计框图二、系统主要电路设计1、直流电机驱动模块设计2、黑线检测电路设计3、路程检测电路设计4、LED显示电路5、稳压电源电路设计三、系统软件设计1、车底黑线检测设计2、PWM程序设计3、路程计算原理设计4、主程序流程图5、挡板检测流程图四、系统测试1、测试仪器2、计时测试3、路程测试4、限速区测试5、系统实现的功能6、结论五、总结六、参考文献 0七、附录一、系统方案的选择与论证A 、系统基本方案根据题目要求，系统可以划分为控制部分和信号检测部分。
电子设计竞赛报告_简易小车
简易智能电动车目录一、方案比较、设计与论证 (2)二、理论分析与计算 (5)三、电路图及设计文件 (6)四、程序设计思路与流程图 (10)五、测试方法、数据及结果分析 (12)六、设计总结 (14)七、主要测试仪器 (15)八、参考资料 (15)九、附件一（系统设计总电路图） (16)一、方案比较、设计与论证本设计基于闭环测量、控制的原理，通过传感器将检测信号反馈给微处理，实时监控小车的运动状态并显示必要信息。
利用微处理产生脉冲宽度调制（PWM）信号，通过驱动电路来控制直流电机的转动，从而实现小车的直线行走、左右拐弯、倒退、停止、躲避并绕过障碍物、自动寻找引导光源并定位等功能。
功能框图见图1。
整个设计关键在于传感器的选择和安装，这些传感器要能够给出准确的信号让微处理来控制小车的行走。
图11、小车的比较与选择常见的电动小车是两轮驱动，一个电机驱动后面两个轮子转动，另一个电机控制前面两个轮子转向。
它的缺点是：转弯的角度较大且固定，不能精确地控制转角的大小。
小车在运行时平稳性较差。
而四轮驱动的小车，左右两边的轮子分别由两个电机控制，可以通过改变左右电机的转速来控制小车的转向，转弯的角度可大可小，这种控制方法能够使小车平稳地实现拐弯的功能，运行时车身稳定、没有左右摇摆的现象。
综合两者的特点，我们在设计中选择了四轮驱动的小车，小车的尺寸为14cm ×25cm，完全符合题目中15cm×35cm的尺寸要求。
2、传感器的比较与选择(1)路径识别传感器要求准确识别黑线与白纸，给出识别信号。
常用的传感器有可见光光电传感器、红外光光电传感器、CCD光电传感器等。
我们经过比较，选用了体积小、抗干扰性强、价格便宜的红外光光电传感器GK-SB5，配以外围电路可准确实现识别黑色和白色的功能。
GK-SB5使用的是红外光发射和接收，受外界环境的影响较小，另外GK-SB5体积较小，便于调节位置，以适应识别不同宽度黑线的需要。
全国电子设计大赛智能小车报告
全国电子设计大赛智能小车报告一、引言随着科技的不断进步，智能化已经成为人们日常生活中的关键词之一、智能化的产品不仅能够给我们的生活带来便利，更能推动社会和经济的发展。
本文报告的主题为全国电子设计大赛中的智能小车设计与制作。
在本报告中，我们将介绍我们团队设计并制作的智能小车的具体细节，并探讨一些设计过程中遇到的挑战以及解决方案。
二、设计目标我们的智能小车设计目标是能够自主导航、避障、遥控操控以及具有图像识别功能。
通过这些功能，智能小车能够在各种环境中安全行驶并完成既定任务。
三、硬件设计智能小车的硬件设计主要包括底盘、电机驱动模块、传感器模块、图像识别模块和通信模块。
1.底盘设计：我们选择了一款坚固耐用、稳定性强的底盘作为智能小车的基础。
该底盘具有良好的承载能力和抗震性能，可以保证小车稳定行驶。
2.电机驱动模块：我们使用了直流无刷电机作为智能小车的动力源，并配备了电机驱动模块来控制电机的转速和转向。
通过对电机驱动模块的精确控制，小车能够实现自主导航和遥控操控。
3.传感器模块：为了实现避障功能，我们使用了红外传感器、超声波传感器以及巡线传感器。
这些传感器能够及时感知到前方障碍物的距离，从而通过控制电机驱动模块来避免碰撞。
4.图像识别模块：为了实现图像识别功能，我们使用了摄像头作为图像输入的设备，并搭建了图像识别系统。
通过对摄像头采集到的图像进行处理和分析，我们能够实现小车对特定物体的识别和追踪。
5.通信模块：为了实现遥控操控功能，我们使用了无线通信模块来远程控制小车的运动。
通过与遥控器的通信，我们可以实时控制小车的方向和速度。
四、软件设计智能小车的软件设计主要包括嵌入式控制程序和图像处理算法。
1.嵌入式控制程序：我们使用C语言编写了嵌入式控制程序，该程序负责控制小车的运动、避障和遥控操控等功能。
通过与硬件的紧密配合，控制程序能够实现对小车各个部分的精确控制。
2.图像处理算法：为了实现图像识别功能，我们使用了计算机视觉技术和机器学习算法。
智能小车设计电子设计大赛报告
智能小车设计电子设计大赛报告全国大学生电子设计大赛报告智能小车设计摘要：智能小车的研究、开发和应用涉及传感技术、电气技术、电气控制技术、智能控制等学科，智能控制技术是一门跨科学的综合性技术，当代研究十分活跃，应用日益广泛的领域。
智能作为现代社会的新产物，是以后的发展方向，它可以按照预先设定的模块在一个特定的环境里自动的运行，可运用于科学勘探等用途，无需人为的管理，便可以完成预期所要达到的或更高的目标。
本设计采用C8051F410 单片机为控制核心，设计了一辆智能小车并对其功能进行测试，利用单片机实现小车的启停和转弯；利用超声波传感器检测道路上的障碍，实现了小车的避障功能、避免撞到障碍物、行车时间和壁障距离的数码显示三大功能。
整个系统的电路结构简单，可靠性能高，测试结果均能满足个环境要求。
关键词：L298N 循迹避障测距测速 c8051f410Abstract: the research, development and application of intelligent car involved in sensing technology, electrical technology, electrical control technology and intelligent control discipline, intelligent control technology is a cross science comprehensive technology, the contemporary research is very active, are applied widely. Smart as a new product of modern society, is the future development direction, it can be in accordance with the pre-set module automatically run in a specific environment, can be used in scientific exploration purposes, without human management, can accomplish expected to achieve goals or higher. This design USES C8051F410 the single chip processor as the core, to design a smart car and to test its functionality, using single-chip microcomputer realize car stop and turn; Using ultrasonic sensors to detect road obstacles, the car of theultrasonic control, to avoid hitting obstacles, driving time and mileage of the digital display the three functions. The circuit of the whole system has simple structure, reliable performance is high, the test resultsKeywords:L298 tracking obstacle avoidance velocity measurement目录1 引言 (1)2 方案论证与分析 (1)2.1 车体方案论证与分析 (1)2.2 微控制器的论证与分析 (1)2.3 电机驱动模块论证与分析 (1)2.4 循迹模块论证与分析 (2)2.5 避障测距模块论证与分析 (2)2.6 测速模块论证与分析 (3)2.7 显示模块论证与分析 (3)3 系统设计 (3)3.1 系统总体设计 (3)3.2 车体部分设计 (4)3.3 微控制器模块设计 (4)3.4 电机驱动模块设计 (5)3.4.1 L298N介绍 (5)3.4.2 电机驱动电路 (6)3.4.3 L298N电机驱动芯片引脚说明 (6)3.5循迹模块模块设计 (7)3.6 避障测距模块设计 (7)3.7 测速模块设计 (8)3.8 LCD显示模块设计 (9)4 软件设计 (9)4.1 软件调试平台 (9)4.2 系统软件设计 (11)4.2.1 循迹程序流程图 (11)4.2.2 避障程序流程图 (12)5 系统调试 (12)5.1系统的性能指标 (12)5.1.1电机驱动参数 (12)5.1.2 超声波测距模块 (13)5.2测试工具 (14)5.3测试过程 (14)6 设计总结 (15)7 参考文献 (15)8 附录 (15)8.1控制及显示原理图 (15)8.2控制部分PCB图 (16)8.3总程序 (17)1 引言近年代，随着电子科技的迅猛发展，人们对技术也提出了更高的要求。
电子设计大赛智能超车小车 c题
机安装到电动车上需要对电动车模型进行较大改动，不适用于此系统， 故放弃本方案。
方案二： 霍尔传感器测速。 利用霍尔开关元件测转速，内部具有稳压电路、霍尔电势发生器、 放大器、施密特触发器和输出电路，其输出电平和TTL 电平兼容。在待 测旋转体的转轴上装上一个圆盘，在圆盘上装上若干对小磁钢，小磁钢 愈多分辨率越高。霍尔开关固定在小磁钢附近，当旋转体以角速度M 旋 转时，每当一个小磁钢转过霍尔开关，霍尔开关便输出一个脉冲，计算 出单位时间的脉冲数，即可确定旋转体的速度。但是相对于本设计，安 装不便，故本设计放弃此方案。 方案三： 红外测速传感器。 红外测速传感器是传感器开孔圆盘的转轴与转轴相连接，红外线通 过开孔盘的孔和缝隙反射到红外接收头上，开孔盘随旋转体转一周，红 外对射管接收的次数等于盘上的开孔数，从而测出旋转体旋转速度。灵 敏度较高，设计简单，占用空间少。 综上所述，本设计采用方案三。
40cm左右，因而探测距离满足本设计的小车需求。 综上考虑，选用方案四。
1.6 电机选择方案与论证
本系统为智能电动车，对于电动车来说，因此驱动轮的驱动电机的 选择就显得十分重要。由于本实验要实现对路径的准确定位和精确测 量，本设计综合考虑了一下两种方案。
方案一：采用步进电机作为该系统的驱动电机。 步进电机转过的角度可以精确的定位，从而实现小车前进路程和位 置的精确定位。虽然采用步进电机有诸多优点，但是步进电机的输出力 矩较低，随转速的升高而下降，且在较高转速时会急剧下降，其转速较 低，不适用于小车等有一定速度要求的系统。经综合比较考虑，本设计 放弃了此方案。 方案二：采用直流减速电机。 直流减速电机转动力矩大，体积小，重量轻，装配简单，使用方 便。由于其内部由高速电动机提供原始动力，带动变速（减速）齿轮 组，可以产生较大扭力。 为了能够较好的满足系统的要求，本设计选择了方案二。
电子设计大赛省赛报告
吉林省大学生电子设计大赛报告智能电动小车（F题）摘要本设计采用MC9S12XS128单片机作为主控芯片，配以机构稳定、布局合理的机械结构，加之摄像头、无线模块等功能模块组成智能电动小车。
主控芯片对摄像头采集的信息进行分析处理，进而驱动电机运转使智能小车能在跑道上完成单轨迹前行、双轨迹中心线中的自动行驶、自动避障等基本动作。
再利用无线模块实现电动小车与目标靶之间的信息交换，使得智能电动小车通过对舵机的调整完成在行驶过程中将激光光点一直投射在目标靶中心的任务，从而较好地完成竞赛题目的要求。
关键字：MC9S12XS128，摄像头，无线模块，智能小车目录摘要 (2)第1章、方案比较与论证 (1)1.1检测单元 (1)1.11方案一：红外传感器 (1)1.12方案二：摄像头 (2)1.13方案三：激光传感器 (2)1.2供电单元 (3)1.21方案一：镍氢电池 (3)1.22方案二：锂电池 (3)1.23方案三：镍镉充电电池 (3)1.3控制单元 (4)1.31方案一：MC9S12XS128单片机 (4)1.32方案二：80C51单片机 (4)1.4电机及驱动单元 (4)1.41（1）电机 (4)1.42方案一：步进电机 (5)1.43方案二：伺服电机 (5)1.44方案三：空心杯减速电机 (5)1.45（2）驱动芯片 (5)1.46方案一：MC33886 (5)1.47方案二：L298N (6)1.5无线通信单元 (6)1.51方案一：红外调制 (6)1.52方案二：JZ863模块 (6)1.6语音识别单元 (7)1.61方案一：LD3320 (7)1.62方案二：驻极体麦克风 (7)1.7智能电动小车机械结构单元 (8)1.71方案一：购买的车模套件 (8)1.72方案二：自己制作的车模 (8)第2章、硬件电路设计 (9)2.1控制单元-- MC9S12XS128-80单片机的最小系统设计 (9)2.2 供电单元电路设计 (9)2.3 检测单元电路设计 (10)2.4 电机驱动单元电路设计 (11)2.5 无线单元电路设计 (11)2.6 语音识别单元电路设计 (12)2.7 目标靶单元电路设计 (13)2.8 激光打靶单元电路设计 (13)2.9 系统各模块框图 (14)第3章、理论分析与软件设计 (14)3.1 程序总体流程 (14)3.2 理论分析 (16)3.2.1 速度控制部分的理论分析 (16)3.2.2 转角控制部分的理论分析 (17)3.2.3摄像头部分的理论分析 (17)第4章、测试方法与测试结果 (18)4.1测试方案 (18)4.2测试条件 (19)4.3测试结果 (19)五、总结 (20)5.1智能电动小车的总结 (20)5.2我们的总结 (20)参考文献： (21)第1章、方案比较与论证1.1检测单元传感器是智能小车的获取信息的主要途径，传感器只有能够真实、快速地反馈赛道信息，包括对赛道上的黑线进行检测、分辨进而获得准确的跑道及小车位置信息，智能小车才能正确地调整其位置及运行姿态，从而准确地完成单轨迹前行、双轨迹中心线中的自动行驶、自动避障等动作。
电子大赛-设计--电赛智能小车
电子大赛-设计--电赛智能小车(共19页)--本页仅作为文档封面，使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--简易智能小车作品类别：第五类引言本系统采用 AT89S52 作为主控制芯片，整合控制器模块，金属探测模块，障碍物探测模块，路面检测模块，光源探测模块，电机驱动模块，实现小车自动寻路，金属探测，避障和寻光入库。
电路结构简单，可靠性能高，无论在结构和技术上都具有较好的科学性，在无人区引导探测金属矿源方面具有一定的应用前景。
方案设计一、设计要求：1.电动车从起跑线出发，沿引导线到达 B 点。
在“直道区”铺设的白纸下沿引导线埋有 1~3 块薄铁片。
电动车检测到薄铁片时需立即发出声光指示信息，并实时存储、显示在“直道区”检测到的薄铁片数目。
2.电动车到达 B 点以后进入“弯道区”，沿圆弧引导线到达 C 点要求电动车到达 C 点检处停车 5 秒，停车期间发出断续的声光信息。
3.电动车通过障碍区，在光源的引导下，进入车库。
简易路程图二、方案选择：1.电机驱动方案的选择与论证方案一：使用继电器对电机进行开关控制和调制。
但缺点很明显，这种电路不能和单片机直接连接，因为它返回“0”时，并没有接到地上，所以单片机并不能识别，反而都会的还是0，其次继电器响应慢而且机械结构容易坏。
方案二：使用三极管或者达林顿管，结合单片机输出 PWM 信号实现调速的目的，此方案易于实施，但若控制电机转动方向较为困难工作不是很稳定。
方案三：使用PWM控制芯片来实现对电机的控制，控制就是对脉冲的宽度进行调制的技术，即通过对一系列脉冲的宽度进行调制，来等效地获得所需要波形。
2.路面寻线模块方案一：采用光敏传感器，根据白色背景和黑线反光程度的不同来判断传感器是否位于黑线上。
方案二：采用反射式红外传感器来进行探测。
只要选择数量和探测距离合适的红外传感器，可以准确的判断出黑线的位置。
方案选择：采用方案二。
方案一受环境光的影响太大，效果不佳。
全国电子设计大赛智能小车
全国电子设计大赛智能小车全国电子设计大赛智能小车是一项涉及电子设计、机械设计和智能控制的综合性竞赛。
这个比赛要求参赛者设计并制作一个能够自主行驶以及执行任务的智能小车。
这个比赛不仅检验了参赛者在电子设计、机械设计和智能控制方面的综合能力，也推动了智能交通领域的科技创新。
在全国电子设计大赛智能小车中，参赛者需要考虑多个方面的设计和制作问题。
首先，他们需要设计并制作一个强大的电子系统，以便对小车的行为进行控制和监视。
这个电子系统会涉及到传感器、微控制器、执行器等多个元件的选择和配置。
比如，通过激光雷达和摄像头等传感器来感知环境，并使用微控制器来根据传感器的数据做出决策，并通过执行器来控制小车的运动。
此外，为了更好地控制小车的动作，参赛者还需要设计一套高效的控制算法，以实现小车的自主行驶。
其次，参赛者还需要考虑机械设计问题。
他们需要设计一个合理的底盘结构和车轮组件，以确保小车能够平稳运动，并且具备足够的可靠性和稳定性。
此外，为了适应复杂的道路状况，参赛者还需要考虑小车的悬挂系统和减震系统的设计。
这个设计需要兼顾小车的舒适性和稳定性，以确保小车在行驶过程中能够顺利完成任务。
最后，参赛者还需要考虑智能控制问题。
他们需要设计一个智能控制系统，通过对传感器数据的处理和分析，使小车能够自主地避开障碍物、减速和加速，并且根据任务的要求，进行路径规划和轨迹跟踪。
这个智能控制系统需要具备较高的效率和准确性，以确保小车能够按照要求完成任务。
在全国电子设计大赛智能小车中，参赛者需要在设计、制作和调试等方面都付出大量的努力。
他们需要深入了解电子技术、机械设计和智能控制的原理和应用，掌握相关的工具和软件，并且具备良好的团队合作能力和创新思维。
这个比赛不仅对参赛者个人的综合素质提出了挑战，也对智能交通领域的科技创新提出了要求。
通过这个比赛，参赛者能够锻炼自己的技术和创新能力，提升对电子设计、机械设计和智能控制等方面的理解和应用水平。
全国大学生电子竞赛E题——简易智能小车
简易智能电动车------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------摘要：本系统是采用普通玩具小车和红外传感器、光敏元件、金属探测器、光电开关以及霍尔元件结合，通过16位MCU——SPCE061A来调控的智能小车。
在小车行进的过程中，用SPCE061A带有的PWM功能，配合霍尔元件测速度，做到2个驱动电机的自动调速；用2个红外传感器感测地面行走轨迹；用4个光电开关的相应动作，规避正面、左右侧前方以及后面的障碍，并且控制定点倒车；利用双电机驱动的优势控制小车原地转动，用光敏元件追踪定点光源；当金属探测器感测到金属物品以后会报警示意。
本系统采用16位单片机SPCE061A做CPU，运算速度快，结构简单，电机控制快速准确，行走稳定，并带有语音播放的特色功能。
关键词：智能小车SPCE061A------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------一、方案比较及论证：2.1系统构建1)采用凌阳公司16位单片机SPCE061A做核心控制；2)3个I/O口控制双刀双掷继电器从而控制电机的正向和反向转动；3)2个黑白线传感器，用来控制小车寻线行走；4)3个光电传感器控制小车寻找光源，进入车库；5)1个金属传感器用来检测金属铁片；6)4位LED动态显示检测到的金属铁片，并在到达终点以后显示总的路程和时间；7)4个障碍传感器，用来躲避障碍区的障碍物；8)1个霍尔元件用来记录小车的行进距离和时间；9)小车采用双电机，4轮驱动；电源为12节5号电池，分别为CPU，传感器和电机提供电源；小车的选择是关键，如下图：2.2 小车驱动用SPCE061A 的PWM 功能，配合3个双刀双掷的继电器，控制2个电机的转动方向以及转动速度2.3 传感器1、 寻线传感器：2个，并在一条直线上，安装在小车的头部底盘上，中间间隔3cm ，距离地面1cm 。
电子设计竞赛论文-智能声控小车
目录摘要（中文）........................................................................|3 摘要（英文） (3)第一部分设计任务及要求一、任务 (4)二、功能和要求 (4)第二部分方案分析与论证一、主控系统分析与论证 (4)二、机械系统分析与论证 (5)三、电机驱动模块分析与论证 (6)第三部分系统原理框图 (7)第四部分系统硬件设计一、后轮电机驱动模块设计 (7)二、前轮电机驱动模块设计 (10)第五部分系统软件设计一语音识别原理简介 (12)二、程序总体流程图 (13)第六部分系统检测与整机指标 (15)第七部分参考资料与文献 (15)第八部分总结与致谢 (15)摘要（中文）随着电子业的发展，自动化已不再是一个新鲜的话题，无人驾驶的小汽车也必将进入实用阶段，本系统模拟将来的智能小车。
本次设计为声控智能电动车，主要采用凌阳61板单片机控制小车的行使。
这部智能的声控小车可以实现前进，左传，右转，后退，左后转，右后转，矩形运动等功能，整个过程还是声控的，并且可以实现调速且能在前进时能播放音乐，这样的设想很新颖．独特。
关键词语音识别智能声控SPCE061A摘要（英文）Along with the electronics industry development, the automation no longer is a new topic. The pilotless compact car also will certainly to enter the practical stage, this system simulation future intelligent car.This design for the voice control intelligence electric car, mainly uses insults the positive 61 board monolithic integrated circuit to control the car exertion.This intelligent voice control car may realize the advance, Annals of Zuo, the right-turn, the backlash, after left transfers, after right transfers, functions and so on rectangular movement, entire process or voice control, and may realize the velocity modulation also can when the advance can broadcast music, such tentative plan is very novel and unique.第一部分设计任务与要求1.1 任务设计并制作一个智能声控小车，使用凌阳61板并用它的语音功能控制小车的行使，并且小车在行使中播放音乐。
电子设计大赛-智能小车
2011年全国大学生电子设计竞赛智能小车（C题）2011年9月3日摘要本设计是以STC89C52单片机为智能小车的控制核心，采用直流电机驱动小车前进及转向,电机驱动采用电磁继电器和L298芯片,电源主要是由以充电电池为动力。
系统由单片机通过IO口控制小车的前进避线及转向,通过硬件和软件的调试,最终在预设黑线的白色区域内完成循环超车任务。
目录1系统方案 (1)1.1 主控制器的论证与选择 (1)1.2 电机与驱动的论证与选择 (1)1.3 检测系统的论证与选择 (2)1.4 无线通信系统的论证与选择 (2)2系统理论分析与计算 (2)2.1 小车模型的分析 (2)2.1.1 智能小车控制系统 (2)2.1.2 智能小车转向和速度的控制 (2)2.2 赛道记忆的计算 (2)2.2.1判断黑线记忆 (2)3电路与程序设计 (3)3.1电路的设计 (3)3.1.1系统总体框图 (3)3.1.2 电机子系统框图 (3)3.1.3 红外检测子系统框图 (4)3.1.4电源 (4)3.2程序的设计 (4)3.2.1程序功能描述与设计思路 (4)3.2.2程序流程图 (4)4测试方案与测试结果 (5)4.1测试方案 (5)4.2 测试条件与仪器 (5)4.3 测试结果及分析 (5)4.3.1测试结果(数据) (5)4.3.2测试分析与结论 (5)附录1：电路原理图 (7)附录2：源程序 (8)智能小车（C题）【本科组】1系统方案本系统主要由单片机最小系统模块、直流电机驱动模块、红外光检测模块、锂电池模块组成，下面分别论证这几个模块的选择。
1.1 主控制器的论证与选择方案一：采用FPGA（Field Programmable Gate Array）控制方案。
FPGA内部具有独立的I/O接口和逻辑单元，使用灵活、适用性强，且相对单片机来说，还具有速度快、外围电路较少和集成度高的特点，因此特别适用于复杂逻辑电路设计。
电子大赛优秀论文：智能小车.doc
2011全国大学生电子设计竞赛论文（山东赛区）题目:智能小车智能小车摘要：本设计给出了以EasyARM1138单片机为核心的智能小车的基本原理与实现方案。
该系统采用模块化的设计方案，运用光电编码器、超声波传感器、无线收发器件组成不同的检测电路，实现小车在行驶中轨迹、躲避前面的小车、测量车速等问题检测，从而实现自动控制电动小车躲避前面小车，快慢速行驶，自动超车，并可以自动转弯和实现交替领跑功能。
该智能小车具有很好的识别与检测的能力，具有定位精确、运行稳定可靠的特点。
并且该设计具有实际意义，可以应用于考古、机器人、医疗器械等许多方面。
尤其是在足球机器人研究方面具有很好的发展前景，在考古方面也应用到了超声波传感器进行检测。
所以本设计与实际相结合，现实意义很强。
关键词：EasyARM1138单片机；光电编码器；PWM调速；电动小车；超声波设计要求甲车和乙车分别从自制跑道起点标志线开始，在行车道各正常行驶一圈。
随后甲、乙两车如上位置同时起动，乙车通过超车标志线后在超车区内实现超车功能，并先于甲车到达终点标志线，即第一圈实现乙车超过甲车。
甲、乙两车继续行驶第二圈，要求甲车通过超车标志线后要实现超车功能，并先于乙车到达终点标志线，即第二圈完成甲车超过乙车，实现了交替领跑。
甲、乙两车继续行驶第三圈和第四圈，并交替领跑。
完成上述功能后，重新设定甲车起始位置（在离起点标志线前进方向40cm 范围内任意设定），实现甲、乙两车四圈交替领跑功能。
1方案论证与设计1.1小车控制模块方案一：采用通用的51单片机作为主控制器。
51单片机通用灵活、价格低廉、使用方便，但此单片机字长有限，数据处理能力很弱，处理速度较慢，资源不够丰富，需要扩展较多的外围电路，降低了系统的可靠性，增加了制作的费用，难以满足本设计要求。
方案二：EasyARM1138 人机界面扩展板是专门为广州致远电子有限公司开发的EasyARM1138开发板量身定制的一款人机界面的扩展板。
全国电子设计竞赛控制类03年赛题---简易智能电动车完整版设计报告
全国电子设计竞赛控制类03年赛题---简易智能电动车完整版设计报告This system is mainly based on a chip called STC12C5A60S2. This intelligent car designed by us three can run automatically through black lines on the ground.KEY WORDS:single-chip microcomputer control systemphotosensitive diode L298nObstacle detection module设计任务与要求一、任务设计并制作一个简易智能电动车，其行驶路线示意图如下：二、要求1、基本要求（1）电动车从起跑线出发（车体不得超过起跑线），沿引导线到达B点。
在“直道区”铺设的白纸下沿引导线埋有1~3块宽度为15cm、长度不等的薄铁片。
电动车检测到薄铁片时需立即发出声光指示信息，并实时存储、显示在“直道区”检测到的薄铁片数目。
（2）电动车到达B点以后进入“弯道区”，沿圆弧引导线到达C点（也可脱离圆弧引导线到达C点）。
C点下埋有边长为15cm的正方形薄铁片，要求电动车到达C点检测到薄铁片后在C点处停车5秒，停车期间发出断续的声光信息。
（3）电动车在光源的引导下，通过障碍区进入停车区并到达车库。
电动车必须在两个障碍物之间通过且不得与其接触。
（4）电动车完成上述任务后应立即停车，但全程行驶时间不能大于90秒，行驶时间达到90秒时必须立即自动停车。
2、发挥部分（1）电动车在“直道区”行驶过程中，存储并显示每个薄铁片（中心线）至起跑线间的距离。
（2）电动车进入停车区域后，能进一步准确驶入车库中，要求电动车的车身完全进入车库。
（3）停车后，能准确显示电动车全程行驶时间。
（4）其它。
一、方案论证与比较根据题目要求，我们分一下几个部分进行方案设计及比较论证。
电子设计大赛智能小车设计报告
简易智能电动车设计报告小组成员：日期：摘要本设计以STC89C52单片机为控制核心。
经光敏电阻和红外对射完成循迹，寻光以及躲避障碍物，测距的检测，停车，控制时间等，经比较器LM393进入单片机。
单片机通过内部程序完成对小车的控制，从而完成相关要求。
关键字：控制；检测；红外对射；智能小车；AbstractThe design for STC89C52 core control. The photosensitive resistor and infrared to radio complete tracking, search light and avoid obstacles, ranging detection, parking, control the time, by the comparator LM393 into the single chip microcomputer. SCM through internal procedures performed on the control car, thereby completing the relevant requirements.Keywords: control; testing; infrared; smart car;目录1 方案设定 02 各模块的选择方案 (1)2.1电源模块选择方案 (1)2.2系统控制模块方案 (1)2.3红外对射模块方案 (1)2.4恒流源模块 (2)2.5比较器转换模块 (2)3 系统硬件设计 (3)3.1电源电路设计 (3)3.2恒流源电路设计 (4)3.3电机驱动模块 (5)3.4循迹检测设计 (5)3.5测距检测设计 (6)3.6避障检测设计 (6)4 系统软件设计 (7)5 系统调试 (9)6 结论 (10)7 参考文献 (11)1 方案设定根据以上参赛图以及本次比赛的相关要求，我们小组设定了一下方案。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
简易智能小车作品类别：第五类引言本系统采用AT89S52 作为主控制芯片，整合控制器模块，金属探测模块，障碍物探测模块，路面检测模块，光源探测模块，电机驱动模块，实现小车自动寻路，金属探测，避障和寻光入库。
电路结构简单，可靠性能高，无论在结构和技术上都具有较好的科学性，在无人区引导探测金属矿源方面具有一定的应用前景。
方案设计一、设计要求：1.电动车从起跑线出发，沿引导线到达 B 点。
在“直道区”铺设的白纸下沿引导线埋有 1~3 块薄铁片。
电动车检测到薄铁片时需立即发出声光指示信息，并实时存储、显示在“直道区”检测到的薄铁片数目。
2.电动车到达 B 点以后进入“弯道区”，沿圆弧引导线到达 C 点要求电动车到达 C 点检处停车 5 秒，停车期间发出断续的声光信息。
3.电动车通过障碍区，在光源的引导下，进入车库。
简易路程图二、方案选择：1.电机驱动方案的选择与论证方案一：使用继电器对电机进行开关控制和调制。
但缺点很明显，这种电路不能和单片机直接连接，因为它返回“0”时，并没有接到地上，所以单片机并不能识别，反而都会的还是0，其次继电器响应慢而且机械结构容易坏。
方案二：使用三极管或者达林顿管，结合单片机输出 PWM 信号实现调速的目的，此方案易于实施，但若控制电机转动方向较为困难工作不是很稳定。
方案三：使用PWM控制芯片来实现对电机的控制，控制就是对脉冲的宽度进行调制的技术，即通过对一系列脉冲的宽度进行调制，来等效地获得所需要波形。
2.路面寻线模块方案一：采用光敏传感器，根据白色背景和黑线反光程度的不同来判断传感器是否位于黑线上。
方案二：采用反射式红外传感器来进行探测。
只要选择数量和探测距离合适的红外传感器，可以准确的判断出黑线的位置。
方案选择：采用方案二。
方案一受环境光的影响太大，效果不佳。
而红外光不易受到环境光的干扰。
3.金属检测模块采用金属接近开关来检测铁片，当金属接近时，高频磁场在金属中产生了涡流，使得LC 谐振回路的震荡幅度下降到阈值电压，开关输出信号。
4.寻光模块方案一：采用单一的光敏电阻，利用其在不同的光强下阻值不同，确定小车的转向，保证其朝着光源最强的角度前进，这样做电路实现简单，但是精度不易控制。
方案二：采用多个光敏电阻，在小车车头排列成为半圆状结构。
根据矢量合成原理，按照各个传感器测量光强的不同，确定小车相对于光的位。
方案选择:采用方案二。
此方案实现较为复杂但能取得良好的效果。
5.避障模块方案一：采用一体化红外接收头，在38KHz 附近，接收头的灵敏度不同。
依次在38KHz 发射频段不同的红外线，在距离障碍物一定距离时测出障碍物。
方案二：采用超声波测距的方法，利用超声波传感器，监视测量发射脉冲和接受脉冲的时间差，计算超声波和物体之间的距离。
可以将避障和寻光模块一起排列为环状结构。
方案选择：因超声波测距有其性能上的优势，所以选择方案二。
三、总体设计：四、单元电路设计：1.控制器模块：单片机 AT89C51 金属探测模块障碍物 探测模块 路面检测模块 电动机驱动模块光源 探测模块本设计采用Atmel公司的AT89C51作为系统控制器的单片机方案，AT89C51主要用于控制实现电动车速度控制、循迹行驶、金属探测、金属数目数码管显示、躲避障碍物及探测光源寻光入库的功能。
（AT89C51电路图）2.金属探测模块：工作电压直流DC6~36V,三线制，NPN,常闭，检测距离8mm,电流200mA;接线方式：3.电机驱动模块:电机的驱动芯片选用L298N 作为驱动芯片。
工作稳定电机驱动信号由单片机提供，信号经过光耦隔离后，传至PWM 控制芯片L298N，通过L298N 的输出脚与两个电机相连。
电机LA LB0 0 不转0 1 前转1 0 后转1 1 不转4.循迹模块：当小车在白色地面行驶时，装在车下的红外发射管发射红外线信号，经白色反射后，被接收管接收，一旦接收管接收到信号，输出端将输出低电平；当小车行驶到黑线时，红外线信号被黑色吸收后，将输出高电平，从而实现了通过红线检测信号的功能。
将检测到的信号送到单片机的I/O 口，当I/O 口检测到的信号为高电平时，表明红外光被地上的黑线吸收了，表明小车处在黑色的引线上；同理，当I/O 口检测到的信号为低电平时，表明小车行驶在白色地面上。
反射式红外传感器ST188 采用高发射功率红外广电二极管和高灵敏度光电晶体管组成。
检测距离可调整范围为 4 －15mm；采用非接触检测方式LED（由左侧的白色方块表示）和探测器装（在右侧）。
虚线表示光线从发射器LED 中发出并反射回探测器；探测器检测到的光强大小取决于物体表面的反射率，而这一光强就是传感器的输出值。
如图所示，选通信号（高电平）经过三极管扩流后送到传感器的K 脚，如果检测到黑线，传感器C 脚输出高电平；否则输出为低电平。
为了提高控制精度，要求传感器排列紧密，越紧越好。
但传感器排列紧密，传感器发射管的光线可能会从地面反射进入临近传感器的接收管。
所以不能同时开启这些传感器。
5、避障模块：超声波测距是通过不断检测超声波发射后遇到障碍物所反射的回波，从而测出发射和接受回波的时间差t，然后求出距离S=Ct/2,式中的C为超声波波速。
6、电机驱动模块：本L298N 驱动模块，采用ST 公司原装全新的L298N 芯片，采用SMT 工艺稳定性高，采用高质量铝电解电容，使电路稳定工作。
可以直接驱动两路3-35V 直流电机，并提供了5V 输出接口（输入最低只要6V），可以给5V单片机电路系统供电（低纹波系数）,支持3.3V MCU ARM 控制，可以方便的控制直流电机速度和方向。
7、寻光模块：光源探测电路如下图所示，VT5为光敏三极管，三极管VT4、VT6构成达林顿管，三极管VT8是为了提高电路的负载能力，其中R1为可变电阻（0--5K），可调节光源探测灵敏度。
单片机可直接对VT8输出信号进行判断。
9013901320M4.7K 22UF4.7K90134.7K 9013901320M4.7K22UF4.7K90134.7K9013901320M4.7K22UF4.7K90134.7KGNDVCCE E E C C C左中右50%R11k50%R1'1k50%R1''1k五、软件设计： 1、循迹算法：如果某时刻检测到黑线偏左，就要向左转弯；如果检测到黑线偏右，就要向右转。
为了克服惯性，防止小车左右摆冲出黑线，采用PWM波控制小车速度，来使其平稳运动。
部分程序如下：void timer0() interrupt 1 /* T0中断服务程序*/{if(t<zkbz) en1=1; else en1=0; /* 产生电机1的PWM信号*/if(t<zkby) en2=1; else en2=0;/* 产生电机1的PWM信号*/t++;if(t>=100) t=0; /* 1个PWM信号由100次中断产生*/}void xunji(void){switch(a){case 0x06:flag=0;s1=0;s2=1;s3=0;s4=1;zkbz=65;zkby=65;break;case 0x02:flag=0;s1=0;s2=1;s3=0;s4=1;zkbz=65;zkby=15;break;case 0x01:flag=0;s1=0;s2=1;s3=0;s4=1;zkbz=55;zkby=5;break;case 0x04:flag=0;s1=0;s2=1;s3=0;s4=1;zkbz=15;zkby=65;break;case 0x08:flag=0;s1=0;s2=1;s3=0;s4=1;zkbz=5;zkby=60;break;case 0x00:flag=1;s1=0;s2=1;s3=0;s4=1;zkbz=50;zkby=50;break;default:break;}2、金属探测：当探测到金属片时，管脚返回低电平0，数码管加一。
程序如下：if ( b==0){ c=0;Delaynms(160);b=1;c=1;d=d+1;P0=table[d];3、超声波避障：当小车4个红外探测器探测到黑线后，5s计时后进入避障阶段，当前方有障碍物时，小车做如下动作：左拐—直走—右拐—直走。
部分程序如下：void Conut(void){time=TH1*256+TL1;TH1=0;TL1=0;S=time*1.87/100; //算出来是CM 11。
0592M晶振if(flag==1) //超出测量{flag=0;s1=0;s2=1;s3=0;s4=1; }else{if(S>=32){zkbz=80;zkby=80;s1=0;s2=1;s3=0;s4=1;}else{zkbz=60;zkby=60;s1=0;s2=1;s3=1;s4=1;Delaynms(1000);zkbz=60;zkby=75;s1=0;s2=1;s3=0;s4=1;Delaynms(1000);zkbz=60;zkby=60;s1=0;s2=1;s3=0;s4=1;Delaynms(1500);s1=1;s2=1;s3=0;s4=1;Delaynms(2000);s1=0;s2=1;s3=0;s4=1;Delaynms(1500);e=e+1;if(e>=2) e=0;}}}4、寻光入库：小车避障后进入寻光入库阶段，由寻光电路工作，寻找光源。
部分程序如下：void quguang(void){switch(f){case 0x40:s1=0;s2=1;s3=0;s4=1;zkbz=65;zkby=65;break; /*直走*/case 0x80:s1=0;s2=1;s3=0;s4=1;zkbz=65;zkby=15;break; /*左拐*/case 0x20:s1=0;s2=1;s3=0;s4=1;zkbz=15;zkby=65;Delaynms(100);break; /*右拐*/case 0xC0:s1=0;s2=1;s3=0;s4=1;zkbz=55;zkby=15;break; /*小右拐*/case 0x60:s1=0;s2=1;s3=0;s4=1;zkbz=15;zkby=55;break; /*小左拐*/case 0x00:s1=0;s2=1;s3=0;s4=1;zkbz=65;zkby=15;break; /*左拐*/default:break;}Delaynms(10);六、整体测试：1.循迹：循迹时，小车转弯时候老冲出黑线，通过调节PWM波调节小车速度，当个PWM信号由100次中断产生时，调节直线时，小车左右速度65，转弯时候65、15，小车平稳运动。