电动车跷跷板论文(国赛题目).docVIP

江苏大学第六届电子设计竞赛 电动车跷跷板作品论文 参赛队员：黄余 周杰 刘治岐 二零一四年四月 摘要Abstract ?the electric vehicle?seesaw?is?an iron plate?frame,?MSP430 single chip microcomputer as control core,?to?DC gear motor,?LN298?drive circuit,?mpu6050 gyroscopes,?infrared photoelectric sensor,?N5100 LCD,?NRF24L01 wirelessmodule and a?power supply?circuit and other circuit.?The system?consists of MSP430?through the IO port to?control the car?forward and back?stop?balance and?steering,?and through the NRF24L01?car to car?with?computer?PCconnection,?command?control?and data transmission.?Tracing?by CTRT5000?type infrared photoelectric?tube?finish,?balanced?by mpu6050?gyroscope,?L298N driven?dc gear motor,?at the same time,?the system used N5100?liquid crystal display,?to show?the motion state?of electric vehicles?and parts of?the running time. Keywords:?MSP430?NRF24L01?L298N?DC motor and?infrared photoelectric sensor mpu6050?gyroscope?N5100 LCD 目录 一.模块方案比较与设计 1.1车架设计 1.2控制器模块 1.3电源模块 1.4寻迹传感器模块 1.5电机模块 1.6电机驱动模块 1.7平衡模块 1.8显示台显示模块 1.9无线连接模块 1.10上位机的制作 二．硬件实现及单元电路设计 2.1电机驱动电路的设计 2.2黑白线检测电路的设计 2.3电压稳压电路设计 2.4液晶显示屏电路的连接 2.5MPU6050陀螺仪模块电路设计 2.6NRF24L01无线发送接收模块电路设计 三、算法实现： 3.1循迹部分 3.2电机驱动部分 3.3液晶显示部分 3.4陀螺仪滤波部分 3.5小车整体平衡算法部分 3.6小车无线启动算法部分 3.7 LABVIEW上位机的制作 四、软件设计 1、小车上电后程序流程 2.基础部分程序流程 3.发挥部分程序流程 4.小车循迹转向程序流程 五、系统功能测试 1.基础部分 2.发挥部分 六、总结 七、附录 1.小车单片机 2.从机单片机 模块方案比较与设计 根据题目要求，本系统主要由控制器模块、电源模块、无线模块、寻迹传感器模块、平衡传感器模块、直流减速电机及其驱动模块、液晶显示模块。本系统大概的方框图如下图所示： 为较好的实现各模块的功能，我们分别设计了几种方案并分别进行了论证。 1.1车架设计 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扉。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，我们制定了三轮电动车，后面两轮分别驱动转向。前面按一个万向轮。即左右轮分别用两个转速和力矩基本完全相同的步进电机进行驱动，前面装一个万向轮。这样，当两个直流减速电机转向相同但转速不同时就可以实现电动车的转弯，由此可以轻松的实现小车的左转和右转。 综上所述，最后选择方案二。 1.2控制器模块 因为这个暑假我们将参加省赛，而这个比赛是由TI公司赞助举办的，需要用TI公司生产的芯片，为了熟练，因此我们这次选用该公司开发的msp430 16位单片机，它是16位控制器，具有体积小、驱动能力高、集成度高、易扩展、可靠性高、功耗低、结构简单、处理速度高、中断处理能力强等特点。 1.3电源模块 由于本系统需要电池供电，我们考虑了如下集中方案为系统供电。 方案1