基于凌阳SPCE061A单片机控制的智能寻迹电动小汽车的设计 摘 要：本智能玩具车是采用凌阳十六位单片机SPCE061A作为控制核心，对多通道多样化传感器综合控制：通过反射式红外线传感器检测路面黑线、光电三极管检测障碍物及光源、霍尔元件检测转速。并以此为基本框架，结合自动控制原理对玩具车转速进行闭环反馈，使小车运行稳定；通过优化软件算法处理传感器信息，实现了具有一定自适应能力的电动车；采用PWM电路控制电机的转速、H型驱动电路控制电机的转向，实现电动小汽车的正反向行驶、快慢速行驶及转弯；利用凌阳单片机强大的语音辨识与播报功能，实现声控。
关键词：凌阳单片机SPCE061A；直流电机的PWM调速；调节控制；光电检测器
Abstract：This intelligent toy automobile is designed based on the SPCE061A as a micro-controller, gauging its position and posture through various sensors. Among them: making use of reflecting type infrared ray sensor, photo-electricity dynatron and Hall sensor to find the black line, the barriers, find the light and check the rotate speed. The system manages to adapt the environment by using all the sensors comprehensively according to the Theory of automatic Control and a certain optimizing arithmetic. Using PWM direct current machine and the H-shape bridge circuit to adjust the speed and orientation of the automobile. Using the SPCE061A’s capacity of voice distinguishing and displaying to control the automobile by voice.
Keywords：SPCE061A; PWM direct current driving technology
引 言
现代玩具工业在经历了塑料玩具、电子玩具之后，正在向智能玩具时代迈进，并不断地用高科技武装玩具，研发出各种集知识性、趣味性于一体的智能玩具。
智能玩具的各项技术的研发是高端技术的试验田和基础源泉，智能玩具的开发研制将在社会中新技术发展，提高人们生活质量中发挥越来越重要的作用。具体表现在：
(1)为智能玩具应用高端科技提供技术基础支持，学习锻炼的平台；
(2) 智能玩具可开发智力，锻炼技术，提高创新水平。
本文的内容是设计一部智能寻迹电动小车，此设计将寻迹、避障、寻光、声控等功能集为一体，尝试了多通道、多传感器的综合应用，采用了精确的方向控制策略和优化的行进过程的速度控制策略，添加了智能容错功能，使整个系统的稳定性达到了比较高的水平。
一：方案的选择与论证
1.1控制器模块
方案1：采用可编程逻辑期间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。但本系统不需要复杂的逻辑功能，对数据的处理速度的要求也不是非常高。且从使用及经济的角度考虑我们放弃了此方案。
方案2：采用凌阳公司的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、中断处理能力强等特点。处理速度高，尤其适用于语音处理和识别等领域。
本系统主要是进行寻迹运行的检测以及电机的控制性能的角度考虑，我们选择了方案2。 毕业设计说明书目录
引言---------------------------------------------------------------15
一：方案的选择与论证-----------------------------------------------15
1.1控制器模块----------------------------------------------------15
1.2 电机驱动模块--------------------------------------------------18
1.3 路面黑线检测模块----------------------------------------------20
1.4 光源检测模块及障碍检测模块------------------------------------21
1.5 车速检测模块-------------------------------------------------24
1.6电源模块------------------------------------------------------24
1.7 键盘及显示电路------------------------------------------------25
1.8 小结----------------------------------------------------------25
二：软件系统设计---------------------------------------------------25
2.1 软件的主要特色------------------------------------------------25
2.2 主程序流程----------------------------------------------------25
2.3 电机驱动子程序流程--------------------------------------------25
2.4 车速检测子程序流程--------------------------------------------25
2.5 车速反馈控制子程序流程----------------------------------------27
2.6定时器服务程序------------------------------------------------28
三：系统的硬件实现-------------------------------------------------29
3.1直流电机驱动模块的电路设计与实现------------------------------29
3.2 黑色标志线检测模块的电路设计与实现----------------------------30
3.3 速度检测模块的电路设计与实现----------------------------------32
3.4 电源模块------------------------------------------------------33
3.5 键盘及显示电路------------------------------------------------33
3.6其他功能的设计与实现------------------------------------------33
3.7 “看门狗”技术------------------------------------------------34
四：测试数据、测试结果分析及结论-----------------------------------35
五：附录-----------------------------------------------------------37
六：毕业实践总结---------------------------------------------------38
七：参考文献-------------------------------------------------------40
六： 参 考 文 献
1 李广弟,单片机基础,北京：北京航空航天大学出版社,2001,56～64
2 何希才,新型实用电子电路400例,电子工业出版社,2000年,60～65
3 赵负图,传感器集成电路手册,第一版,化学工业出版社,2004,590～591
4 陈伯时,电力拖动自动控制系统,第二版,北京:机械工业出版社,2000年6月,127～130
5 张毅刚,彭喜元,新编MCS-51单片机应用设计,第一版,哈尔滨工业大学出版社,2003,25～27,411～417
6. 罗亚非等。凌阳16位单片机应用基础。北京：北京航空航天大学出版社，2003
