原创 [博客大赛]电子大赛作品---“电动车跷跷板”（中）

二、系统的具体设计与实现

1、系统的总体设计方案

    系统由单片机作为小车的控制核心，控制循线检测模块，电机驱动模块，显示及声光指示模块，超声波探测模块，方向控制模块，测距模块等几部分组成，结构如图3所示。

经过上述的分析和论证，决定了系统各模块采用的最终方案如下：控制模块采用Atmega16L的8位单片机；循线检测模块采用由反射式光电传感器RPR220构成的未调制的红外光检测电路；采用超小型PCB6009高性能细分驱动器来驱动两相混合式步进电机42BYGH102；显示模块采用LCM1602；电源模块采用DC/DC模块HYD5-24S5实现。采用倾角传感器WQ36-10实现角度的检测。

2、系统的硬件设计

（1）寻迹设计

     红外光电传感器检测电路如图4所示，光线照射到路面并反射，由于黑线和白纸的反射系数不同，可根据接收到的反射光强弱判断是否达到黑线。该设计使用反射式光电传感器RPR220，光电传感器的发射孔和接收孔位于同一侧。                                                                                                                                                                                                                                             

电传感器发射管发射的红外线探测到白色物体时，接收管导通。电压比较器LM393的Ⅴin-拉低，输出为高电平。当检测到黑线时，接收管截止，Ⅴin-为高，比较器输出为低电平。

为保证小车沿黑线行驶，在车体的前后两端各加三个检测器并按品字形排列。在小车行驶的过程中，中间的探测器一直在进行检测，若向左方向偏离黑线，则右侧的探头就会检测到黑线，把信号传给单片机，单片机控制车头向右转。

（2）显示和键盘电路的设计和实现

     显示已用的时间和倾角的角度。其原理图如图5所示。

（3）电机驱动模块

3、系统的软件设计

 总的工程程序包括始化程序、主程序、步进电机控制程序等部分。  

（1）初始化程序流程       

  （2）主程序流程