跷跷板小车制作
电动车跷跷板
设计任务：
设计并制作一个电动车跷跷板，在跷跷板起始端A一侧装有可移动的配重。配重的位置可以在从始端开始的200mm～600mm范围内调整，调整步长不大于50mm；配重可拆卸。电动车从起始端A出发，可以自动在跷跷板上行驶。电动车跷跷板起始状态和平衡状态示意图分别如图1和图2所示。
图1 起始状态示意图
设计思路：因为小车要在跷跷板上自动寻找平衡点所以要有一个平衡装置当小车倾斜时小车就会向前或后走的地方走而达到平衡。因为翘翘板的宽度较小所以要小车按固定的直线行走，小车要时刻记时所以用电子显示装置计时。
基本设计
（1）平衡部分
因为小车在板上寻找平衡点所以要用到平衡装置有以下三个方案
方案一：利用SCA100T传感器。
SCA100T优点：（1）双轴倾角传感器。
（2）测量范围0.5g或者1g。
（3）单极5伏供电，比例电压输出。
（4）长期稳定性非常好。
（5）高分辨率，低声，工作温度范围广。
缺点：灵敏度太高，价格昂贵，抗干扰能力差。
方案二：利用水银开关。
优点：（1）价格低，容易买到。
（2）制作方便，操控性好。
（3）工作范围广
缺点：不稳定，水银液体不太容易控制。
方案三：利用旋转型可调电阻和铅坠。
优点：（1）价格低，容易组装。
（2）操控性好，灵敏度高。
（3）可以利用电阻的变化算出倾斜角。
缺点：有摩擦影响，受外界影响。
综上所述：经比较方案三比较好实验室中可以找到所用器材，可以通过电阻的变化算出倾角，价格较为便宜。
方案三的具体方法：首先将可变电阻的旋钮与铁杆连接起来，铁杆的另一端是较重的铅锤。当小车的倾角变化时由于铅锤的重力作用在小车的带动下可变电阻的阻值产生变化，电压或电流发生变换传给单片机从而控制小车来找平衡点。
平衡装置原理图：
（2）小车寻路装置：
方案一启发：利用小车红外向寻路装置，可以让小车沿黑线在桥面上行走，当小车找到平衡点时小车自动停止，当小车到达桥的尽头是黑线消失小车停止倒行，这样可以防止小车一直沿直线行走能掉下桥。
方案二可以在小车两侧按上传感装置让小车不能掉下桥去。
经比较方案一,利用52单片机为主控运用反射式红外传感器来进行路径检测，将检测的数据传回单片机进行处理。这种方案较为安全准确，比较容易控制，简单。
主要有以下几个模块
1、信息采集：是由光电采集和放大电路组成，观点主要负责循迹将检测到的信号经放大处理传给单片机。
2、控制处理：用52单片机讲传进来的信号进行处理，将处理后的信息传给步进电机等。
3、执行：步进电机在驱动的带动下响应单片机。光电检测装置时刻监测以调整小车。（3）小车显示装置
我们利用电子表的计数装置作为显示计数装置，通过给高低电平控制其开关、计数。小车启动时开始计时，当小车停止时停止计时。
（4）小车运动装置：
小车采用单片机驱动两个相同型号的步进电机让小车运动。电机驱动电路图
（6）跷跷板的制作
按题目要求制作相同的跷跷板在跷跷板的中间铺上黑线。在翘翘板的A端岸上多个发光装置，以便小车寻找桥头上桥。
（7）发挥部分
小车寻光装置
电路总框图
主程序
行驶子程序
寻找平衡点子程序
寻路子程序
电源部分采用12V充电电源。
小车具体流程：打开开关将小车放在指定区域小车在寻光系统的指导线到达桥头上桥关闭寻光系统，因为小车刚上桥时处于倾斜状态所以小车平衡系统和单片机的控制下向前移动，经平衡系统的反复调试小车在平衡点停下，过五秒钟后小车关闭平衡系统继续前进因为在桥的边缘没有黑线所以小车停车，电机反转到达桥A端，完成整个过程计时器显示时间。
电动车跷跷板设计
电动车跷跷板设计报告 山东交通学院禹海岱刘晓君董立国 摘要:为了满足电动车跷跷板的设计要求，进行了各单元电路方案的比较论证及确定，系统以凌阳16位单片机SPCE061A作为电动车的控制核心,选用了上海直川科技有限公司生产的ZCT245AL-TTL型倾角传感器测量跷跷板水平方向倾角，该传感器灵敏度高、重复性好且输出485信号便于与单片机接口；对于关键的小车动力部分，经过充分比较、论证，最终选用了控制精确的步近电机，其最小步进角0.9度，易于平衡点的寻找；通过红外对管TCRT5000寻迹，实现了小车走直线等功能；系统显示部分选用图形点阵式液晶显示器OCJM4*8C，串行接口，编程容易，美观大方。采用单片机内部时钟实现精确计时。最后的实验表明，系统完全达到了设计要求，不但完成了所有基本和发挥部分的要求，并增加了路程显示、全程时间显示和语音播报三个创新功能。 关键词：倾角传感器，红外对管，步进电机，SPCE061A 1.系统方案 1.1 实现方法 本题要求设计并制作一辆电动小车，能实现在跷跷板上运动且在不同配重的情况下保持平衡等功能。我们想利用电机控制小车运行，角度传感器测量跷跷板水平方向倾角来确定小车何时达到平衡，利用寻迹模块实现小车沿直线行走以及在A点外某处能自动驶上跷跷板，还有显示模块以及语音模块等做为人机界面，实现显示及语音提示等功能。上述各模块的方案论证如下。 1.2 方案论证 1.2.1 控制器模块 方案一：采用ATMEL 公司的AT89C51。51单片机价格便宜，应用广泛，但是功能单一，如果系统需要增加语音播报功能，还需外接语音芯片，实现较为复杂；另外51 单片机需要仿真器来实现软硬件调试，较为烦琐。 方案二：采用凌阳公司的SPCE061A 单片机作为控制器的方案。该单片机I/O 资源丰富，并集成了语音功能。芯片内置JTAG电路，可在线仿真调试，大大简化了系统开发调试的复杂度。 根据本题的要求，我们选择第二种方案。 1.2.2 电机模块 电机模块选择是整个方案设计的关键，按照设计要求，小车需在C点和有配重的情况下分别达到平衡状态，这需要对小车的精确控制，而且小车制动性能要好。因此普通直流电机不能满足要求。 方案一：采用直流减速电机控制小车的运动，直流减速电机力矩大，转动速度快，但其制动能力差,无法达到小车及时停车的要求。
跷跷板小车制作
电动车跷跷板 设计任务： 设计并制作一个电动车跷跷板，在跷跷板起始端A一侧装有可移动的配重。配重的位置可以在从始端开始的200mm～600mm范围内调整，调整步长不大于50mm；配重可拆卸。电动车从起始端A出发，可以自动在跷跷板上行驶。电动车跷跷板起始状态和平衡状态示意图分别如图1和图2所示。 图1 起始状态示意图 设计思路：因为小车要在跷跷板上自动寻找平衡点所以要有一个平衡装置当小车倾斜时小车就会向前或后走的地方走而达到平衡。因为翘翘板的宽度较小所以要小车按固定的直线行走，小车要时刻记时所以用电子显示装置计时。 基本设计 （1）平衡部分 因为小车在板上寻找平衡点所以要用到平衡装置有以下三个方案 方案一：利用SCA100T传感器。 SCA100T优点：（1）双轴倾角传感器。 （2）测量范围0.5g或者1g。 （3）单极5伏供电，比例电压输出。 （4）长期稳定性非常好。 （5）高分辨率，低声，工作温度范围广。 缺点：灵敏度太高，价格昂贵，抗干扰能力差。 方案二：利用水银开关。 优点：（1）价格低，容易买到。 （2）制作方便，操控性好。 （3）工作范围广 缺点：不稳定，水银液体不太容易控制。 方案三：利用旋转型可调电阻和铅坠。
优点：（1）价格低，容易组装。 （2）操控性好，灵敏度高。 （3）可以利用电阻的变化算出倾斜角。 缺点：有摩擦影响，受外界影响。 综上所述：经比较方案三比较好实验室中可以找到所用器材，可以通过电阻的变化算出倾角，价格较为便宜。 方案三的具体方法：首先将可变电阻的旋钮与铁杆连接起来，铁杆的另一端是较重的铅锤。当小车的倾角变化时由于铅锤的重力作用在小车的带动下可变电阻的阻值产生变化，电压或电流发生变换传给单片机从而控制小车来找平衡点。 平衡装置原理图：
电动车跷跷板设计报告
电动车跷跷板 学校：滨州学院 参赛学生：王璐 李润国 乔文静 专业：电子信息科学与技术 机械设计制造及其机器自动化指导教师：贾荣丛、高坤
电动车跷跷板 摘要： 本系统采用AT89S52作为主控制芯片，再加上黑白传感器、角度传感器等传感器，完成了规定时间内定点停车、保持平衡，倒车至指定位置、能够沿直线行进基本的功能。 关键词：AT89S52，黑白传感器，角度传感器。 Abstract: This system with AT89S52 for core controller, realization pass to add Black-and-white sensor, Angle Sensors and LCD. To spread feeling to equip completion provision time to be a little bit already decided parking and hold the balance in refit behind small car bodywork towards refitting behind commonly the intelligence of the car control, reverse the car to appointed position, advance along the straight lineof essential function. Keyword: AT89S52, Black-and-white sensor, angle sensor.
目录 1.系统方案 (4) 1.1 微控制器模块 (4) 1.2车体设计 (4) 1.3电机模块 (5) 1.4电机驱动模块 (5) 1.5寻迹传感器模块 (5) 1.6 角度传感器模块 (6) 1.7电源模块 (6) 1.8显示模块 (6) 1.9最终方案 (6) 2.主要硬件电路设计 (7) 2.1电机驱动电路的设计 (7) 2.2黑白线检测电路的设计： (7) 2.3角度检测电路的设计： (8) 3.软件实现 (9) 3.1理论分析 (9) 3.2总体流程图 (9) 3.3直线调节流程图 (10) 3.4平衡调节流程图 (11) 3.5返回流程图 (12)
跷跷板设计图
摘要 本设计使用89C52单片机为主的微处理器作为电动车跷跷板的检测和控制核心，从而达到小车按迹寻规，正确行驶和精确显示等目的。当系统电路采用由激光发射管射到黑带时，接收管未检测到信号，输出端为低电平。当激光发射管射到地面或跷跷板时，它反射回来的光会被接收管检测到信号，输出端会输出一个高电平。此时检测到的信号会经过放大送到单片机处理，从而控制电机的正反转，并且使液晶显示器显示出一段路程的时间。在设计电动小车自动平衡系统中，包括中心处理单元、电机驱动、轨迹检测、角度检测、状态指示和用户接口等模块。系统采用光电检测电路和角度传感器构成闭环反馈电路，实现小车自动在跷跷板上寻找平衡点。采用激光对管检测引导线，控制行驶轨迹，液晶实时显示系统状态信息。 1、方案论证与比较 1.1系统方案 该系统由寻迹模块、单片机控制模块，电机执行模块，显示电路模块等构成。根据各模块实现的功能及所能达到的要求，通过电路分析总结出几种不同的方案。 1．1控制器部分 方案一采用常用的89C51控制。技术比较熟练，应用广泛，现在的51系列技术硬件发展的也非常得快，也出现了许多功能非常强
大的单片机，因此使用单片机可以实现要求的基本功能。但是为了实现多组预存信息,必须外加具有掉电存储功能的EEPROM,这增加了系统的复杂程度。而且在执行动态刷新的时候读取EEPROM的速度慢，刷新频率受到限制。 方案二应用ARM，ARM是一种功耗很低的高性能处理器，技术具有性能高、成本低和能耗省的特点。方便、安全、高效。作为嵌入式领域中最为广泛使用的32位处理器结构体系，ARM已经成为多个应用领域的标准CPU。ARM处理器技术正在成为多数嵌入式高端应用开发的首选。ARM2138芯片具有高达32KB的内存作为数据的缓冲区，因此能够实现非常快的读取速度。并具有丰富的I/O资源，而且其外围电路简单,在片内即可实现所有控制。简化了整个系统的复杂程度. 通过比较，我们选择方案二。 1.2寻迹部分 跷跷板板面我们采用优质KT板，在翘翘板中心贴25mm宽度的黑胶带作为电动车的引导。 方案一采用红外探测器。红外发射端二进制数字信号调制成某一频率脉冲形成发射出去，接收管一接收到的光脉冲转换成为电信号经
电动车跷跷板报告
电动车跷跷板报告 【摘要】：本系统采用遥控电动小汽车改装而成，主要由89C52和模拟电路为核 心器件，实现对智能电动车行驶的自动控制。整车长23 厘米，宽5厘米，运行性能良好，符合设计要求。电动车平衡检测使用倾角传感器。电动智能小车电路由平衡检测电路、计时显示电路、电机驱动电路等组成，它不需要遥控就能按要求行走。 一、方案的选择与论证 根据题目要求，系统可以以划分为几个基本模块，如图1.1所示 图1.1 1、步进电机驱动调速模块 方案一：采用与步进电机相匹配的成品驱动装置。使用该方法实现步进电机驱动，其优点是工作可靠，节约制作和调试的时间，但成本很高。 方案二：采用集成电机驱动芯片LA298。采用该方法实现电路驱动，简化了电路，控制比较简单，性能稳定，但成本较高。 方案三：采用互补硅功率达林顿管ULN2003实现步进电机的驱动。采用该方法实现步进电机的驱动，电路连接比较简单，工作也相对可靠，成本低廉，技术成熟。 基于上述理论分析，最终选择方案三。 2、平衡检测模块 方案一：采用精密的倾角传感器，这种传感器对应每个角度输出一个固定电流。可以实现精确控制，但价格昂贵。 方案二：采用简易的倾角传感器，它直接输出一个开关量。当其与地面垂直时，两触点断开；若倾斜角度超出一定范围，两触点短接。这种传感器价格低廉，使用方便。 基于上述分析，最终选择方案二。 3、显示模块 方案一：采用数码管显示。数码管具有经济、低功耗、耐老化和精度比较高等优点，但它与单片机连接时，需要外接存储器进行数据锁存。此外，数码管只能显示少数几个字符。 方案二：采用LCD进行显示。LCD具有功耗低、无辐射、显示稳定、抗干
年全国大学生电子设计大赛控制类赛题
第三届（1997 年）全国大学生电子设计竞赛题目 C 题水温控制系统 一、任务 设计并制作一个水温自动控制系统，控制对象为1 升净水，容器为搪瓷器皿。水温可 以在一定范围内由人工设定，并能在环境温度降低时实现自动控制，以保持设定的温度基本不变。 二、要求 1．基本要求 （1）温度设定范围为40～90℃，最小区分度为1℃，标定温度≤1℃。 （2）环境温度降低时（例如用电风扇降温）温度控制的静态误差≤1℃。 （3）用十进制数码管显示水的实际温度。 2．发挥部分 （1）采用适当的控制方法，当设定温度突变（由40℃提高到60℃）时，减小系统的调 节时间和超调量。 （2）温度控制的静态误差≤0.2℃。 （3）在设定温度发生突变（由40℃提高到60℃）时，自动打印水温随时间变化的曲线。三、评分意见 第五届（2001 年）全国大学生电子设计竞赛题目 C 题自动往返电动小汽车 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'BB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，其高度不低于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。 三、评分标准 四、说明 （1）不允许在跑道内外区域另外设置任何标志或检测装置。 （2）车辆（含在车体上附加的任何装置）外围尺寸的限制：长度≤35 cm，宽度≤15cm。（3）必须在车身顶部明显标出车辆中心点位置，即横向与纵向两条中心线的交点。 第六届（2003年）全国大学生电子设计竞赛题目 简易智能电动车（E 题） 一、任务
电动车跷跷板说明书(1)
电动车跷跷板 设计并制作一个电动车跷跷板，在跷跷板起始端A一侧装有可移动的配重。配重的位置可以在从始端开始的200mm～600mm范围内调整，调整步长不大于50mm；配重可拆卸。电动车从起始端A出发，可以自动在跷跷板上行驶。在不加配重的情况下，电动车完成以下动作： （1）电动车从起始端A出发，在30秒钟内行驶到中心点C附近。 （2）60秒钟之内，电动车在中心点C附近使跷跷板处于平衡状态，保持平衡5秒钟，给出明显的平衡指示。 （3）电动车从（2）中的平衡点出发，30秒钟内行驶到跷跷板末端B处（车头距跷跷板末端B不大于50mm）。 （4）电动车在B点停止5秒后，1分钟内倒退回起始端A，完成整个行程。 （5）在整个行驶过程中，电动车始终在跷跷板上，并分阶段实时显示电动车行驶所用的时间。 图10.9.1 起始状态示意图 图10.9.2 平衡状态示意图 【项目知识点和技能点】 1、步进电机的应用和控制。
2、自动寻迹系统原理与应用。 3、角度传感器的原理和应用。 4、PTR8000无线发送与接收模块的应用。 5、AT89s52单片机模数转换的原理和应用。 8.2.2 总体设计方案 以单片机AT89S52为主要控制芯片，查询按键的输入，传输各种参数的显示，两台电机的正反转和速度控制以及两台电机的协调运动，负责光电检测信号的接收和对信号的处理，从而能够确定小车轨迹，在B点停止和返回，并最终停止。 角度传感器把角度信号输给单片机，把检测到的角度和基准角度比较，从而确定翘翘板的平衡点。寻找平衡点时主要是采用PID闭环控制算法，在小车行驶过程中每当小车翻过平衡点的时候都令小车向后退一段路程，直到小车再次翻过平衡点，小车再次向前行驶一段比前一段要小的距离直到翻过平衡点，最终找到平衡点。系统框图如8-13所示，由如下几个模块组成 控制模块——采用AT89S52单片机控制。 电机选择模块——采用四线两相步进电机。 显示模块——采用1602LCD液晶显示屏进行显示。 光电检测模块——采用反射式光电传感器检测跷跷板上黑线。 电机驱动模块——采用步进电机驱动电路。 角度检测模块——采用角度传感器检测。 【项目准备】 1、项目原理 本系统共可分为两部分：跷跷板平衡检测系统，以AT89s52单片机为控制核心， 将角度传感器连接在跷跷板中心的转动轴上以检测跷跷板摆动角度，，并通过无线 通讯模块将数据发送给电动车系统。 电动车系统也以AT89s52为控制核心，以两个步进电机分别与左右车轮同轴相连来作为电动车的动力装置，采用光电传感器检测引导线，利用无线通讯模块接收跷跷板 平衡检测系统发送的数据，单片机对数据进行智能分析，调整小车前进速度和方向，使跷跷板达到平衡状态。在电动车到达指定位置时，给出声光提示，同时液晶显示 屏显示时间和小车当前状态。其原理图如图10.9.3所示： 图10.9.3 电动车跷跷板系统原理图
银川电动车制造项目建议书
银川电动车制造项目 建议书 规划设计 / 投资分析
摘要 在刚刚过去的2019年，政府针对电动车行业乱象展开了集中整治，出 台了新国标，而新国标重点关注的便是电动车车速、电机功率、电池电压。 该电动车项目计划总投资21647.54万元，其中：固定资产投资 16308.27万元，占项目总投资的75.34%；流动资金5339.27万元，占项目 总投资的24.66%。 达产年营业收入47254.00万元，总成本费用35805.88万元，税金及 附加411.41万元，利润总额11448.12万元，利税总额13438.58万元，税 后净利润8586.09万元，达产年纳税总额4852.49万元；达产年投资利润 率52.88%，投资利税率62.08%，投资回报率39.66%，全部投资回收期 4.02年，提供就业职位891个。 充分依托项目承办单位现有的资源或社会公共设施，以降低投资，加 快项目建设进度，采取切实可行的措施节约用水。贯彻主体工程与环境保护、劳动安全和工业卫生、消防工程“同时设计、同时建设、同时投产” 的总体规划与建设要求。 电动车行业分析表示，过去的二十年中，我国电动自行车产业从无到有，产品由零星使用到大范围普及，发展至今其市场规模在全球范围内居 于首位。经过多轮行业洗牌后，电动自行车行业属于竞争较为充分的行业，市场化程度高、市场集中度较低，但随着市场的优胜劣汰，电动自行车生
产企业在规模、盈利能力、竞争力和市场影响力上逐渐拉开了距离，层次化明显。 报告主要内容：项目概述、建设背景、产业研究、产品规划分析、项目建设地研究、工程设计说明、工艺说明、环境保护、清洁生产、项目职业安全管理规划、项目风险性分析、项目节能分析、项目进度计划、投资方案、经济评价分析、综合评价说明等。
电动车跷跷板(J题)
电动车跷跷板（J题） 【高职高专组】 一、任务 设计并制作一个电动车跷跷板，要求跷跷板起始端一侧装有可移动的配重物体，配重物体位置可调范围不小于400mm。电动车从起始端出发，按要求自动在跷跷板上行驶。电动车跷跷板起始状态和平衡状态示意图分别如图1和图2所示。 图1起始状态示意图 图2平衡状态示意图 二、要求 1．基本要求 （1）先将跷跷板固定为水平状态，电动车从起始端A位置出发，行驶跷跷板的全程(全程的含义：电动车从起始端A出发至车头到达跷跷板顶端B位置)。停 止5秒后，电动车再从跷跷板的B端倒退回至跷跷板的起始端A，电动车能 分别显示前进和倒退所用的时间。前进行驶在1分钟内、倒退行驶在1.5分钟 内完成。 （2）跷跷板处在图1所示的状态下（配重物体位置不限制），电动车从起始端A出发，行驶跷跷板的全程。停止5秒后，电动车再从跷跷板的B端倒退回至跷 跷板的起始端A，电动车能分别显示前进和倒退所用的时间。前进行驶在1.5 分钟内、倒退行驶在2分钟内完成。
2．发挥部分 （1）由参赛队员将配重物体设定在可移动范围中的某位置，电动车从起始端A出发，当跷跷板达到平衡时，保持时间不小于5秒，同时发出声光提示，电动 车显示所用的时间。全过程要求在2分钟内完成。 （2）在可移动范围内任意设定配重物体的位置（由测试人员指定），电动车从起始端A出发，当跷跷板达到平衡时，保持时间不小于5秒，同时发出声光提示， 电动车显示所用的时间。全过程要求在2分钟内完成。 （3）其他。 三、说明 1.跷跷板长1600mm、宽300mm。为便于携带也可将跷跷板制成折叠形式。 2.跷跷板中心固定在直径不大于40mm的圆轴上，圆轴两端支撑在两个支架上，与 支架圆滑接触。跷跷板在图2所示的平衡状态下，跷跷板底距地面或桌面的距离为70mm。 3.允许在跷跷板面上画有寻迹线。 4.电动车（含车体上的其它装置）的外形尺寸规定：长≤300mm，宽≤200mm。测试 过程中电动车外形尺寸不允许变动。 5.电动车不允许采用有线或无线遥控，电动车自身应具备转弯功能。 6.电动车行驶距离的测量以车尾为基准。 7.平衡状态的含义是：当跷跷板出现上下摆动，且B端底部与水平状态的偏移量≤ 60mm范围内时，可视为进入平衡状态。 四、评分标准
07年电子设计竞赛电动车跷跷板(悬挂运动控制系统).doc
悬挂运动控制系统 摘要：悬挂轨迹控制系统是一电机控制系统，控制物体在80cm×100cm 的范围内作直线、圆、寻迹等运动，并且在运动时能显示运动物体的坐标。设计采用AT89S51单片机作为核心器件实现对物体运动轨迹的自动控制，通过多圈电位器实现对悬挂物位置的精确测量，并引入局部闭环反馈控制环节对误差进行修正。以达到对物体的控制和对坐标点的准确定位。采用脉冲宽度调制技术控制直流电机驱动芯片L298，以实现对电机的转速、转向、启停等多种工作状态进行快速而准确的控制。采用红外光电传感器实现检测电机速度和画板上黑色曲线轨迹。 关键词：运动轨迹；多圈电位器；脉冲宽度调制；红外反射光电传感；直流电机驱动 第1章引言 悬挂轨迹控制系统是一电机控制系统。为满足控制需要，本系统采用AT89S51单片机作为核心器件，多圈电位器为物体位置数据采集器件，以L298驱动的直流电机为执行设备，键盘和LED显示为人机接口的结构方式。算法方面通过以微小直线为单位的策略，完成较为复杂的长直线、圆周和不确定曲线。系统软件将物体运动的坐标转化成悬绳伸缩的距离，进而计算出多圈电位器需要转动到的位置，再算出两直流电机的脉冲宽度调制（PWM）值。再通过A/D转换实现对悬挂物位置的精确测量，并引入局部闭环反馈控制环节对误差进行修正。对于系统自定的确定线型（直线和圆周），通过调整两个直流电机不同的PWM值的搭配，可以控制物体的运动方向。而对于不确定的曲线，由光电传感器得到路线信息，经过单片机的处理，给出物体运动方向的指令。 本设计的主要特点： 1、优化的软件算法，智能化的自动控制，误差补偿。 2、使用双动滑轮，有效防止滑轮与拉绳之间打滑。 3、使用多圈电位器与动滑轮同步转动，引入反馈，实现物体精确定位。 4、LED显示模块提供一个人机对话界面，并实时显示坐标及物体的运动轨迹。
电动车跷跷板程序
我自己写的电动车跷跷板程序,做了一个1602菜单(只用了3个键哟!),使用步进电机,采用折半查找法寻找平衡点,最小步进达到1mm,还有很多其他功能,自己用51单片机试试看,这个是源程序,文库里还有个报告，加上一句我用的是倾角传感器，用AD采样算倾角。 #include
跷跷板
电动车跷跷板 摘要：本设计以P89V51RD2FN 单片机为电动小车的控制核心，采用MSA-LD2.0倾角传感器实时测量跷跷板的倾斜角，用ST198光电传感器检测黑色引导线监测小车运动。光电传感器和倾角传感器模块把实时测量信号馈送至单片机，利用专用细分芯片TA8435H 驱动步进电机，以脉宽调制式斩波方式对步进电机步进角进行细分，控制和调节小车速度。采用增量式PID 控制算法确保小车能够达到平衡；用RT128×64M 液晶显示时间、角度等参数。经测试表明：小车各项性能指标达到设计要求，能够实现30秒内小车行驶到规定点，并保持跷跷板平衡；在跷跷板一端配重可调整的情况下，小车也能自动找到平衡点并保持跷跷板平衡。 关键字：电动车、倾角传感器、步进电机、增量式PID 控制 1 系统方案 1.1 设计思路 根据设计要求，系统可分为控制部分和信号检测部分。其中信号检测部分包括：路面检测模块，角度测量模块；控制部分包括：电机驱动模块，显示模块，控制器模块。小车的基本模块方框图如图1.1.1所示。 1.2 模块方案论证与选择 1.2.1控制器模块 根据设计要求，控制器主要用于各传感器信号的接收分析、判断和控制小车电机的动作，控制运行时间、平衡时间等参数显示。采用Philips 公司的P89V51RD2FN 作为系统控制器就可以实现控制要求。该单片机算术运算功能强，软件编程灵活，可用软件编程实现各种算法和逻辑控制。它功耗低、体积小、成本低，而且响应时间是完全可以满足系统要求。 1.2.2 电机及其驱动模块选择 步进电机是一个数字控制电动机。它将电脉冲信号转换成角位移，即给一个脉冲信号，步进电机轴就转动一个角度，适合于单片机控制。故采用步进电机作为小车驱动。 方案一：使用L298N 芯片驱动电机 L298N 可以驱动直流电机和步进电机，本设计中考虑到电机的带负载能力以及控制小车行驶的精度问题所以选择用步进电机。L298N 芯片可以驱动两个二相电机，也可以驱动一个四相电机，可直接通过电源来调节输出电压，直接用单片机的I/O 口提供信号。 方案二：采用TA8435H 细分芯片驱动步进电机。使用细分方式，能很好的解决步进电机在低频工作时，振动大、噪声大的问题。步进电机的细分控制，从本质上讲是通过对步进电机励磁绕组中电流的控制，使步进电机内部的合成磁场为均匀的圆形旋转磁场，从而实现步距角的细分。跟用L298N 比较：调试简单，最大1/8细分，低速运行震动噪音小；不但简化了电路而且该芯片价格更加便宜。 通过综合比较为达到最佳驱动效果，选择TA8435H 芯片驱动步进电机。 图1.1.1 小车的基本模块方框图
电动车跷跷板设计报告
摘要： 本课题组设计制作了一款智能自动小车。小车具有以下几个功能：寻迹功能（按路面的黑色轨道行驶）；计算并显示所走的路程和行走的时间，变速行驶，自动寻找平衡点使跷跷板达到平衡。 该作品基于凌阳16位单片机SPCE061A用直流电机作为驱动，通过各种传感器来采集信息，并送入主控单元SPCE061/单片机进行处理，并产生相应的动作，以达到自身控制。电机控制电路包括方向控制单元和速度控制单元两大部分。角度检测部分由角度传感器产生信号后送入单片机；黑带检测和速度检测部分都是利用红外线对射方式，在小车的车轮粘上一个挡光圆所料片圈，并在上面开一些透光孔，通过设定固定时间来计量车轮转过圈数进而测出速度。控制单元接收到信号后，通过程序控制来完成相应动作，实现了无人控制即可完成设计需要动作。
系统方案论证与比较 方案一：通过搭建各种数字电路来组合成小车的控制系统， 对扩展的黑线检测，速度检测，角度测 量等信号进行处理。本方案设计电路复杂，扩展性不好，实现起来比较困难。 方案二：采用凌阳16位单片机SPCE061A 来作为系统的控制单元。红外线探头采用市面上通用的 发射管与及接收头，经过 LF358放大后送入单片机；角度传感器采用分辨率可以达到小于等度的 WQH36-45倾角传感器，它所产生的信号通过A/D 转换成数字信号进行处理。此系统设计起来比较 简单，可扩展性较强，灵活性较好，各类功能也易于实现。所以决定采用方案二，其系统的结构框 图如下图所示： 比较以上两种方案的优缺点，方案二简洁、灵活、可扩展性好，能够很好地达到设计题目的要 求，因此采用方案二来实现。该系统的结构框图如下图所示： 广黑带检测 61 单 片 机 A 红外线接收
电动车毕业设计
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 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15km/h时，人力:电助力大于等于1，即电助力不允许大于人力，但电助力接近于人力;在任何路况情况下，速度大于15km/h时，速度每增加1km/h，电助力下降1/9;速度小于等于24km/h时，整车电助动系统关闭;人力蹬踏开始后1秒钟之内，电助动系统按上述开始要求工作:人力蹬踏停止后l秒钟之内，整车电助动系统关闭;为了节约电能，智能型电助自行车停止运行一定时间(一般为3一5分钟)后，整车处于休眠状态。
电动车跷跷板设计
2014年西安邮电大学第五届TI杯 大学生电子设计竞赛 设计报告 参赛序号 97 参赛题目电动车跷跷板 参赛队员 指导教师 报告日期 2014.4.19-2014.4.20
电动车跷跷板设计报告 摘要: 本设计是一种基于ARM单片机控制的简易智能自动小车系统。我们进行了各个单元电路方案的比较论证以及确定，系统选用Mini STM32板子作为电动车的控制核心,利用红外光电传感器TCRT5000在跷跷板上进行寻迹，实现小车走直线功能，对于平衡点的寻找，选用MMA7361LC倾角传感器测量跷跷板水平方向倾角，对于关键的小车动力部分，经过充分比较、论证，最终选用了控制精确的步进电机，其最小步进角0.9度，系统显示部分选用液晶显示器TFTLCD，编程容易，美观大方。采用单片机内部时钟实现精确计时。 关键词：倾角传感器，红外对管，步进电机，Mini STM32 Abstract : This design is a kind of simple intelligent automatic car based on ARM single chip microcomputer control system.We compare each unit circuit scheme of argument and determined,System chooses the Mini STM32 board as the control core of electric cars,u sing the infrared electric sensors TCRT5000 tracing on the seesaw,The car in a straight line function,For finding a balance, choose MMA7361LC Angle sensor on the seesaw horizontal Angle.For key car drive part, been fully comparison, finally chose precise stepper motor control, the minimum step Angle of 0.9 degrees.System displays part chooses LCD TFTLCD, easy programming, the beauty is generous.MCU internal clock to achieve precise timing. Keywords :tilt angle sensor,infrared sensor,stepper motor,Mini STM32
小车走跷跷板设计报告
小车走跷跷板设计报告 组号：Q02 组长：何韵5050309926 组员：骆喆5050309927 陈俊彦5050309898 骆喆何韵陈俊彦 一、设计思路： 对于题目要求，最重要的是制作对于角度的传感器。我们没有使用市场上提供的水银传感起或者更高级的角度传感器，而是利用小球及轨道自己实现了一个简易的平衡仪。 平衡仪的原理是利用小球的惯性，当小车构成某个角度的倾斜的时候，小球因为惯性达到轨道一端，再使用适当的位置传感器，转换为电信号输出给单片机。 单片机收到信号并作确认后，调动电机对小车位置进行调整。故小车在跷跷板上反复调整位置，逼近平衡点，直至轨道相对水平，即小车到达平衡点。 具体机械和传感器部分实现，可见下面小节。 二、机械部分： 机械和光电部分：这部分有2个器件，分别为小车提供平衡的信息和走直线的信息。 1．平衡仪：这是这次工作的关键部分，从设计到最后的实现花了许多时间，设计的目标是让平衡仪提供前倾、后倾、平衡3种位置信息。通过实验，推翻了2种设计方案，最后完成了平衡仪的制作。
方案1：如右图所示，利用金属球使得两个金属片直接导通，再配以辅助 电路实现信号的传递。经过初步的 实验，这一方案就被否决掉了，原 因有二：1，收到导轨的限制，小球 很难同时接触到两个金属片；2，无 法做到小球和金属片直接的非弹性 碰撞，信号不稳定。为了解决这两 个问题，我们设计了第二种方案。 方案2：轨道采用了4片金属片组成，在轨道中间部分涂上绝缘的涂层 （胶水），当小球在左边或右边的时 候两片金属就处于稳定的导通状 态，这样就解决了方案1的两个问 题。在实际制作中采用的是可乐罐 的皮，最后测试时发现有严重的接 触不良的问题（猜测是铝氧化层的 关系，如果是铁片的话应该就可以 了）。在已经有轨道的基础上，我们 设计了第三种方案。 方案3：采用发光二极管和光敏二极管对来传递小球的位置信号，当小球 挡住光线时，光敏二极管为高阻， 没挡住时为低阻，配以判决电路完 成信号的转换和传递。最后实现的 是这个方案。 2．车前灯：由两组发光、光敏二极管组成，结构如右图所示，两个二极 管成一定的角度以利于镜面反射光 线的接收，两个灯罩隔绝自然光以 及直接照射。两组灯与板上黑线配
电动车跷跷板论文(国赛题目)
江苏大学第六届电子设计竞赛电动车跷跷板作品论文 参赛队员：黄余 周杰 刘治岐 二零一四年四月
摘要 本电动车跷跷板是以铁板为车架，msp430单片机为控制核心，加以直流减速电机、LN298驱动电路、mpu6050陀螺仪、红外光电传感器、N5100液晶、NRF24L01无线模块以及稳压电源电路以及其他电路构成。系统由msp430通过IO口控制小车的前进后退停止平衡以及转向，并通过NRF24L01把小车同电脑上位机连接，进行命令控制和数据发送。寻迹由CTRT5000型红外光电对管完成，平衡由mpu6050陀螺仪完成，用L298N驱动直流减速电机，同时本系统用N5100液晶显示，以显示当前电动车的运动状态以及各部分运行时间。 关键词：msp430 NRF24L01 L298N 直流减速电机红外光电传感器 mpu6050陀螺仪 N5100液晶 Abstract the electric vehicle seesaw is an iron plate frame, MSP430 single chip microcomputer as control core, to DC gear motor, LN298 drive circuit, mpu6050 gyroscopes, infrared photoelectric sensor, N5100 LCD, NRF24L01 wirelessmodule and a power supply circuit and other circuit. The system consists of MSP430 through the IO port to control the car forward and back stop balance and steering, and through the NRF24L01 car to car with computer PCconnection, command control and data transmission. Tracing by CTRT5000 type infrared photoelectric tube finish, balanced by mpu6050 gyroscope, L298N driven dc gear motor, at the same time, the system used N5100 liquid crystal display, to show the motion state of electric vehicles and parts of the running time. Keywords: MSP430 NRF24L01 L298N DC motor and infrared photoelectric sensor mpu6050 gyroscope N5100 LCD
电动车运动控制系统
收稿日期:2007210212 作者简介:李霞(1979- ),女,无锡职业技术学院教师,江南大学控制理论与控制工程硕士。 电动车运动控制系统 李 霞,苏卫峰,韩东起 (无锡职业技术学院 江苏 无锡 214121) 摘要:该系统采用单片机AT89C51作为小车的控制核心,电路分为电机驱动模块、寻迹检测模块、显示及声光指示 模块、角度测量模块等几部分。电机驱动采用P WM 技术,灵活方便地对车速进行控制;接近开关用来检测小车轨迹;角度测量采用新型角度传感器来对小车俯仰角度进行测量。各种传感信号经单片机综合分析处理,同时显示行程时间,并进行声光提示。 关键词:AT89C51;步进电机;P WM;角度传感器中图分类号:TP29 文献标识码:A 文章编号:167127880(2007)052018202 M oti on of Electron i c M otor Car Con trol System L I Xia,S U W ei 2feng,HAN Dong 2qi Abstract:I n the syste m ,the contr oller kernel of the car is based on MCU AT89C51.The circuit is com 2posed of the f oll owing modules:mot or drive module,trail detecti on module,dis p lay and s ound -light instruc 2ti on module,angle detecti on module .The mot or drive module adop ts P WM technol ogy t o contr ol the car ’s s peed flexibly and conveniently;Pr oxi m ity s witch is used t o detect the car ’s trail;angle detecti on module a 2dop ts ne w -pattern angle sens or t o detect the p itching angle .And the MCU synthetically p r ocesses the infor 2mati on fr om all the detecting sens ors,dis p lays the distance and ti m e,and realizes the s ound -light instruc 2ti on . Key W ords:AT89C51;step mot or;P WM;angle sens or 0 前言 本系统采用AT ME L 公司的单片机AT89C51为核心器件实现对电动小车行驶的自动控制,通过采用木板挖线埋铁条,使用接近开关输出的组合开关量来进行寻迹,使小车在跷跷板上做出相应的运动。通过运用P WM 技术控制小车的直流电机转动,完成对小车速度、方向、平衡的控制。采用LE D 数码管显示小车行驶时间,以蜂鸣器和发光二极管产生声光报警。本设计是2007年全国大学生电子设计竞赛的一个题目,获得江苏省高职类一等奖。 系统的具体设计与实现: 电动车跷跷板往返控制系统的结构图如图1,采用两个减速电机驱动,控制电动小车沿着跷跷板直线行驶直至平衡停车后返回。系统组成及原理框图如图2所示,下面分别就硬件和软件两个方面进行具体分析 。 图1 电动车运动控制系统的结构图 图2 系统组成及原理框图 ? 81?Vol .6No .5Dec .2007 第6卷第5期无锡职业技术学院学报 2007年12月 Journal ofW uxi I nstitute of Technol ogy