循跡競速電動車設(shè)計

1、電子學教研室電子學教研室 數(shù)字電子技術(shù)數(shù)字電子技術(shù)循跡競速電動車設(shè)計循跡競速電動車設(shè)計電子技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計電子技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計電子學教研室電子學教研室 數(shù)字電子技術(shù)數(shù)字電子技術(shù)n熟練掌握數(shù)字電路課程中常用芯片的使用方法；n掌握控制邏輯電路的設(shè)計和電路調(diào)試技能；n了解并掌握直流小電機的PWM控制思想。u設(shè)計目的設(shè)計目的電子學教研室電子學教研室 數(shù)字電子技術(shù)數(shù)字電子技術(shù)p小車從出發(fā)點開始，必須預(yù)定沿軌跡運動。到達終點線時小車自行后退。完成時間按小車從出發(fā)點到到達終點線所用時間計。每個小組的小車要按上述要求跑完全程，小車跑動期間不能人為干預(yù)小車運動，直至小車到達終點線并一直后退。p三人一組，協(xié)同工作

2、。三人一組，協(xié)同工作。u設(shè)計要求設(shè)計要求電子學教研室電子學教研室 數(shù)字電子技術(shù)數(shù)字電子技術(shù)u 設(shè)計方案設(shè)計方案電子學教研室電子學教研室 數(shù)字電子技術(shù)數(shù)字電子技術(shù)u 軌道監(jiān)測方案軌道監(jiān)測方案電子學教研室電子學教研室 數(shù)字電子技術(shù)數(shù)字電子技術(shù)nPWM控制電機轉(zhuǎn)速（L293B）u 電機驅(qū)動電機驅(qū)動電子學教研室電子學教研室 數(shù)字電子技術(shù)數(shù)字電子技術(shù)n兩節(jié)鋰電池+LM7805數(shù)字電路供電：DC 5V驅(qū)動電機供電：DC 8-12Vu 電源模塊電源模塊電子學教研室電子學教研室 數(shù)字電子技術(shù)數(shù)字電子技術(shù)u控制模塊輸入為兩個紅外循跡傳感器，輸出端則可根據(jù)小車控制策略不同有兩種方案：p通過車輪速度差實現(xiàn)方向控制：

3、輸出端接比較器的輸入，輸出到比較器的值可以改變比較器的輸出脈寬，進而調(diào)節(jié)左右輪電機的速度。p通過電機正反轉(zhuǎn)實現(xiàn)方向控制：輸出的Ldir與Rdir可以作為電機驅(qū)動芯片的輸入。u 控制策略控制策略推薦第二種方案！推薦第二種方案！電子學教研室電子學教研室 數(shù)字電子技術(shù)數(shù)字電子技術(shù)NE555P74LS1474LS16374LS85L293B74LS85u 控制電路控制電路 電子學教研室電子學教研室 數(shù)字電子技術(shù)數(shù)字電子技術(shù)u 控制板時鐘控制板時鐘波形整形波形整形NE555P74LS14電子學教研室電子學教研室 數(shù)字電子技術(shù)數(shù)字電子技術(shù)u直流電機直流電機PWM調(diào)速調(diào)速Q(mào)的值的不同可的值的不同可以使得比較

4、器輸以使得比較器輸出脈寬不同，實出脈寬不同，實現(xiàn)脈寬調(diào)制。現(xiàn)脈寬調(diào)制。74LS163NE555P74LS85 電子學教研室電子學教研室 數(shù)字電子技術(shù)數(shù)字電子技術(shù)NE555P74LS1474LS16374LS85L293B74LS85u 控制電路控制電路 電子學教研室電子學教研室 數(shù)字電子技術(shù)數(shù)字電子技術(shù)n簡單邏輯使用車輪正反轉(zhuǎn)控制小車方向，轉(zhuǎn)速設(shè)為恒定值轉(zhuǎn)速設(shè)為恒定值u需要設(shè)計的部分需要設(shè)計的部分輸入輸入輸出輸出小車小車運動運動SL（左傳感器）SR（右傳感器）Ldir（左電機）Rdir（右電機）0011后退0110左轉(zhuǎn)1001右轉(zhuǎn)1100前進需要設(shè)計的邏輯（軌道為深色）需要設(shè)計的邏輯（軌道為深

5、色）電子學教研室電子學教研室 數(shù)字電子技術(shù)數(shù)字電子技術(shù)n在小車到達終點時檢測到長黑線時一直后退，即到達終點后不再循跡?？墒褂肈觸發(fā)器作為小車目前狀態(tài)的寄存器。相當于控制板輸入多了一個輸入變量，即觸發(fā)器的輸出狀態(tài)值。u 終點退出方案終點退出方案輸入輸入輸出輸出小車小車運動運動QSLSRLdirRdir00011后退00110左轉(zhuǎn)01001右轉(zhuǎn)01100前進10011后退10111后退11011后退11111后退RirQSRLirQSL 卡諾圖卡諾圖化簡化簡電子學教研室電子學教研室 數(shù)字電子技術(shù)數(shù)字電子技術(shù)nD觸發(fā)器 74HC74u 終點退出方案終點退出方案電子學教研室電子學教研室 數(shù)字電子技術(shù)數(shù)

6、字電子技術(shù)n小車能夠完成的跑道越完整（直軌道部分為最低要求），成績越高。n小車從出發(fā)到到達終點的時間越短，成績越高。n所用芯片數(shù)量越少、電路搭建得越整潔，成績越高。n提供三次驗收調(diào)試機會，調(diào)試時間越短，驗收時間越早，成績越高（+5）。u驗收要求驗收要求電子學教研室電子學教研室 數(shù)字電子技術(shù)數(shù)字電子技術(shù)u成績構(gòu)成成績構(gòu)成n實驗驗收 50% 小組成員共享驗收成績n口頭答辯 30%小組成員單獨答辯，成績不共享n設(shè)計報告+器件回收 20% 紙質(zhì)報告16周周三前提交至逸夫樓605室紙質(zhì)報告每人一份，每組集體裝訂，裝訂順序按照貢獻由大到小報告涉嫌抄襲，成績/3。嚴重抄襲，報告成績歸零 電子學教研室電子學教

7、研室 數(shù)字電子技術(shù)數(shù)字電子技術(shù)n電路圖僅供參考，元器件以所配發(fā)的實際器件為準，合理使用所配發(fā)的電阻、電容。n配發(fā)的元器件中，部分元器件手冊已經(jīng)給出，其余需自行百度n器件發(fā)放、回收由課代表負責。除電阻、電容、導(dǎo)線之外的器件需要分類回收。器件回收有問題影響成績。n注意保持實驗室環(huán)境衛(wèi)生，完成實驗后，將儀器儀表放歸原位。實驗室儀器、工具絕對不允許帶走。實驗室儀器、工具絕對不允許帶走。u 注意事項注意事項電子學教研室電子學教研室 數(shù)字電子技術(shù)數(shù)字電子技術(shù)n電路必須在寢室搭好，到實驗室主要是調(diào)試驗收。n調(diào)試方法：按照功能模塊逐塊調(diào)試，最后聯(lián)調(diào)；上電前先調(diào)好電源電壓；面包板要提前檢測！n設(shè)計方法：在完成全部設(shè)計的基礎(chǔ)上，可以再使用CPLD或FPGA進行設(shè)計 (不可使用單片機)，作為加分項；n關(guān)于作弊借用電路