羚 陽
設計并制作一個簡易智能電動車,設計功能及要求見本刊第10期,其行駛路線示意圖如圖1。
1.方案設計與論證
采用凌陽公司16位單片機SPCE061A做核心控制。3個I/O口控制雙刀雙擲繼電器從而控制電機的正向和反向轉動;2個黑白線傳感器,用來控制小車尋線行走;3個光電傳感器控制小車尋找光源,進入車庫;1個金屬傳感器用來檢測金屬鐵片;4位LED動態(tài)顯示檢測到的金屬鐵片,并在到達終點以后顯示總的路程和時間;4個障礙傳感器,用來躲避障礙區(qū)的障礙物;1個霍爾元件用來記錄小車的行進距離和時間;小車采用雙電機,4輪驅動;電源為12節(jié)5號電池,分別為CPU、傳感器和電機提供電源。
2.系統硬件電路設計
圖2為其電路方框圖,圖3為電機驅動電路。圖3中用SPCE061A的PWM功能,配合3個雙刀雙擲的繼電器,控制2個電機的轉動方向以及轉動速度。
3.軟件設計
圖4為主程序流程圖,速度控制流程圖、中斷服務程序流程圖及源程序見本刊網站。
4.總結
由于SPCE061A的時鐘最高可達49MHz,32個I/O口,而且具有一定的語音處理功能,這些都為我們實現電路提供了非常便利的條件:
(1)量程的切換,一般情況我們會采用模擬開關或繼電器來控制,我們在這里只需要幾個I/O口即可實現該功能,不需要外加任何電路,控制簡單、節(jié)省成本;
(2)SPCE061A有豐富的時基中斷,我們可以采用2Hz實現定時一二秒,程序簡單而且精度高;
(3)SPCE061A定時器可以采用外部時鐘源計數,為我們計算振蕩電路產生頻率提供了便利,而且計算精度較高,控制簡單;
(4)SPCE061A具有語音處理功能,可以非常輕松地加入語音播報功能,使整個設計更具智能;
(5)SPCE061A具有“看門狗”功能,避免出現“死機”現象。
該設計還有很多不足之處,這里只是為大家提供一種思路,您可以根據自己的需求加以完善:如采用標準的電阻、電容和電感進行校準,可提高測量精度等。