20112013年全国大学生电子设计竞赛论文详细解析 2011课题:智能小车（C题） 关键词：智能小车，红外，寻线，超车，单片机 摘要： 为了满足智能小车的设计要求，设计了以微控制器为核心的控制系统和算法。首先进行了各单元电路方案的比较论证，确定了硬件设计方案。小车采用了两轮双电机驱动方式，以16位微控制器MC9S128MAA作为控制核心。采用VNH3SP30驱动直流电机，该驱动芯片具有内阻小、电流大、且控制简单的特性。通过编码器及PID控制算法实现了小车运动速度和转向的精准控制。通过红外发射管及1KL3B红外接收管，实现了小车搜寻内沿黑线及边线等功能；系统显示单元选用了图形点阵式LCD，通过串行数据通信实现信息显示。实际测试表明，所采用的设计方案先进有效，完全达到了设计要求。 关键词：智能小车，红外，寻线，超车，单片机 1、系统方案的设计与论证 1.1 系统总体框架 整个系统分为系统模块、角度检测模块、电机驱动模块、电源模块、显示模块。各模块的系统框图如图1所示。
图1系统模块框图 1.2 方案论证与比较 (1)控制模块 传统的51单片机广为应用，具有使用简便、便宜价格等优点，但是其运算能力较低，速度较慢，功能相对单一，难以实现较复杂的任务要求。MC9S12XS128是一款功能强大的16位微控制器，具有非常丰富的片上资源，如：10位精度的ADC，节省了片外AD；强大的定时器，方便对电机进行控制，可以进行浮点型运算。另外还有精密的比较器，大容量的RAM和ROM，可存储大容量的程序。 (2)电机模块方案 方案一：采用步进电机控制悬挂物体的准确运动，步进电机不需要使用传感器就能精确定位，但其驱动能有限不适合驱动小车。 方案二：采用低内阻大电流的电机驱动芯片VNH3SP30 驱动直流电机，相比于L298NSP30优势明天且速度相应较好。 基于上述理论分析，我们选择方案二。 (4)显示系统方案 方案一：采用 LED 数码管显示器。LED 数码管亮度高，醒目，但是其电路复杂，占用资源较多，显示信息量较小。 方案二：LCD 液晶显示器。LCD 有明显的优点：微功耗、显示信息量大、字迹清晰、美观、视