数理与信息工程学院
课 程 设 计
设计题目 简易智能电动车设计报告
数理与信息工程学院 计算机科学与技术
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专业 学院 班级 指导老师 完稿时间 学号
目录
第1节引言 (1)
第2节方案比较、选择与论证 (2)
第3节系统总体方案设计 (3)
3.1系统总体结构设计及说明 (3)
第4节系统硬件设计 (4)
4.1系统硬件详细设计、理论分析 (4)
4.2 系统硬件计算、详细电路图 (4)
第5节系统软件设计 (8)
第6节软硬件调试 (9)
6.1 阶段调试 (9)
6.2联合调试 (9)
第7节系统调试与测试结果分析 (10)
7.1测试仪器与测试试验方法 (10)
7.2测试数据及测试结果分析计算 (10)
结束语 (11)
参考文献 (12)
附录 (13)
简易智能电动车设计报告
第1节引言
本系统按要求制作了一个简易智能电动车，它能实现的功能是：从起跑线出发，沿引导线到达 B 点。在此期间检测到铺设在白纸下的薄铁片，并同时发出声光指示信息，实时存储、显示在“直道区”检测到的薄铁片数目。电动车到达 B 点以后进入“弯道区”，沿圆弧引导线到达 C 点，能够检测 C 点下正方形薄铁片，并在 C 点处停车 5 秒，停车期间发出断续的声光信息。之后继续行驶，在光源的引导下，利用超声传感器传来的信号通过障碍区进入停车区并到达车库。最后，电动车完成上述任务后能够立即停车，全程行驶时间小于 90 秒。并附加其他功能。
另外系统中传感器电路额外加入了单片机便于 89C51单片机在之后的运行中检测四周电路，减小89C51负担。
软件方面：因为，会，利用传感器在检测到某物体时输出信号发生特定变化这种规律，让单片机只对此类信号有所反应，大大减少了处理数据，算法，从而加快了系统的反应速度。
第2节方案比较、选择与论证
根据题目要求，有两种解决方案。
1 、精确定时法
这种方案主导思想是在对电动车直线、转弯行驶速度以及行程的准确把握基础上利用单片机定时来使电动车顺利通过直道区、弯到区、障碍区并且最终到达车库。
缺点：供电电压不稳定，易导致小车车速不稳定，则距离不好控制；另外路线固定不变，不能应对意外事件，而且想要准确跑完全程对于电动车的起始位置、直线行进参数、转弯半径进行精密测量和计算，智能化差。
2 、传感器引导法
这种方法核心是单片机通过对传感器信号检测来控制制动电机和电机转向的动作，智能化大大增强，可以用下图形象的表示出来：
我们把任务分为了直道 + 弯道区、障碍区和停车区，划分依据是：三个部分所用到的感应器不同，实现方法也存在差别。
直道 + 弯道区主要用黑白检测光电传感器和金属探测接近开关。
障碍区则是用到了超声波传感器。（带显示）
停车区考虑车库放置了光源，因此选择了光电传感器引导小车进入车库。
比起前一种方案来说，这种方案应用面更广，也更接近实用化，智能化。重要的是单片机可以通过对感应器信号的检测来控制电机运作，从而大大提高了运行过程中的实时性，准确性、使得电动车能够轻松的完成整个过程。
综上所述，本系统设计选用方案 2 。
3．1系统总体方案设计
系统总体结构设计及说明
图一系统总体结构框图
该系统实现了电动车的自动行驶、躲避障碍物、探测金属、计数、报警、光电引导功能、测量距离、数码显示、电机控制等功能。
单片机检测出来感应器输出信号从而输出控制信号，控制电机工作，在直道区，考虑引导线是黑颜色，不宜反光，决定利用这一特性选用反射式光电传感器，当其输出信号照射到黑色引导线上是输出一个非常微弱的低电平。这个过程是一个负跳变的过程通过对此信号高低电平的检测就可以使电动车沿着直道区和弯道区的引导线行进。
当地下有金属时，金属探测器发出一个高电平，用单片机进行检测。
沿引导线到达 C 点，将从金属探测接近开关发送来的信号作为一个外部终端信号处理，执行停车并发出断续的声光信号，同时进行 5 秒定时计数工作。
在车头安装有超声传感电路对障碍物进行检测。（有效距离 30 厘米）
光电传感器接收部分用于采集光信号，通过比较输出信号向车库行驶。（始终朝在输出信号最强的方向行驶）
以上就是完成这个题目的大体思路和方法。
4．1 系统硬件详细设计、理论分析
根据系统要求，硬件电路包括 :电源部分，单片机最小系统、超声波测距电路、金属探测电路、光电传感器、黑白探测传感器、
电机控制电路、显示电路，电动车整体图示如下：
图二电机控制电路、显示电路、电动车整体图
4．2 系统硬件计算、详细电路图
（1）电源部分
随着微电子技术的不断进步，系统电源的设计在单片机应用系统设计中显得越来越重要，它对单片机系统是否正常工作起着至关重要的作用。由于电动车本身为六节1.5V电池供电,根据系统要求，选择7805稳压管将直流9V电压转成5V输出。
7805直流稳压电路图：
图三7805直流稳压电路图
电动机和金属感器部分用原有的 9V电压信号，其他电路、传感器都为5V电压供电。
（2）单片机最小系统
利用单片机最小系统实验电路板完成传感器与电动机的连接和控制。单片机选用89C51，其内部有4K字节的Flash Rom，电路设计简单。具体为89C51的18、19脚接6MHz，40脚输入信号为5伏，20脚接地，EA脚接高电平。
图四单片机89C51设计图
（3）金属探测电路
由电路图可以得出，当有金属被其探测到时，输出端输出一个高电平，即发生一个正向跳变，将这个正向跳变信号用单片机检测出来，借此控制电动机产生相应的动作。
以下是金属接近开关外驱动电路：
图五金属接近开关外驱动电路
（4）显示电路
在单片机应用系统中，显示器显示常用两种方法：静态显示和动态扫描显示。静态显示占用单片机资源小。可以提供单独锁存的 I/O接口电路很多，这里我们组选择最常用的的串并转换电路74LS164。利用单片机串行发送接收端口，外接4片
74LS164作为4位LED显示器的静态显示接口，把89C51的RXD作为数据输出线，TXD 作为移位时钟脉冲。74LS164为TTL单向8位移位寄存器，可实现串行输入，并行输出。
图六显示电路
（5）系统总图
图七系统总图
第五节系统软件设计
根据方案设定的三个部分重点解决问题，可以将单片机大量工作集中在信号检测和精确定时计数上。
具体实现方法：
因为这是一个对实时性要求很高的系统，所以大量数据信号都要在尽量短的时间内完成。
具体思路如下：
利用单片机查寻法编程，不断的检测外部传感器信号，并及时输出显示。编程关键实时输出。除了传感器本身延时外，还与优化程序程度和电机控制度有关。
图八程序设计框图
第6节软硬件调试
6．1阶段调试
我们按照前面的方案同样将调试分为了三个阶段：
第一阶段：首先是直道区 + 弯道区的调试
?通过两边固定的光电传感器对引导线检测来实现电动车沿着引导线到达指定的地点。
?根据题目要求，在行进线路上需要检测金属片，因此，我们又加上了金属接近开关用于实现这个要求。
?利用原来作过的静态显示电路板和试验用过的子程序，我们将显示功能又加在了系统当中。
第二阶段：障碍区的调试
?在障碍区主要解决的问题是如何躲避障碍物，我们根据题目在车头安装了一个超声波发送接收模块，当检测到有障碍物时进行转向。
第三阶段：停车区的调试
?检测光电接收器的输出信号，来寻找光信号最强的方向。
6．2联合调试
在分步调试全部通过的基础上，我们开始了整个系统的协调调试，协调金属传感器、黑白光电传感器、超声波传感器、光电传感器的配合工作。
第7节系统调试与测试结果分析
7.1 测试仪器与测试试验方法
开发、实验及测试仪器
实验：显示电路实验、电机长时间运行试验、模拟场地试运行试验、超声波发射接收以及测距试验、光电接收试验、电机控制试验
测试仪器：示波器，多功能稳压电源，电压表，秒表。
7.2 测试数据及测试结果分析计算
全程行进时间： 24s （误差 2s ）
行进距离： 11.2m （误差 30~50cm ）
传感器工作电压：金属接近开关— 9V
光电传感器— 5V
超声波传感—5V
黑白光电传感器— 5V
传感器输出信号：金属接近开关— 4.8V
光电传感器— 4.78V
超声波传感—5.0V
黑白光电传感器— 5V
结束语
该设计在软件和硬件上运用了一些巧妙方法：
硬件方面：超声传感器电路部分额外加入了单片机扩展了此模块功能，并且是的输出信号有规律可循，便于 89C51 单片机在之后的运行中检测四周电路，减小
89C51 负担，同时大大提高了电动车载应对障碍物时候的反应时间。
软件方面：因为传感器在检测到某物体时，输出信号会发生特定变化，利用这种变化规律，让单片机只对此类规律的信号有所反应，大大减少了处理数据，算法，从而加快了系统的反应速度，大量使用类似于 JB/JNB 命令对相应端口进行查询，并且简化程序代码，避免使用繁琐复杂的终端控制，确保系统的高精确度。另外，整个运行过程中通过采用等分时端口查询思想，只要分时足够小，电动车就会对外界因素有充足的反映空间，即达到了接近实时的信号检测处理效果，又可通过最终等分时数目准确计算出行驶距离，一举两得。
参考文献
[1]孙育才《MCS－51系列单片机及其应用》东南大学出版社
[2]王晓明《电动机的单片机控制》北京航空航天大学出版社
[3]何立民《单片机应用系统设计》北京航空航天大学出版社
[4]杨振江杜铁军李群《流行单片机使用子程序机应用实例》西安电子科技大学出版社
[5]苏长赞《使用遥控技术手册》人民邮电出版社
附录
一、操作说明
该系统实现了电动车的自动行驶、躲避障碍物、探测金属、计数、报警、光电引导功能、测量距离、数码显示、电机控制等功能。
（1）启动时将彻底的电源开关拨至“ ON ”位置，此时电源接通。
（2）供电部分是 6 节 1.5V 五号电池，供电电压 9V 。
（3）调整电动车底部前端的微调器，可调节电动车的直线行驶性能。（“ R ”是右，“ L ”是左）
（4）使用完毕请把车身的开关至“ OFF ”。
（5）长期不使用时，请取出车底及遥控器的电池，另行保管。
二、元器件清单
AT89C51 ， 74LS04 ， S9014 ， S9013 ，蜂鸣器，超声波传感器，光电传感器，金属探测传感器， ULN2803 ，电阻、电容若干，发光管。
三、部分程序清单
(1) 测金属：
MAIN:
MOV SP,60H
MOV 40H,#00H
MOV 41H,#00H
MOV 42H,#00H
MOV 43H,#00H
MOV 60H,#00H
CLR P3.7
SS1: JB P3.7,SS1
SS2: JNB P3.7,SS2
MOV 40H,60H
MOV A,40H
ADD A,#01H
DA A
MOV 40H,A
MOV 41H,#00H
MOV 42H,#00H
MOV 43H,#00H
MOV 60H,40H
ACALL BCD
ACALL DISP
CLR P3.7
AJMP SS1
DISP: MOV SCON,#00H MOV R0,#40H
MOV R2,#04H
L00C9: MOV SBUF,@R0 L00CB: JNB TI,$ CLR TI
INC R0
DJNZ R2,L00C9
RET
BCD: MOV R0,#40H MOV R2,#04H
MOV DPTR,#TABL TAB: MOV A,@R0 MOVC A,@A+DPTR MOV @R0,A
INC R0
DJNZ R2,TAB
RET
TABL: DB 0C0H
DB 0F9H
DB 0A4H
DB 0B0H
DB 99H
DB 92H
DB 82H
DB 0F8H
DB 80H
DB 90H
（2）引导线测试：MAIN: MOV P1,#0FFH ACALL DELAY1S
CLR P1.0
CC1: JNB P3.5,CC2 CLR P1.2
AJMP CC1
CC2: JNB P3.4,CC3 CLR P1.3
AJMP CC2
CC3: AJMP CC1 DELAY1S:
MOV R3,#50
D1: MOV R4,#20
D2: MOV R5,248 DJNZ R5,$
DJNZ R4,D2
DJNZ R3,D1
RET
（3）障碍物调试：MAIN: MOV P1,#0FFH ACALL DELAY1S SS: CLR P1.0
NOP
DD1: JNB P3.6,DD1 SETB P1.0
NOP
NOP
NOP
NOP
NOP
NOP
CLR P1.1
ACALL DELAY5S SETB P1.1
CLR P1.0
CLR P1.3
ACALL DELAY5S ACALL DELAY5S ACALL DELAY5S MOV P1,#0FFH AJMP SS
DD3: JNB P3.6,DD3 SETB P1.0
NOP
NOP
NOP
NOP
NOP
NOP
CLR P1.1
ACALL DELAY5S SETB P1.1
CLR P1.2
CLR P1.0
ACALL DELAY5S MOV P1,#0FFH AJMP DD2
DELAY1S:
MOV R3,#50
D1: MOV R4,#20
D2: MOV R5,248
DJNZ R5,$
DJNZ R4,D2
DJNZ R3,D1
RET
DELAY5S:
MOV R3,#5
D3: MOV R4,#20
D4: MOV R5,248
DJNZ R5,$
DJNZ R4,D4
DJNZ R3,D3
RET
DELAY:
NOP
NOP
NOP
NOP
NOP
RET
DD2:
NOP
NOP
NOP
NOP
NOP
END
（4）传感器协调程序：MAIN:
MOV P1,#0FFH
ACALL DELAY1S
CLR P1.0
MOV 40H,#00H
MOV 41H,#00H
MOV 42H,#00H
MOV 43H,#00H
MOV 50H,40H
ACALL BCD
ACALL DISP
MOV 40H,50H
SS1: JB P3.7,SS0 ACALL MEATAL
AJMP SS1
SS0: JNB P3.3,SS2;LINE AJMP LINE;SS2
SS2: JNB P3.5,SS3 AJMP GUAIWAN
SS3:
AJMP SS1
MEATAL:
DD1: JNB P3.7,DD1 MOV 40H,50H
MOV A,40H
ADD A,#01H
DA A
MOV 40H,A
MOV 41H,#00H
MOV 42H,#00H
MOV 43H,#00H
MOV 50H,40H
ACALL BCD
ACALL DISP
MOV 40H,50H
AJMP SS1
DISP: MOV SCON,#00H MOV R0,#40H
MOV R2,#04H
L00C9: MOV SBUF,@R0
L00CB: JNB TI,$
CLR TI
INC R0
DJNZ R2,L00C9
RET
BCD: MOV R0,#40H
MOV R2,#04H
MOV DPTR,#TABL
TAB: MOV A,@R0
MOVC A,@A+DPTR
MOV @R0,A
INC R0
DJNZ R2,TAB
RET
TABL: DB 0C0H
DB 0F9H
DB 0A4H
DB 0B0H
DB 99H
DB 92H
DB 82H
DB 0F8H
DB 80H
DB 90H
LINE: SETB P1.1 SETB P1.2
SETB P1.3
NOP
CLR P1.0
JB P3.5,GUAIWAN CONTR: CLR P1.3 ACALL DELAY9S
JB P3.5,GUAIWAN SETB P1.3
NOP
JB P3.5,GUAIWAN NOP
NOP
JB P3.5,GUAIWAN NOP
NOP
NOP
CLR P1.2
ACALL DELAY8S
JB P3.5,GUAIWAN SETB P1.2
JB P3.5,GUAIWAN AJMP SS1 GUAIWAN:
CLR P1.0
CLR P1.2
ACALL DELAY6S SETB P1.2 ACALL DELAY1S CLR P1.2
ACALL DELAY6S setb p1.2
ee1: JB P3.7,ee1 SETB P1.0
acall DELAY
clr p1.1
acall DELAY25S MOV P1,#0FFH ACALL DELAY1S ACALL DELAY1S
第一章概述 1.1设计的主要目的和意义 此次设计的目的是掌握产品造型的设计，包括材料、尺寸的合理选择，灵活运用制作技术、形态表达语言，根据人机工程学和美学来设计电动自行车的尺寸和颜色。 根据同类型产品的类比和设计，力学分析，考虑人机工程学中的人体尺寸和人的舒适程度来综合设计电动自行车的尺寸。 设计的目的其实包括好几个层面，第一，加工工艺的了解；第二，进一步提出不同材质的优化组合课题；第三，探究材料与产品结构、功能的有机联系；第四，熟悉产品结构连接件的运用；第五，产品形态讨论；第六，寻求产品设计制作的个性化等等。 通过这半年的设计，我们很好的复习了已经学过的课程，并对部分材料的应用有了一定了解，在颜色搭配上也有了一定的学习，而且能熟练操作制图软件和办公软件。对我们以后在工作上有很大的帮助。 1.2国内外电动自行车的发展情况 1.2.1国外及我国台湾地区电动自行车的发展情况 为创造市场需要，适合老弱妇孺各种年龄层骑乘自行车，国外厂商多年前即开始研制辅助驱动自行车并且在新电池和驱动机械马达技术成熟发展之下，电动自行车应运而生。海外发展较早的要 数日本、奥利地、德国、台湾等国家和地区，近几年美国发展也比较快。国外的电动自行车主要是 作为一种轻松代步及休闲健身工具。例如，在大型的停车场、超市和旅游区里使用。从1994到1999年6年时间中，全球电动自行车数量，从3.6万辆剧增1600万辆，如按2%算，电动车需要量会在30万辆以上。同时，东南亚、中东、印度增到50万辆，而在2000年，仅日本就需要50万辆。总体来说，电动自行车在全球的潜在市场很大，并呈上升趋势。 日本电动车的生产及技术都占世界领先地位，商品化的电动自行车由日本雅马哈公司率先于1994年推出，并随着本田、三洋、松下等知名公司的参与，生产规模日益放大。但日本对电动自行车的使用管理上采取了严格限制，日本只许智能型电动自行车上路，并对智能型电动自行车的要求 制定了很严格规定。具体有：在任何路况情况下，速度小于
2003年全国大学生电子设计竞赛 简易智能电动车
简易智能电动车（E题） 摘要：简易智能电动车由一个电动玩具车改造而成。系统的控制部分以单片机为核心，通过对前向通道各种传感器信号的采集、处理，较好地实现了后向通道驱动及转向电机的运动控制和相关信息的处理、显示和声光报警。 关键词：电动车，路径跟踪，避障，光源引导
本系统要求设计并制作一个简易智能电动车，其行驶路线示意图如图1所示： 图1 智能电动车行驶路线示意图 1 设计方案包括基本要求，发挥部分及其它创新部分 总电路框图如图2所示： 1．1 基本要求 ① 电动车从起跑线出发（车体不得超过起跑线）、沿宽度为2cm 的黑色引导线到达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，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 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。 跑线
④电动车完成上述任务后立即停车，全程不得超过90秒，行驶时间达到90秒时立 即自动停车。 图2 系统总体框图 1．2 发挥部分和创新部分 ①电动车在“直道区”行驶过程中，我们存储并显示出了每个薄铁片（中心线）至起跑线间的距离。 ②电动车进入停车区域后，能准确驶入车库中。 ③停车后，能准确显示全程行驶时间及成功或完成信息。 2 单元电路的方案论证与电路参数计算 2．1 线路跟踪电路 方案一：采用CCD单色摄像头，配计算机主板及图像采集卡。对白背景下，黑线的识别，目前做的比较成熟，效果相当好。但成本高，很难找到合适的载体。 方案二：采用颜色传感器。目前颜色传感器的应用，越来越广泛，效果也可以。但几百元的价格及相对复杂的处理电路，并且还需要光源，所以也不是一个很好的选择。 方案三：采用一左一右两个红外发射接收对管。该传感器不但价格便宜，容易购买，而且处理电路（如图3所示），简单易行，实际使用效果很好，能很顺利地引导小车到达C点。 在该电路中，加比较器LM311的目的，是使模拟量转化为开关量，便于处理。为
前言 (4) 第一章充电器原理 (5) 1.1 蓄电池与充电技术 (5) 1.2 密封铅酸蓄电池的充电特性 (5) 1.3 充电器充电原理 (6) 1.3.1 蓄电池充电理论基础 (6) 1.3.2 充电器的工作原理 (8) 第二章总体设计方案 (10) 2.1 系统设计 (10) 2.2 方案策略 (10) 第三章硬件电路设计 (12) 3.1 电路总体设计 (12) 3.2 芯片介绍 (12) 3.2.1 LM358双运放 (12) 3.2.2 UC3842单管开关电源 (13) 3.2.3 EL817光耦合器 (14) 3.2.4 场效应管K1358 (15) 3.3 电动车充电器原理及各元件作用的概述 (16) 3.3.1 充电器原理图 (16) 图3.5 充电器原理图 (16) 3.3.2 各元器件作用概述 (16) 3.4 功能模块电路设计 (17) 3.4.1 第一路通电开始 (17) 3.4.2 第二路UC3842电路 (17) 3.4.3 第三路LM358（双运算放大器）电路 (18) 3.5 电动车充电器改进方案 (21) 3.5.1 增加充满电发声提示电路 (21) 3.5.2 加散热风扇 (22) 第四章总结与展望 (23)
致谢 (25)
电动车智能充电器设计及应用 中文摘要： 本设计介绍了充电器对蓄电池充电的一般原理，从阀控蓄电池内部氧循环的设计理念出发，研究各种充电方法对铅酸蓄电池寿命的影响。针对蓄电池充电过程中出现的种种问题，分析现有各种充电方法存在的问题，提出一种可对铅酸蓄电池实现四段式慢脉冲充电的智能充电器设计方案。控制开关电源的脉冲频率和占空比，从而调节充电电流和电压，实现对蓄电池的分级慢脉冲充电。这个方案不仅可实现快速充电，同时可以减少析气，消除硫化，进行均衡充电，从而大大地延长了铅酸蓄电池的使用寿命。 关键词：慢脉冲充电；蓄电池；充电器； Abstract: The design describes the charger to the battery charger of the general principles, from the internal oxygen cycle of valve-regulated battery design concepts starting to study a variety of charging methods for lead-acid battery life implications. For battery charging problems arising in the process, analysis of existing problems in a variety of charging methods, proposed a lead-acid batteries could achieve the Four-slow pulse charge of the intelligent charger design. Control the switching power supply pulse frequency and duty cycle, thus regulating charge current and voltage to achieve the classification of the battery charge with slow pulse. This program not only for fast charging, while reducing analysis of gas, to eliminate sulfide, a balanced charge, thus greatly extending the service life of lead-acid batteries. Key words: slow pulse charge; batteries; charger;
简易智能电动车 简易智能电动车设计报告目录 一. 方案比较.选择与论证--------------------------------------------页码1 二. 系统总体方案设计-------------------------------------------------页码2 1.系统总体结构设计及说明-----------------------------------页码2 2. 系统硬件详细设计.理论分析和计算.详细电路图--页码3 3. 系统软件功能设计.理论分析和计算.各程序框图--页码8 4. 软硬件分别调试.联合调试--------------------------------页码11 三. 测试仪器与测试试验方法--------------------------------------页码12 开发.实验及测试仪器--------------------------------------页码12 四. 测试数据及测试结果分析计算--------------------------------页码13 五. 特色与创新点讨论.设计总结--------------------------------页码13 六. 附录（操作说明.元器件清单.程序清单.参考文献等）---------------------------------------------------------------------页码14 摘要本系统按要求制作了一个
简易智能电动车，它能实现的功能是：从起跑线出发，沿引导线到达B点。在此期间检测到铺设在白纸下的薄铁片，并同时发出声光指示信息，实时存储.显示在“直道区”检测到的薄铁片数目。电动车到达B点以后进入“弯道区”，沿圆弧引导线到达C 点，能够检测C点下正方形薄铁片，并在C点处停车5秒，停车期间发出断续的声光信息。之后继续行驶，在光源的引导下，利用超声传感器传来的信号通过障碍区进入停车区并到达车库。最后，电动车完成上述任务后能够立即停车，全程行驶时间小于90秒。 并附加其他功能。 另外系统中传感器电路额外加入了单片机便于89C51单片机在之后的运行中检测四周电路，减小89C51负担。 软件方面：因为，会，利用传感器在检测到某物体时输出信号发生特定变化这种规律，让单片机只对此类信号有所反应，大大减少了处理数据，算法，从而加快了系统的反应速度。 一.方案比较.选择与论证根据题目要求，有两种解决方案。 1.精确定时法这种方案主导思想是在对电动车直线.转弯行驶速度以及行程的准确把握基础上利用单片机定时来使电动车顺利通过直道区.弯到区.障碍区并且最终到达车库。 缺点：供电电压不稳定，易导致小车车速不稳定，则距离不好控制；另外路线固定不变，不能应对意外事件，而且想要准确
简易智能电动车E62 设计报告 目录 一、方案比较、选择与论证--------------------------------------------页码1 二、系统总体方案设计-------------------------------------------------页码2 1、系统总体结构设计及说明-----------------------------------页码2 2、系统硬件详细设计、理论分析和计算、详细电路图--页码3 3、系统软件功能设计、理论分析和计算、各程序框图--页码8 4、软硬件分别调试、联合调试--------------------------------页码11 三、测试仪器与测试试验方法--------------------------------------页码12 开发、实验及测试仪器--------------------------------------页码12 四、测试数据及测试结果分析计算--------------------------------页码13 五、特色与创新点讨论、设计总结--------------------------------页码13 六、附录（操作说明、元器件清单、程序清单、参考文献等） -----------------------------------------------------------------------页码14
摘要 本系统按要求制作了一个简易智能电动车，它能实现的功能是：从起跑线出发，沿引导线到达B点。在此期间检测到铺设在白纸下的薄铁片，并同时发出声光指示信息，实时存储、显示在“直道区”检测到的薄铁片数目。电动车到达B点以后进入“弯道区”，沿圆弧引导线到达C点，能够检测C点下正方形薄铁片，并在C点处停车5秒，停车期间发出断续的声光信息。之后继续行驶，在光源的引导下，利用超声传感器传来的信号通过障碍区进入停车区并到达车库。最后，电动车完成上述任务后能够立即停车，全程行驶时间小于90秒。 并附加其他功能。 另外系统中传感器电路额外加入了单片机便于89C51单片机在之后的运行中检测四周电路，减小89C51负担。 软件方面：因为，会，利用传感器在检测到某物体时输出信号发生特定变化这种规律，让单片机只对此类信号有所反应，大大减少了处理数据，算法，从而加快了系统的反应速度。 一、方案比较、选择与论证 根据题目要求，有两种解决方案。 1、精确定时法
毕业设计(论文) 课题名称基于单片机智能小车设计 学生姓名 学号 系、年级专业信息工程系08电子科学与技术 指导教师 职称讲师 2012年5月13日
摘要 智能作为现代的新发明，是以后的发展方向，他可以按照预先设定的模式在一个环境里自动的运作，不需要人为的管理，可应用于科学勘探等等的用途。智能电动车就是其中的一个体现。本次设计的简易智能电动车，采用AT89S52单片机作为小车的检测和控制核心；采用金属感应器TL-Q5MC来检测路上感应到的铁片，从而把反馈到的信号送单片机，使单片机按照预定的工作模式控制小车在各区域按预定的速度行驶，并且单片机选择的工作模式不同也可控制小车顺着S形铁片行驶；采用霍尔元件A44E检测小车行驶速度；采用1602LCD实时显示小车行驶的时间，小车停止行驶后，轮流显示小车行驶时间、行驶距离、平均速度以及各速度区行驶的时间。本设计结构简单，较容易实现，但具有高度的智能化、人性化，一定程度体现了智能。 关键词：智能车；AT89S52；单片机；金属感应器；霍尔元件；1602LCD
ABSTRACT Smart as a modern invention, the direction of development in the future, he can in an environment where automatic operation in accordance with the pre-set pattern, no human management can be applied to the use of scientific exploration. Smart electric car is one of expression. The simplicity of the design of intelligent electric car, using A T89S52 MCU core as the detection and control of the car; metal sensor TL-Q5MC to detect the way the sensor to the iron plates, so that the feedback signal to send to the microcontroller, so that microcontroller in accordance with predetermined operating mode to control the car traveling in the regions according to a predetermined speed, and the operating mode selected by the microcontroller to control the car traveling along the S-shaped iron plates; Hall element A44E detect car speed; using 1602LCD real-time display car traveling car to stop driving, take turns to car travel time, travel distance, average speed and velocity zone traveling time. This design is simple, more easy to implement, but are highly intelligent, humane, to some extent reflects the intelligent. Keywords: smart car; AT89S52 is; microcontroller; metal sensors; Hall element; 1602LCD
智能电动车联网系统硬件模块的研究与设计 摘要：本课题选用飞思卡尔（Freescale）半导体公司推出的Kinetis系列微控制 器K60为核心控制器，该系列芯片具有很好的数据处理能力以及丰富的外设资源。在硬件方面再配以摄像头，无线模块等，使得我的硬件设计简单，集成性好，工 作稳定，操作方便，容易实现；在软件方面从数据的采集，处理，PID控制方法 等方面详细阐述了该智能电动小车的原理和设计思想，再通过无线技术，传输采 集的数据，在上位机上时时的显示赛道的信息，让人直观的看到车辆行驶的状况。这些方法体现了该智能电动小车硬件设计的合理性等优点。 关键词：飞思卡尔单片机；摄像头；控制算法；上位机 引言 在今天的社会生活中，车辆与我们息息相关，然而车辆发展到现在还不是很 完备，特别是在智能化、节能环保以及安全性等方面，这是由于在智能，环保， 安全上并没有很好地解决好这些问题，从而导致交通越来越拥堵、环境污染越来 越严重，重大交通事故越来越多等问题[1]。智能电动联网汽车可以减少交通事故，可以减少环境污染；可以让汽车采集路况信息并将信息传送给城市交通指挥中心，从而可以选择最佳的行车路线，进而有效避免交通拥堵。这样在道路上，即使没 有信号灯，汽车也可以保持高速的行车速度，路上也不会有堵塞，事故的现象， 从而解决城市交通问题及环境污染问题。 1实际应用的五点总结 因为传感技术，无线通信技术和GPS技术在现阶段已将各自发展的相对成熟，那么在未来的汽车交通中可以试着结合这几种技术，这样就可以全方位，多层次 的建立车辆之间的联系。这种综合的技术将被主要应用在如下几个方面： 1.1交通事故的急救 当大型事故发生时或者特殊事件时，车辆就会自动开启车载系统发射求救信号，通过车载无线通信系统发出求救信息给通信中心工作人员，工作人员可以利 用GPS技术对事故地点进行精确的定位，并及时作出最优的救援方案，并且在救 援与车内人员进行沟通，稳定车内人员的情绪，减少他们精神，生命，财产的损 失[2]。 1.2出行自动导航 还可以根据司机目的地和实时路况信息，最快到达目的地的路径，甚至为出 租车司机寻找最有可能少走路线多载乘客的路线。很多国际大型汽车公司都已经 开始了实验：日本丰田与2009年引入一个G-Book智能副驾系统，美国通用汽车2009年将凯迪拉克和别克等车型上使用nStar技术，福特，日产等汽车企业相继 发布了网络中心车载平台。在未来的道路上我们将会看到老人，小孩，残疾人， 盲人都可以随心所欲的驾驶着自己的汽车，人类社会将变得更加和谐美好[3]。 1.3交通管理 将先进的信息分析技术，传感技术，无线通讯技术，自动控制技术以及计算 机网络技术等有效地集成，运用于整个交通管理，从而在交通上全方位发挥作用的，准确高效的运输和管理[4]。 1.4缓解驾驶疲劳 车联网技术的未来，红绿灯将不会出现在城市交通，交通拥堵，交通事故和 停车难都将得到有效的解决。现如今驾驶者在驾驶过程中极度的紧张了和疲劳， 这种技术可以让驾驶者不必考虑交通的路况，尽情的享受车外的美景。
单片机课程设计 题目智能小车的设计 学生姓名饶晓东 院（系）机械与电气工程学院 班级 10机械电子工程01班 学号 2010100548 指导老师于祯 完成日期 2013 年 5 月 31 日 南昌工程学院 课程设计（论文）任务书 I、课程设计(论文)题目： 智能小车的设计 II、课程设计(论文)使用的原始资料(数据)及设计技术要求： 通过Intel8253和1298N实现汽车的加速、减速、刹停，并可通过两个电
机的不同转速实现左转和右转等功能 III、课程设计(论文)工作内容及完成时间： 1、查阅资料，确定硬件系统框图组成。（5月20日～5月22日） 2、设计完整电原理图。（5月23日～5月25日） 3、设计软件结构流程框图。（5月26日～5月27日） 4、按流程编写各功能模块程序。（5月28日～5月29日） 5、完成课程设计报告（5月30日～5月31日） Ⅳ 主要参考资料： 1、张俊漠，单片机中级教程－原理与应用北京航空航天大学出版社2002 2、郭天祥，51单片机c语言教程 机械与电气系 10机械电子(本) 专业类 01班 学生：饶晓东 日期：自 2013 年 5 月20 日至 2013 年5 月31 日
指导教师：于祯 助理指导教师(并指出所负责的部分)： 教研室主任 附注:任务书应该附在已完成的课程设计说明书首页。 摘要 智能作为现代的新发明，是以后的发展方向，它可以按照预先设定的模式在一个环境里自动的运作，不需要人为的管理，可应用于科学勘探等等的用途。智能电动车就是其中的一个体现。本次设计的简易智能电动车，采用AT89C52单片机作为小车的检测和控制核心；在小车行驶的过程中能够根据不同的要求通过改变PWM 输出改变小车的行驶速度。本设计结构简单，较容易实现，但具有高度的智能化、人性化，一定程度体现了智能。 采用的技术主要有： 1、通过AT89C52自带的定时器设置PWM输出来控制小车的速度； 2、电机驱动芯片L298N控制两个直流电机的转向； 3、数码管显示测量数据
系统可以分为四个 基本模块 一片８９Ｃ５２ 作为主机 主从机之间用单片机通信联系 对各模块的实现１．测金属计算路程模块 金属探测使用接近开关 方案一 在小汽车前后各放一个接近开关Ｊ１ 相距为Ｌ Ｊ２探测到金属 片前端的时间是ｔ２ Ｊ２探测到金属片后端的时间 是ｔ４ 则小车的速度为Ｌ／（ｔ２－ｔ１） ｔ１＋Ｌ 由于小车启动时是加速运动方案二 在小车的前端放置一个接近开关 单片机 记下脉冲数和时间 就可以算出小车的平均 速度 光电传感器可以通过两种方法得到脉冲 数 通过黑白对光线的反射强 弱不同产生脉冲 并且经常使用 另一种方法是 按照光电编码盘的原理使 用光电开关进行测速 所以这种方法 也不容易实现安 装也很方便 所以小磁铁的放 置数量是有限的 所以很难实现 精确均匀分布 综合以上方案 我们本着节约的原则没有采用 光电传感器不 方便安装 所以也没有采用 考虑到本题对速度要求 不是太高 ２．电动机驱动调速模块 方案一 在电动机前段加电位器使 之分压减少以降低转速 从 而避免突然加速对系统的冲击 这种方案的缺点是调节转速需 要人工手动调节电位器小 车刹车时由于电容放电不能及时刹车 用单片机控制Ｌ２９８的输 入使之工作在占空比可调的开关状态 电子开关的速度 很快缺点是小车启动 时车轮容 易打滑 我们选择第二 种 根据以往的实践经验我们特别加了一个 时钟模块以统一整个系统的时间 减少因为时 间不统一而出错的几率 ４．主控模块 主控模块是系统的核心 躲避障碍物 跟踪黑线的大致原理是 由于黑线和白纸的反射 系数不同 方案一 采用直流不调制的反射式 红外发射经过电压比较器比较后送入单片机 并且将输出电压规 范到两个标准值 考虑不理想的原因主要是 周围环境光线的干扰 接收器 如果采用带有交流分量的调 制信号另 外 如果使用占空比小的调制信 号瞬时电流 可以很大 基于上述考虑５．躲避障碍物的选择 躲避障碍物有以下两种方案可供选 择 超声波传感 器的原理是 超声波碰到物体反射回超声波传感器 ｔ／２ 计算出小车同障碍物之间的距离 方案二 反射式红外线光电传感器 因为它只在２００３年全国大学生电子设计竞赛一等奖 简易智能电动车（Ｅ题） 图 １
智能机器人设计报告 参赛者：庆东肖荣于腾飞 班级：级应用电子技术 指导老师：远明 日期：年月日 一、元器件清单： ，，，，，，，蜂鸣器，光敏电阻，光敏三极管，电阻、电容若干，超亮及普通发光管。二、主要功能： 本设计按要求制作了一个简易智能电动车，它能实现的功能是：从起跑线出发，沿引导线到达点。在此期间检测到铺设在白纸下的薄铁片，并实时存储、显示在“直道区”检测到的薄铁片数目。电动车到达点以后进入“弯道区”，沿圆弧引导线到达点继续行驶，在光源的引导下，利用轻触开关传来的电信号通过障碍区进入停车区并到达车库，完成上述任务后能够立即停车，全程行驶时间越少越好。 本寻迹小车是以有机玻璃为车架，单片机为控制核心，加以减速电机、光电传感器、光敏三极管、轻触开关和电源电路以及其他电路构成。系统由通过口控制小车的前进后退以及转向。寻迹由超亮发光二极管及光敏电阻完成，避障由轻触开关完成，寻光由光敏三极管完成。 并附加其他功能： ．声控启动 ．数码显示 ．声光报警 三、主体设计 车体设计 左右两轮分别驱动，后万向轮转向的方案。为了防止小车重心的偏移，后万向轮起支撑作用。对于车架材料的选择，我们经过比较选择了有机玻璃。用有机玻璃做的车架比塑料车架更加牢固，比铁制小车更轻便，美观。而且裁减比较方便！ 电机的固定采用的是铝薄片加螺丝固定，非常牢固，且比较美观。 轮子方案 在选定电机后，我们做了一个万向轮，万向轮的高度减去电机的半径就是驱动轮的半径。轮子用有机玻璃裁出来打磨光华的，上面在套上自行车里胎，以防止打滑。 万向轮 当小车前进时，左右两驱动轮与后万向轮形成了三点结构，这种结构使得小车在前进时比较平稳。
简易智能电动车 摘要 本简易智能电动车采用简单的人工智能技术，以STC单片机为核心，根据、红外对射、反射传感器、光电传感器以及金属探测传感器所探测到的信号，可以自动寻迹，变速行驶，前轮转动控制，正向逆向行驶，记忆状态，车辆弯道寻迹运行，绕过障碍物行驶，准确进入车库并停车，实时探测金属薄片存储相关信息并发出声光信号，以及测量全程时间、全程路程等功能。 关键词：STC单片机、光电检测器、PWM调速、电动小车 Abstract This simple intelligent electric vehicles using simple artificial intelligence technology, with STC single-chip microcomputer is, according to DuiShe, infrared, reflex, sensors, photoelectric sensor and metal detection sensor detects signal, can automatically tracing, variable speed drive, front wheel turn control, positive drive in the wrong direction, memory state, vehicle corner tracing running around obstructions, driving into the garage and parking, accurate, real-time detect metal chip storage relevant information and send out sound and light signals, and to measure the overall time, distance etc. Function. Keywords: STC photoelectric detector, microcontroller, PWM speed regulation, electric car
电动智能小车毕业设计论文 摘要 STC89C51单片机是一款八位单片机，他的易用性和多功能性受到了广大使用者的好评。这里介绍的是如何用STC89C51单片机来实现简易智能电动车设计，该设计是结合科研项目而确定的设计类课题。本系统以设计题目的要求为目的，采用STC89C51单片机为控制核心，利用避障传感器检测道路上的障碍，控制电动小汽车的自动避障，快慢速行驶，以及自动停车，并可以自动记录时间、里程和速度，自动寻迹和寻光功能。整个系统的电路结构简单，可靠性能高。实验测试结果满足要求，本文着重介绍了该系统的硬件设计方法及测试结果分析。 采用的技术主要有： （1）通过编程来控制小车的速度； （2）传感器的有效应用； （3）新型显示芯片的采用. 关键词STC89C51单片机、光电检测器、PWM调速、电动小车 Design and create an intelligence electricity motive small car Abstract 89C51 is a 8 bit single chip computer. Its easily using and multi-function suffer large users. This article introduces the CCUT graduation design with the 89C51 single chip computer. This design combines with scientific research object. This system regards the request of the topic, adopting 89C51 for controlling core, super sonic sensor for test the hinder. It can run in a high and a low speed or stop automatically. It also can record the time, distance and the speed or searching light and mark automatically the electric circuit construction of whole system is simple, the function is dependable. Experiment test result satisfy the request, this text emphasizes introduced the hardware system designs and the result analyze. The adoption of technique as: (1)Reduce the speed by program the engine； (2)Efficient application of the sensor; (3)The adoption of the new display chip.
E3 2003年全国大学生 电子设计竞赛 简易智能电动车 设计单位：山东交通学院设计者：官涛孟祥君朱成良指导教师：肖海荣王旭光赵永林张吉卫王得利 2003年9月18日
简易智能电动车（E题） 摘要：简易智能电动车由一个电动玩具车改造而成。系统的控制部分以单片机为核心，通过对前向通道各种传感器信号的采集、处理，较好地实现了后向通道驱动及转向电机的运动控制和相关信息的处理、显示和声光报警。 关键词：电动车，路径跟踪，避障，光源引导
本系统要求设计并制作一个简易智能电动车，其行驶路线示意图如图1所示： 跑 线 图1 智能电动车行驶路线示意图 1 设计方案包括基本要求，发挥部分及其它创新部分 总电路框图如图2所示： 1．1 基本要求 ①电动车从起跑线出发（车体不得超过起跑线）、沿宽度为2cm的黑色引导线到达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，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立即停车，全程不得超过90秒，行驶时间达到90秒时立 即自动停车。 图2 系统总体框图 1．2 发挥部分和创新部分 ①电动车在“直道区”行驶过程中，我们存储并显示出了每个薄铁片（中心线）至起跑线间的距离。 ②电动车进入停车区域后，能准确驶入车库中。 ③停车后，能准确显示全程行驶时间及成功或完成信息。 2 单元电路的方案论证与电路参数计算 2．1 线路跟踪电路 方案一：采用CCD单色摄像头，配计算机主板及图像采集卡。对白背景下，黑线的识别，目前做的比较成熟，效果相当好。但成本高，很难找到合适的载体。 方案二：采用颜色传感器。目前颜色传感器的应用，越来越广泛，效果也可以。但几百元的价格及相对复杂的处理电路，并且还需要光源，所以也不是一个很好的选择。 方案三：采用一左一右两个红外发射接收对管。该传感器不但价格便宜，容易购买，而且处理电路（如图3所示），简单易行，实际使用效果很好，能很顺利地引导小车到达C点。 在该电路中，加比较器LM311的目的，是使模拟量转化为开关量，便于处理。为
毕业设计 题目：简易智能电动车的设计 专业机电一体化 班级 姓名 指导教师
目录 第一部分设计任务与调研 (3) 第二部分设计说明 (5) 第三部分设计成果 (10) 第四部分结束语 (16) 第五部分致谢 (17) 第六部分参考文献 (18)
第一部分设计任务与调研 1、毕业设计的主要任务 本设计的主要任务为在如图1-1所示的行驶路线图中完成如下任务： ①电动车从起跑线出发（车体不得超过起跑线）、沿宽度为2cm的黑色引导线到达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，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立即停车，全程不得超过90秒，行驶时间达到90秒时立即自动停车。 跑 图1-1 智能电动车行驶路线示意图
2、研究意义 智能小车，也就是轮式机器人，最适合在那些人类无法工作的环境中工作，该技术可应用于无人驾驶机动车，无人生产线，仓库，服务机器人等领域。以下列举了机器人的一些应用，所有这些用途正逐步渗入到工业和社会的各个层面。 在产品检测方面，对零部件、线路板及其它类似产品的检测是机器人比较常见的应用。一般来说，监测系统中还集成有其它一些设备，他们是视觉系统、X 射线装置、超声波探测仪或其它类似仪器。 在瓦斯、地压检测方面，瓦斯和冲击地压是井下作业中的两个不安全的自然因素，一旦发生突然事故，是相当危险和严重的。但瓦斯和冲击地压在形成突发事故前，都会表现出种种迹象，如岩石破裂等。采用带有专用新型传感器的移动式机器人连续监视采矿状态，以便及早发现事故突发先兆，采取相应的预防措施。 在智能轮椅领域，随着社会的发展和人类文明程度的提高，人们特别是残疾人愈来愈需要运用现代高新科技技术来改善他们的生活质量和生活自由度。智能轮椅主要有口令识别与语音合成、机器人自动定位、动态随机避障、多传感器信息融合、实时自适应导航控制功能。用于帮助残障人行走。 在危险环境下，机器人非常适合在危险的环境中使用。在这些险恶的环境下工作，人类必须采取严密的保护措施。而机器人可以进入或穿过这些危险区域进行维护和探测工作，而且不需要得到像对待人一样的保护。 在智能车辆领域，智能小车自动行驶功能的研究将有助于智能车辆的研究。特别能够对人类的汽车交通带来巨大的影响，在改进道路交通安全方面提供了新的解决途径。汽车交通是世界上交通事故发生最多的交通工具，而对于避障智能小车而言，小车在遇到人或者其他障碍物时，可发出声光警告提前预警，提醒司机，从而减少交通事故的发生。因此研究智能小车有利于减少交通事故的发生。 对于探索型智能小车而言，它可以代替人们在恶劣的环境下执行任务。智能小车在探索未知的事物，特别是对于探索太空其他星球而言，智能小车具备有人类不具备的优势：智能小车适应环境能力非常强，可以在恶劣的环境下工作，如在无氧，高温，低温，高压，强辐射等恶劣的环境下。这是人类无法适从的。所以研究智能小车是很有必要的。当然要使智能小车更完美就需要人类制造更先进传感器，制造出更先进的处理器，编写更合理的程序，这对我们来说是一个挑战。
E9简易智能电动车设计报告 中国海洋大学 摘要 本智能小车采用凌阳单片机SPCE061A作为控制器，利用感光、感铁及红外接近传感器来感知外界信号的变化，实现了小车能够沿着黑线走，并且越过障碍物通过光源的引导顺利的达车库，途中记录了遇到的铁块数目并且显示出来。 一、方安论证与比较 1．方案比较 方案一：用继电器来控制电机的停与转，但是转速不可调。用红外传感器实现避障，红外传感器发出了红外光，障碍物反射光，距离障碍物远近不同，传感器输出的信号不同，将信号送入单片机进行A/D转换，控制小车的左传、右转。 方案二：用单片机的PWM信号控制电机的转速，即可实现电机转弯，用红外接近传感器实现避障，当距离障碍物10cm时，红外接近传感器由低电平变为高电平。由单片机控制小车转弯，用磁接近开关检测铁片，有铁片即使开关由常开变常闭，单片机进行声光报警，有光敏三极管检测200w光源。 有光敏电阻来检测白纸上的黑线，是小车顺黑线运动。 2．方案的确定 比较两种方案，运用方案一，信号的处理比较复杂，不容易实现对小车的控制。方案二运用了比较先进的传感器，使问题的处理变得相对简单。通过比较我们最终选用了方案二，并基本完成了题目设计要求 二、工作原理、框图及电路设计 1、工作原理 利用光敏电阻来感知黑线，能够使小车沿着黑线的轨迹走；利用感金属的接近开关来感知铁块，使小车遇到铁块时发出信号；当碰到障碍物时，光电开关由低电平变为高电平；利用光敏三极管来感知光源，引导小车进入车库。 2、电路方框图
3、单元电路设计及分析 （1）光敏电阻部分 利用光敏电阻可以感知颜色的深浅，并根据颜色的深浅的不同而输出不同的电压信号，从而使小车区分白纸和黑线。具体实现电路如下所示图1。 图1 图2 （2）感金属的接近传感器和红外接近传感器部分 利用感金属的接近传感器可以检测到铁皮向单片机发送出信号，使单片机可以记录下铁块的数目；在小车的前、左、右方各放置一红外接近传感器，当小车遇到障碍物时，可以由传感器向单片机发出电压信号，使小车能够根据信号的不同做出相应的反应，从而实现避开障碍物。 （3）小车经过障碍区以后通过光源的导向，利用光敏三极管来感知光源，引导小车进入车库。具体实现见软件程序设计，电路图如下：（附电路图） （4）单片机系统 单片机系统整个硬件系统的核心，它既是协调整机工作的控制器，又使数据处理器，其功能如下：（附图） 1．单片机SPCE-061(晶振频率32.768K，FLASH32K,,3.3伏供电) 2．32位可编程并行I/O接口 3．2个16位可编程定时/计数器，可以自动预置计数初值 4．具有运行/睡眠方式下的看门狗维护功能
1 引言 电动车的发展史比燃油汽车更长，世界上第一辆机动车就是电动车。后来，由于燃油汽车技术的迅速发展，而电动车在能源技术和行驶里程的研制上长期未能取得突破，从20世纪20年代初至60年代末，电动车的发展进入了一个沉寂期。进入70年代以来，由于中东石油危机的爆发以及人类对自然环境的日益关注，电动车才再度成为技术发展的热点。 近几十年来，主要工业化国家为电动车的开发投入了大量的人力和财力，电动车的各项相关技术也取得了重大的进展。尽管电动车在能源和行驶里程的研制方面，至今尚未取得突破性的进展，但是电动车的美好前景仍然激励着人们锲而不舍地开发新型电动车，改善其性能。处于世纪之交的今天，能源和环境对人类的压力越来越大，要求尽快改善人类生存环境的呼声越来越高。为了适应这个发展趋势，世界各国的政府、学术界、工业界正在加大对电动车开发的投资力度，加快电动车的商品化步伐。虽然目前电动车在能源和行驶里程方面还未能尽如人意，但已足以满足人们的基本需要。从技术发展的角度来看，在走过了漫长而艰难的发展程之后，电动车正面临着重大的技术突破，有望成为21世纪的重要交通工具。 在大都市中，电动车作为一种小型、中速和短途的日常交通工具，是十分理想的。电动车的开发关系到能源、环保、交通和高科技的发展以及新兴工业的兴起，它将推动整个国民经济的发展，成为新的经济增长点。电动车将使能源的利用多元化和高效化，达到能量的可靠、均衡和无污染地利用。从环保的角度来看，电动车是无排放交通工具，即使计及发电厂所增加的排气，从总量上来看，它也将使空气污染大为减少。此外，电动车比传统的燃料汽车更易实现精确的控制，智能交通系统则有可能率先通过电动车来实现，从而提高道路利用率和交通安全性。 现代电动车的能源系统、电机驱动系统、智能化的能量管理系统、充电系统、车载空调系统和变速系统，电动车的基础设施建设以及未来智能化的交通系统的发展。根据各类子系统的不同特点.近年来，各种显示高新技术的电动车层出不穷，日新月异。