对电动车的速度、位置、运行状况的实时测量,并将测量数据传送至单片机进行处理,
然后由单片机根据所检测的各种数据实现对电动车的智能控制。这种方案能实现对电
动车的运动状态进行实时控制,控制灵活、可靠,精度高,可满足对系统的各项要求。
2.1 主控系统
根据设计要求,我认为此设计属于多输入量的复杂程序控制问题。据此,拟定了
以下两种方案并进行了综合的比较论证,具体如下:
方案一:
选用一片 CPLD(如 EPM7128LC84-15)作为系统的核心部件,实现控制与处
理的功能。CPLD 具有速度快、编程容易、资源丰富、开发周期短等优点,可利用
VHDL 语言进行编写开发。但 CPLD 在控制上较单片机有较大的劣势。同时,CPLD
的处理速度非常快,而小车的行进速度不可能太高,那么对系统处理信息的要求也就
不会太高,在这一点上,MCU 就已经可以胜任了。若采用该方案,必将在控制上遇到
许许多多不必要增加的难题。为此,我们不采用该种方案,进而提出了第二种设想。
方案二:
采用单片机作为整个系统的核心,用其控制行进中的小车,以实现其既定的性能
指标。充分分析我们的系统,其关键在于实现小车的自动控制,而在这一点上,单片
机就显现出来它的优势——控制简单、方便、快捷。这样一来,单片机就可以充分发
挥其资源丰富、有较为强大的控制功能及可位寻址操作功能、价格低廉等优点。因此,
这种方案是一种较为理想的方案。
针对本设计特点——多开关量输入的复杂程序控制系统,需要擅长处理多开关量
的标准单片机,而不能用精简 I/O 口和程序存储器的小体积单片机,D/A、A/D 功能也
不必选用。根据这些分析,我选定了 P89C51RA 单片机作为本设计的主控装置,51 单
片机具有功能强大的位操作指令,I/O 口均可按位寻址,程序空间多达 8K,对于本设
计也绰绰有余,更可贵的是 51 单片机价格非常低廉。
在综合考虑了传感器、两部电机的驱动等诸多因素后,我们决定采用一片单片机,
充分利用 STC89C52 单片机的资源。
2.2 电机驱动模块
方案一:
采用继电器对电动机的开或关进行控制,通过开关的切换对小车的速度进行调整.此
方案的优点是电路较为简单,缺点是继电器的响应时间慢,易损坏,寿命较短,可靠性不高。
方案二:
采用电阻网络或数字电位器调节电动机的分压,从而达到分压的目的。但电阻网
络只能实现有级调速,而数字电阻的元器件价格比较昂贵。更主要的问题在于一般的
电动机电阻很小,但电流很大,分压不仅回降低效率,而且实现很困难。
方案三: