基于SPCE061A单片机的智能电动车设计.doc

基于SPCE061A单片机的智能电动车设计 摘要：本系统按要求制作了一个简易智能电动车，它能实现的功能是：从起跑线出发，沿引导线到达 B 点。在此期间检测到铺设在白纸下的薄铁片，并同时发出声光指示信息，实时存储、显示在“直道区”检测到的薄铁片数目。电动车到达 B 点以后进入“弯道区”，沿圆弧引导线到达 C 点，能够检测 C 点下正方形薄铁片，并在 C 点处停车 5 秒，停车期间发出断续的声光信息。之后继续行驶，在光源的引导下，利用超声传感器传来的信号通过障碍区进入停车区并到达车库。最后，电动车完成上述任务后能够立即停车，全程行驶时间小于 90 秒。 利用光电检测器检测道路上的障碍物，控制电动小汽车行使状态，SPCE061A单片机关键字：SPCE061A单片机 传感器目 录 引 言 1 第一章 方案选择及设计 2 1.1精确定时法 2 1.2传感器引导法 2 第二章 系统总体方案设计 3 2.1 系统总体方案基本要求 3 2.2系统总体方案发挥部分 4 2.3系统总体方案控制系统 4 2.4系统总体方案执行部件 4 2.5系统总体方案功能模块分划 4 第三章 系统硬件详细设计 6 3.1 硬件设置 6 3.2 输入端口设置 6 3.3 金属传感器监测电路 7 3.4 金属片计数 7 3.5 红外线传感器电路检测电路 8 3.6 红外线热释电探测器 9 3.7 计时器 11 3.8 输出 11 3.9 电机的控制设计 12 第四章 系统软件功能设计 13 4.1 SPCE061A单片机 13 4.2 性能 13 4.3 结构概述 14 4.4 芯片的引脚排列和说明 15 4.5 特性 16 4.6 IO端口的结构 23 4.7 IO端口设置的寄存器 26 4.8 B口的特殊功能 29 第五章 程序设计 31 5.1 流程图 31 5.2主程序 32 第六章 判断程序 34 6.1 判断程序1 34 6.1.1 流程图 35 6.1.2 程序 35 6.2 判断程序2 37 6.2.1 流程图 37 6.2.2 程序 38 总 结 40 参考文献 41 附录 42 引 言ystem On a Chip）单片机就是基于SOC的新型的数/模混合的系统级芯片。在一个芯片内集成了单片机数据采集或控制系统所需的模拟和数字外设及其它功能部件。凌阳公司推出的单片机有8位、16位共50多种不同的IC芯片型号及其产品，以适用不同的应用领域，用户可根据需要选择相应的单片机系统。凌阳单片机顺应了单片机技术的发展趋势，其系统芯片具有集成度高、数/模混合、功能全、低功耗、低电压等特点。另外，凌阳单片机还增加了适合于DSP的某些特殊指令；其中SPCE061A单片机还嵌入了LCD控制/驱动和双音多频发生器功能。 第一章 方案选择及设计 1.1精确定时法 这种方案主导思想是在对电动车直线、转弯行驶速度以及行程的准确把握基础上利用单片机定时来使电动车顺利通过直道区、弯到区、障碍区并且最终到达车库。 缺点 ：供电电压不稳定，易导致小车车速不稳定，则距离不好控制；另外路线固定不变，不能应对意外事件，而且想要准确跑完全程对于电动车的起始位置、直线行进参数、转弯半径进行精密测量和计算，智能化差。 这种方法核心是单片机通过对传感器信号检测来控制制动电机和电机转向的动作，智能化大大增强可以用图形象的表示出来： 图-1 我们把任务分为了直道 + 弯道区、障碍区和停车区，划分依据是：三个部分所用到的感应器不同，实现方法也存在差别。 直道 + 弯道区主要用黑白检测光电传感器和金属探测接近开关。 障碍区则是用到了超声波传感器。（带显示） 停车区考虑车库放置了光源，因此选择了光电传感器引导小车进入车库。 比起前一种方案来说，这种方案应用面更广，也更接近实用化，智能化。重要的是单片机可以通过对感应器信号的检测来控制电机运作，从而大大提高了运行过程中的实时性，准确性、使得电动车能够轻松的完成整个过程。 综上所述，本系统设计选用方案2。 第二章 系统总体方案设计 设计并制作一个简易智能电动车，其行驶路线示意图如下： 行驶路线示意图 2.1 系统总体方案基本要求 （1）电动车从起跑线出发（车体不得超过起跑线），沿引导线到达B点。在“直道区”铺设的白纸下埋有1~3块宽度为15cm、长度不等的薄铁片。电动车检测到薄铁片时需立即发出声光指示信息，并实时存储显示检测到的薄铁片数目。 （2）电动车到达B点以后进入弯道区，圆弧线到达C点（也可脱离圆弧线到达C点）。C点下埋有边长为15cm的正方形薄铁片要求电动车到达C点检测到片后C点停车5秒，发出断续的声光信息。 （3）电动车在光源的引导下，障碍。电动车必须在两个障碍物之间通过