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作者：武汉东湖学院 罗健 卢潇 鲁国智

指导老师：雷娟 左小琼

作品简介：

平台选型说明：

　　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。

设计说明：

原理图：

　　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如图6。

　　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。

　　图6 小车执行流程图

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