EEPW论坛

   学   校：武汉东湖学院

   组   名：智勇双全

指导老师：雷娟  左小琼

   队   员：卢潇 罗健 鲁国智

      我是一名大三的学生，从大二上学期开始学习单片机，学习的过程也是非常曲折的。期间从论坛学习了很多东西，也获得了很多帮助，但还从没发过贴，这是第一次。本次发贴，也是我的一次新的尝试，我想先大致讲一讲我学习单片机的过程，然后谈一谈我们的比赛作品。

      浑浑噩噩的度过了大一，进入大二我听说单片机对我们自动化专业挺重要的，我也对它很有兴趣。所以就到图书馆找了一些书，胡乱的看了起来。这样的结果是什么实质的东西都没学到，而不懂不明白的却有一大堆。说实话，当时我的自信心受到了重创，甚至我还怀疑我是不是真的能学好单片机。后来从网上了解到学习单片机最好是能有一块开发板，边学习边在开发板上做实验。于是我就是淘宝上买了一块开发板，然后仿照着例程敲程序，在板子上做实验。看着一个个成功的实验现象，我又渐渐地找回了学习单片机的自信。随着学习的深入，我又感觉到了不满足。因为我做的实验都是是使用的开发板上设计好的硬件资源，这样并不能提高对硬件的了解。所以我萌发了自已做一个小系统小玩艺的想法。说干就干，首先是选题，我考虑到起初还是先做一些简单的东西，于是就选择了做一个跑马灯。题目选定了，接下来就是选购元件，由于我买的开发板上配套的单片机是STC89C52，所以在选择单片机时我就选择了STC89C52，然后又买了最小系统所需的元件和LED，还有洞洞板等一些必需品。元件也买完了，那接下来就是焊接，我先对板子进行了一下布局，然后进行了焊接。最后进行了编程和调试。当完成这个小作品，看着面前闪烁的跑马灯时，我的信心倍增，也更有了学好单片机的信心。后来我又断断续续的做过一些作品，我的大二生活也随着我学习单片机的脚步接进了尾声。
      大三这学期刚到学校不久，我就听到了关于本次大赛的消息，这对我非常有吸引力。原因是多方面的，其一，本次大赛使用的单片机IAP15F2K61S2是STC公司新开发的一款增强型单片机，我已经学习了较低版的单片机，想挑战一下高级一点的单片机，也检验一下自已的自学能力。其二，我学习单片机也有一年了，自己也做过一些小作品，但这都只是自娱自乐，自己一个人在做。而如果能参加这次比赛，那首先能检验我的单片机学习的怎么样，其次这是一个团体赛，也能检验我的团队合作能力。其三，我也想参加一下比赛，从更多途径来学习电子，了解电子。所以我就向辅导员报了名，然后在我们班寻找队友。没费多大劲，就在我们班找到了另外两位同学，我们一拍即合都对本次大赛抱有极大的热情，也合有想法和点子。我们经过讨论最终选择了制作蓝牙遥控、自动循迹、物体追踪多功能智能小车这个项目。
      接下来给大家介绍一下我们的这个作品。

      首先是几张小车的外观图：

            然后是一张未连线的主电路板：

        接着对我们的小车作一下整体介绍：

本作品是一款蓝牙遥控、物体追踪、自动循迹多功能智能小车，这款小车可以通过蓝牙模块与我们的计算机，平板电脑或者是智能手机等智能设备的蓝牙配对连接。从而用户可以用这些智能设备给小车发送指令，使小车完成用户指定的功能。小车主要由三个部分构成，核心控制部分、信息探测部分和动作执行部分。核心控制部分是一块IAP15F2K61S2单片机，它统筹控制小车的各功能，接收信息探测部分发送来的信息并通过动作执行部分使小车做出相应的动作。信息探测由蓝牙设备、物体追踪设备和自动循迹设备实现。蓝牙设备负责接收用户发来的指令并将指令发送给单片机，实现用户选择功能或控制小车前后左右运动。物体追踪设备由伺服电机和超声波组成，它负责物体追踪时的目标探测，并将探测结果发送给单片机。自动循迹设备主要由四组红外线光电对管组成，它负责探测小车与黑线跑道的相对位置，并将探测到的信息发送给单片机。动作执行部分由一个直流电机驱动模块和两个带减速装置的直流电机组成，它负责接收单片机发送来的动作指令并执行相应的动作。

小车系统及选型平台说明：

    本小车系统主要基于一片IAP15F2K61S2单片机实现功能。整个系统可分为四个部分，核心控制部分、信息探测部分、动作执行部分和辅助部分。

一、核心控制部分：

    本部分是一片IAP15F2K61S2单片机，它是本系统的核心控制中心，一方面接收用户发送来的指令，另一方面控制执行机构完成用户选择的功能。

二、信息探测部分：

    本部分选用了BLK-MD-BC04-B蓝牙模块、HC-SR04超声波、SG-9G伺服电机、RPR220红外光电对管循迹模块。

   （1）BLK-MD-BC04-B蓝牙模块   用户和小车交互的接口。

   （2）HC-SR04超声波   负责检测目标物体。

   （3) SG-9G伺服电机  承载超声波多角度检测

   （4）RPR220红外光电对管循迹模块  检测小车与循迹跑道的相对位置

三、动作执行部分：

    本部分采用了一个直流电机驱动模块和两个直流电机。执行单片机发送来的动作指令。

   （1）直流电机驱动模块

    选用L289N芯片作为主要的驱动芯片，负责执行单片机发来的PWM信号，驱动直流电机运行。

   （2）直流电机

    选用两个5V带减速装置的直流电机。接收直流驱动模块发来的驱动信号，并做出相应的动作。

四、辅助部分：

    本部分辅助各功能部分完成相应的功能。

   （1）稳压芯片

    选用7805芯片，将电池输出的电压稳压为直流稳压5V供各部分使用。

   （2）节能装置

    选用两个8050三极管，当追踪部分或循迹部分不工作时断开其与电源的连接。

    小车的运行方式及人机互动方法：

    当给小车上电时，小车会进入开机硬件自检，自检指示灯闪烁，首先伺服电机承载超声波左右45度角转动，之后小车前后左右个运动一次，最终回到原点。自检完成后，硬件正常则自检指示灯常亮，并进入功能选择环节，功能指示灯闪烁等待用户选择功能。用户的智能设备与小车配对连接后，用户可通过上位机软件选择功能。

    小车的大致执行流程图：（图片横向放置会失真，所以纵向放置，请谅解！）

    当用户选择遥控功能时，遥控功能指示灯亮。用户可通过上位机软件的方向键来遥控小车运动。

    当用户选择物体追踪功能时，追踪指示灯亮。小车首先判断与目标物体间的距离。当小车与物体间的距离小于20cm时，小车会通过后退保持与目标物体间的距离为20cm。当小车与物体间的距离等于20cm时，小车会停止。当小车与物体间的距离大于20cm时，小车会通过前进保持与目标物体间的距离为20cm。当小车正前方无目标时，伺服电机会承载超声波左右探测，在左右一方探测到目标时，小车会向相应的方向转动实现追踪。若目标消失，小车原地停止并左右探测。

    当用户选择自动循迹功能时，循迹指示灯亮。小车会沿着循迹跑道运动。若小车受到外界干扰而小范围的偏离跑道小车能自动循回跑道。

    当小车在任何功能下运行时，用户可按下动态停机键使小车停止运动，停机指示灯亮，等待用户再次选择功能。

      由于在起初制作作品的时候时间比较紧，也没能用图片记录下一些制作细节，所以一直没能发一个进程贴。本次得知进入了决赛，我们会用图片记录一些决赛准备的资料，后续再发一篇进程贴。也会总结一下比赛的心得和经验，和坛友分享。（初次发贴，请多指教^_^）