（毕业论文 字数：20150 页数：48）摘 要：本系统以单片机为核心对电动车进行智能化控制，即CPU通过对障碍与标志进行检测分析自动完成小车的前进、后退、转向控制；利用数控网络实现数字量直接控制多级速度变化以满足各段跑道内不同的速度要求。行驶时间和行驶距离均为液晶自动显示。并且每次转向、倒车、停车时均由发光二极管显示其状态，倒车时伴有峰音。
由于电动小汽车纯硬件控制具备很多的缺点，并且不宜实现复杂运动的自动控制功能（不能用人工控制），而单片机具有体积小，重量轻，耗电少，功能强，控制灵活方便，价格低廉等优点。本设计就是以单片机8051芯片为核心，附以外围电路，采用光点检测器进行检测信号和障碍物；运用单片机的运算和处理能力来实现小汽车的自动加速、限速、减速、定时、语音、前进、后退、左转、右转、显示路程、显示行驶速度、行驶时间等智能控制系统。

关键词：自动往返电动小汽车,光电检测器

Abstract ：Single Chip Computer at the core of the system to electric vehicles for intelligent control of the CPU through barriers and signs for automatic detection analysis trolleys completed advance, retreat, to control; Use digital networks to achieve direct control over the number of changes to meet the level of the runway at different speed. Travelling time and travelling distances are liquid crystal automatically show. And each one, reverse, stopping by luminous diode show their status, reverse, accompanied by warning tone.
Because pure electric cars have many hardware control weaknesses, and not achieve the automatic control functions of complex movements (not used artificial control), while single chip computer a size small, lightweight, low consumption, the functional strong, flexible control convenience and low prices, and other advantages. The design is to single chip computer 8051 chip at the core, attached to the external circuit, the use of optical signals point detectors for the detection and obstacles; Single Chip Computer use of arithmetic calculations and processing capacity to accelerate the realization of automatic cars, speed, deceleration, timing, voice, advance, retreat, turn left, turn right, shows distance and speed shows, travelling time wisdom control systems.

Keywords: automatically back and forth car; photoconductor measuring

第一章 系统总体设计
1.1总体设计任务和要求
（一）任务
设计并制作一个能自动往返于起跑线与终点线间的小汽车。允许用玩具汽车改装，但不能用人工遥控（包括有线和无线遥控）。
跑道宽度0.5m，表面贴有白纸，两侧有挡板，挡板与地面垂直，其高度低于20cm。在跑道的B、C、D、E、F、G各点处画有2cm宽的黑线，各段的长度如图1所示。
（二）要求
1．基本要求
　　（1）车辆从起跑线出发（出发前，车体不得超出起跑线），到达终点线后停留10秒，然后自动返回起跑线（允许倒车返回）。往返一次的时间应力求最短（从合上汽车电源开关开始计时）。
（2）到达终点线和返回起跑线时，停车位置离起跑线和终点线偏差应最小（以车辆中心点与终点线或起跑线中心线之间距离作为偏差的测量值）。
（3）D～E间为限速区，车辆往返均要求以低速通过，通过时间不得少于8秒，但不允许在限速区内停车。
2．发挥部分
　　（1）自动记录、显示一次往返时间（记录显示装置要求安装在车上）。
　　（2）自动记录、显示行驶距离（记录显示装置要求安装在车上）。
　　（3）其它特色与创新。
1.2方案的设计与论证
本系统为典型的实时控制系统,易用单片机控制实现,下面就速度控制部分、方向控制部分和路程计数的设计部分几种设计方案进行论证.
1. 速度控制部分
我们对三个方案进行了比较：
方案一：
采用D/A变换电路将数字量转换成控制电机电压的模拟量。再利用电平的高低达到调速的目的。本方案达到了利用CPU输出的数字量精确控制模拟量的目的。但愿电路比较复杂，成本较高。
方案二：采用脉宽调制方式（PWM）从I/O口输出不同占空比的脉冲，经滤波后获得不同甘共苦高低电平控制电机。本方案可以达到对速度的控制要求，且控制简单易实现。但输出波形经滤波后纹波较大，控制直流电机时转速不稳，速度准确度不高。
方案三：采用数控网络控制直流电机的驱动电压。原理框图如图3所示。本方案电路简单容易实现，且数字量与速度一一对应，速度准确度高且容易控制。利用8位数字量即可获得256级速度控制。
通过比较明显方案三最简洁清晰、容易实现、速度快、精度高。从系统指标要求来看，对速度要求较高，低速与高速之间差别较大，且准确度要求高，各个速度之间的切换也要求简单、迅速。采用方案三可利用单片机运行速度快的特点进行速度的快速调整，且方案三速度准确度高、级数多容易达到系统指标要求，所以我们选用方案三作为控制部分具体实施的方案。