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循迹小车制作详解 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， 这种电动车一般都是前轮转向后轮驱动， 不能适应 该题目的方格地图，不能方便迅速的实现原地保持坐标转 90 度甚至 180 度的弯角。再次， 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，我们制定了左右两轮分别驱动，后万向轮转 向的方案。 即左右轮分别用两个转速和力矩基本完全相同的直流电机进行驱动， 车体尾部装 一个万向轮。 这样，当两个直流电机转向相反同时转速相同时就可以实现电动车的原地旋转， 由此可以轻松的实现小车坐标不变的 90 度和 180 度的转弯。 在安装时我们保证两个驱动电机同轴。 当小车前进时， 左右两驱动轮与后万向轮形成了三点 结构。这种结构使得小车在前进时比较平稳， 可以避免出现后轮过低而使左右两驱动轮驱动 力不够的情况。为了防止小车重心的偏移，后万向轮起支撑作用。 对于车架材料的选择， 我们经过比较选择了有机玻璃。 用有机玻璃做的车架比塑料车架更加 牢固，比铁制小车更轻便，美观。 综上考虑，我们选择了方案 2 。小车底盘如图 1 所示： 轮子方案： 在选定电机后，我们买了一个万向轮，万向轮的高度减去电机的半径就是驱动轮的半径。 轮子是在工程训练中心用尼龙棒在车床上作出来的， 当时我们还戏称我们的小车是“机电一 体化”的产品。 轮子的截面图： 万向轮： 当小车前进时， 左右两驱动轮与后万向轮形成了三点结构。 这种结构使得小车在前进时比较 平稳，可以避免出现后轮过低而使左右两驱动轮驱动力不够的情况。 为了防止小车重心的偏 移，后万向轮起支撑作用。并且可以轻松实现 90 度甚至 180 度原地转弯。 电压比较器电路（光电对管检测电路）： 可调电阻 R3可以调节比较器的门限电压，经示波器观察，输出波形相当规则，可以直接够 单片机查询使用。 而且经试验验证给此电路供电的电池的压降较小。因此我们选择此电路 作为我们的传感器检测与调理电路。 电源电路： 由于本系统需要电池供电，我们考虑了如下几种方案为系统供电。 方案 1： 采用 10 节 1.5V 干电池供电，电压达到 15V，经 7812 稳压后给支流电机供电，然 后将 12V 电压再次降压、 稳压后给单片机系统和其他芯片供电。 但干电池电量有限， 使用大 量的干电池给系统调试带来很大的不便，因此，我们放弃了这种方案。 方案 2：采用 3 节 4.2V 可充电式锂电池串联共 12.6V 给直流电机供电，经过 7812 的电压变 换后给支流电机供电， 然后将 12V 电压再次降压、 稳压后给单片机系统和其他芯片供电。 锂 电池的电量比较足，并且可以充电，重复利用，因此，这种方案比较可行。但锂电池的价格 过于昂贵，使用锂电池会大大超出我们的预算，因此，我们放弃了这种方案。 方案 3：采用 12V 蓄电池为直流电机供电，将 12V 电压降压、稳压后给单片机系统和其他芯 片供电。 蓄电池具有较强的电流驱动能力以及稳定的电压输出性能。 虽然蓄电池的体积过于 庞大， 在小型电动车上使用极为不方便， 但由于我们的车体设计时留出了足够的空间， 并且 蓄电池