2012年比赛题目

1.系统方案

1.1 实现方法

本题要求设计并制作一辆电动小车，能实现在在引导线A, B点之间加速，在B,C点之间减速，加速区所用的时间与减速区所用时间之比约为1:2，经过D点时能正常运行，并能寻迹至E点继续行驶，小车任何一个驱动轮超出边界，该次实验失败。我们想利用电机控制小车运行，利用寻迹模块实现小车沿引导线线行走。上述各模块的方案论证如下。

1.2 方案论证 1.2.1 车体设计

方案1：购买玩具电动车。购买的玩具电动车具有组装完整的车架车轮、电机及其驱动电路。但是一般的说来，玩具电动车具有如下缺点：首先，这种玩具电动车由于装配紧凑，使得各种所需传感器的安装十分不方便。其次，玩具电动车的电机多为玩具直流电机，力矩小，空载转速快，负载性能差，不易调速。而且这种电动车一般都价格不菲。因此我们放弃了此方案。

方案2：自己制作电动车。经过反复考虑论证，我们制定了前轮为万向轮，后边左右两轮为驱动轮的方案。即车头装一个万向轮，后边左右轮分别用两个转速基本完全相同的直流电机进行驱动。这样，当两个轮的速度不一样时就可以实现小车转弯。当小车前进时，前万向轮与左右两驱动轮形成了三点结构。这种结构使得小车在前进时比较平稳。

对于车架材料的选择，我们选用废弃的PCB板，这样即价格低廉又环保。

经过反复的比较、论证，我们最终选用了方案2。

1.2.2 控制器模块

方案1：采用可编程逻辑器件CPLD作为控制器。CPLD可以实现各种复杂的逻辑功能、规模大、密度高、体积小、稳定性高、IO资源丰富、易于进行功能扩展。采用并行的输入输出方式，提高了系统的处理速度，适合作为大规模控制系统的控制核心。

方案2：采用Atmel公司AT89S52单片机作为主控制器。它是一个低功耗，高性能的8位单片机，片含8k空间的可反复擦写100000次的Flash只读存储器，具