7.2.3简易智能电动车（E题）.doc

【简易智能电动车设计概述】 本设计的简易智能电动车采用了先进的微控制器技术，通过两块单片机——AT89C51 和 AT89C2051——作为核心，实现了车辆的自主导航和避障功能。AT89C51 单片机主要负责车辆的总体控制和决策，而 AT89C2051 则专门用于电机的精确控制。这种双微控制器的架构可以有效提高系统的处理能力和稳定性。 【检测与控制系统】 车辆的路径检测采用了反射式光电传感器，它能够识别与地面颜色差异较大的导引线，使车辆能够沿着设定的路线行驶。此外，超声波传感器被用来检测前方的障碍物，当检测到障碍时，车辆会自动调整方向以避开障碍。这种融合了多种传感器的智能系统，大大提升了车辆的自主导航能力。 【电机驱动与控制】 电机驱动部分采用了直流电机，通过单向 PWM（脉宽调制）控制，以实现电机速度的动态和精确调节。PWM 技术允许我们通过改变脉冲宽度来调整电机的平均电压，从而改变电机转速，实现精细化的控制。 【系统隔离与抗干扰措施】 为了确保系统的稳定运行，电机控制核心与外围电路之间采用了光电耦合器进行隔离，有效地防止了电磁干扰。同时，分时复用技术被应用于系统优化，提高了资源利用率，降低了系统间的相互影响。 【系统设计与实现】 在系统设计阶段，首先明确了题目要求，包括基本需求和发挥部分。系统的基本方案由检测、控制、硬件和软件等模块组成。在硬件设计中，重点在于构建检测单元电路和智能控制单元电路，包括光电检测、金属探测、超声波收发等关键功能的实现。 【软件设计】 软件设计部分涵盖了多个子程序，如光电传感器的检测子程序，用于识别线路；寻轨迹子程序，用于根据线路信息控制车辆行进；绕障碍物子程序，处理避障逻辑；超声波收发子程序，配合超声波传感器工作；寻光源子程序，帮助车辆追踪光线；以及金属块探测子程序，增强环境感知能力。其他辅助子程序则进一步完善了系统的功能。 【系统测试】 在系统测试环节，使用了专业的测试仪器，对光电检测部分和前轮驱动电路等关键性能指标进行了详细测试，以确保系统在各种条件下的正常工作和高效性能。 简易智能电动车的设计融合了微控制器技术、传感器技术、PWM 控制、光电检测等多种技术，旨在创建一个能够自主导航、避障和寻找光源的智能车辆模型。通过精心的设计和严格的测试，该系统展示了在智能控制领域的创新应用和实践价值。