课题研究点阵电子显示屏制作easm.docx

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1、点阵电子子显示屏屏制作目录 摘要41：方案案论证与与比较5511控控制器部部分512 数据存存储器5513 亮度连连续可调调614 显示屏屏驱动电电路的选选择615 键盘的的选择7716 串行口口的选择择72系统统的具体体设计与与实现7721系系统总框框图722 硬硬件部分分8221 采用用16个LEDD8*88显示屏屏，构成成16行*644列点阵阵显示88222 LEDD显示屏屏驱动电电路9223亮度连连续可调调10224 刷新新频率的的计算110225 键盘1023 软件件方面111231 主程程序的流流程图111232 按键程程序122233 行列的的扫描113234 人机机交互1143

2、测试试、结果果及分析析1531基基本功能能1532 发挥功功能部分分1533 其他发发挥部分分1534刷刷新频率率的测试试1535 按键的的结果测测试1664总结结16参考资料料：166摘 要本设计使使用ARRM21138开开发板作作为主控控制模块块，利用用简单的的外围电电路来驱驱动166*644的点阵阵LEDD显示屏屏。利用用ARMM本身强强大的功功能和大大容量的的内部存存储，可可以很方方便的实实现ARRM与PPC机和和SD卡卡等外围围存储设设备的数数据传输输，并能能利用软软件方便便的进行行显示内内容的多多样变化化，另一一方面点点阵显示示屏广泛泛的应用用于医院院、机场场、银行行等公共共场所，

3、所所以本设设计具有有很强的的现实应应用性。AbsttracctARM221388 uusedd ass a maiin cconttrolllerr deesiggn aand usee off siimplle eexteernaal ccirccuitt too drrivee 166*644 thhe llattticee LEED ddispplayy. AARM itsselff ussingg poowerrfull fuuncttionns aand cappaciity of intternnal stooragge, it is eassy tto rreallizee th

4、he AARM andd PCC annd SSD ccardd foor eexteernaal sstorragee, ddataa trranssmisssioon eequiipmeent andd thhe aabillityy too usse tthe sofftwaare forr thhe cconvveniiencce oof aa vaarieety of conntennt cchanngess, tthe othher dott maatriix ddispplayy wiidelly uusedd inn hoospiitalls, airrporrts, baan

5、kss annd ootheer ppubllic plaacess. TTherrefoore, thhe ddesiign hass a strrongg prractticaal aappllicaatioon.11、方案案论证与与比较11控控制器部部分方案一 采用常常用的889C551控制制。技术术比较熟熟练，应应用广泛泛，现在在的511系列技术术硬件发发展的也也非常得得快，也也出现了了许多功功能非常常强大的的单片机机，因此此使用单单片机可可以实现现要求的的基本功功能。但但是为了了实现多多组预存存信息,必须外外加具有有掉电存存储功能能的EEEPROOM,这这增加了了系统的的复杂程程度。

6、而而且在执执行动态态刷新的的时候读读取EEEPROOM的速速度慢，刷刷新频率率受到限限制。下面是简简单的用用单片机机处理的的框图（图图1）。图1方案二 应用AARM，ARM是一种功耗很低的高性能处理器，技术具有性能高、成本低和能耗省的特点。方便、安全、高效。作为嵌入式领域中最为广泛使用的32位处理器结构体系，ARM已经成为多个应用领域的标准CPU。ARM处理器技术正在成为多数嵌入式高端应用开发的首选。ARM2138芯片具有高达32KB的内存作为数据的缓冲区，因此能够实现非常快的读取速度。并具有丰富的I/O资源，而且其外围电路简单,在片内即可实现所有控制。简化了整个系统的复杂程度.通过比较较，我

7、们们选择方方案二。12 数据存存储器方案一 非易易失性记记忆体掉掉电后数数据不丢丢失。可可是所有有的非易易失性记记忆体均均源自RROM技技术。只只读记忆忆体的数数据是不不可能修修改的。所所有以它它为基础础发展起起来的非非易失性性记忆体体都很难难写入，而而且写入入速度慢慢，它们们包括EEPROOM（现现在基本本已经淘淘汰）,EEPPROMM和Fllashh，它们们存在写写入数据据时需要要的时间间长，擦擦写次数数低,写写数据功功耗大等等缺点。方案二 选用SSD卡，其其利用记记忆性半半导体进进行存储储,具有有大容量量、高速速度、非非易失性性、可在在线擦写写特性的的存储器器。而且且具有成成熟的SSPI

8、协协议来实实现与AARM的的连接.很容易易实现与与ARMM的数据据交互传传递,而而且使用用SD卡卡可以实实现脱机机使用与与存储.在更新新显示信信息的时时候,只只需要用用SD卡卡传递.而不需需要连机机,更新新信息方方便快捷捷,更加加有利于于实际应应用。基于以上上各种对对比,我我们选用用方案二二。13 亮度连连续可调调方案一 通过在在软件中中调节刷刷新频率率。刷新新频率高高的时候候,连续续点亮的的时间短短,显示示屏亮度度低,当当刷新频频率调低低时,连连续点亮亮的时间间延长,显示屏屏变亮。因因此通过过调节占占空比来来实现显显示屏亮亮度的调调整。但但是由于于软件调调节亮度度变化不不连续.不能实实现连续

9、续的亮度度调节。并并且会出出现闪烁烁。调节节的效果果不明显显，故不不采用此此方案。方案二 通过调调节电位位器来改改变电压压,实现现亮度的的调节。调调节电位位器实现现线形电电压调整整,从而而控制三三极管使使显示屏屏压降发发生改变变。从而而达到连连续调节节亮度的的目的。电电位器的的调节范范围较大大，因此此用此方方法来调调节。 14 显示屏屏驱动电电路的选选择方案一 在禁止止使用专专用的LLED控控制芯片片的情况况下采用用通用芯芯片744LS5595，其其具有88位锁存存、串并移位位寄存器器和三态态输出，可可以用它它的锁存存功能实实现硬件件电路对对数据的的刷新。但但是需要要更多的的控制信信号，而而且

10、芯片片的级联联不方便便。方案二 由于AARM提提供了足足够的内内存来做做为数据据缓冲区区对显示示数据进进行存储储，我们们可以用用移位寄寄存器774HCC1644和译码码器744HC1138来来实现LLED点点阵显示示的行列列控制.其特点点是控制制信号简简单，级级联方便便，芯片片数量少少。综合考虑虑，我们们采用方方案二。15 键盘的的选择方案一 采用专专门的键键盘芯片片72889,其其可用很很少的接接口来扩扩展更多多的键盘盘，能够够外接88个LEED，664个按按键。但但是在本本系统中中只是使使用较少少的按键键，而且且ARMM有丰富富的I/O口资资源，因因此使用用72889会浪浪费按键键资源，增

11、增加成本本。方案二 利用II/O口口直接连连接的独独立式键键盘,每每键都有有相应的的I/OO口对应应,编程程容易控控制.实实现方便便.又因因为ARRM有足足够的II/O口口资源.可使用用独立式式键盘。因此方案案二为最最佳方案案。16 串行口口的选择择方案一 采用RRS4885来进进行长距距离（112000M）的的传输，RS-485总线通信模式由于具有结构简单、价格低廉、通信距离和数据传输速率适当等特点而被广泛应用.但RS485总线存在自适应、自保护功能脆弱等缺点，如不注意一些细节的处理，常出现通信失败甚至系统瘫痪等故障而且总线本身存在许多的局限性，效率低，实时性差，通信的可靠性低，应用不灵活。

12、方案二 采用RRS2332来进进行串行行的传输输, 用用串行通通讯的好好处是简简单，抗抗干扰性性强.由由于本系系统设有有SD卡卡存储器器,因此此不需要要远距离离传输,因此RRS2332已经经足够满满足要求求。并且且可直接接和PCC机接口口，不用用外加协协议转换换电路。综上所述述，方案案二比较较合理。2、系统统的具体体设计与与实现21系系统总框框图点阵显示屏控制电路ARM （LPC2138）PC机SD卡 SPII串口键盘模块/指示灯图2整个系统统以ARRM(LLPC221388)为控控制中心心如上图图2所示示,系统统主要通通过SPPI协议议来外接接入SDD卡存储储器,实实现数据据存储量量的扩展展

13、。通过过ARMM控制器器发出的的信号使使LEDD矩阵驱驱动电路路驱动LLED点点阵显示示屏。通通过键盘盘电路控控制ARRM输出出数据的的变化。通通过RSS2322的串行行口来实实现ARRM与PPC上位位机的通通讯。整整个电路路由+55V的电电源模块块供电。22硬硬件部分分221 采采用166个LEED8*8显示示屏，构构成166行*664列点点阵显示示点阵显示示屏由116个888点阵阵LEDD显示模模块。116片888点阵阵LEDD显示模模块利用用总线形形组成一一个16664的的LEDD点阵，用用于同时时显示44个16616点点阵汉字字或8个个168点阵阵的字母母字符或或数字。单单元显示示屏可

14、以以接收来来自控制制器（主主控制电电路板）或或上一级级显示单单元模块块传输下下来的数数据信息息和命令令信息，并并可将这这些数据据信息和和命令信信息不经经任何变变化地再再传送到到下一级级显示模模块单元元中，因因此显示示板可扩扩展至更更多的显显示单元元，用于于显示更更多的显显示内容容。222 LLED显显示屏驱驱动电路路采用744HC1138三三-八译译码器和和74HHC1664移位位寄存器器。将从从ARMM里出来来的列信信号通过过8个1164级级联而成成的644位的信信号输出出端连接接到166*644的点阵阵LEDD的输入入端，作作为点阵阵的行驱驱动信号号。通过过1644移位这这64位位的信号号

15、，来控控制显示示内容的的变化。再再从ARRM输出出三个信信号分别别输入到到2个级级联的774HCC1388译码器器，然后后输出116位行行信号，经经过166个1KK的电阻阻，再输输入到116个PPNP（885500）三极极管的BB极来进进行对行行信号的的放大，其其中所有有的三极极管的EE极相连连接+55V的电电源，所所有的CC极接116个4470欧欧姆的电电阻，得得到的信信号作为为点阵LLED 的行输输入信号号。通过过对1338的三三个输入入信号进进行控制制，改变变行信号号。由1138和和1644的信号号，控制制二极管管的亮、灭灭来显示示出所要要求的字字符、汉汉字。行驱动电电路：每每个LEED

16、管亮亮需要77mA的电电流，那那么644个同时时亮就需需要4448mA的电电流，所所以我们们要对列列进行驱驱动，我我们采用用晶体管管85550对列列信号进进行放大大，使LLED点点阵能够够正常显显示。其其驱动电电路如下下图3： 图3列驱动电电路：此此电路是是由集成成电路774HCC1644构成的的，它具具有一个个8位串串入并出出的移位位寄存器器，可以以实现在在显示本本行各列列数据的的同时，传传送下一一行的列列数据。电电路图如如图4。图4223亮度度连续可可调用一个110K的的电位器器和KSSB8334的三三极管组组成，可可以对LLED的的压降进进行调节节，以到到达连续续改变亮亮度。此此是作为为

17、对亮度度的调节节的方法法。224 刷刷新频率率的计算算根据人眼眼的视觉觉的暂留留特性，550HZZ是适宜宜的刷新新频率，所所以CPPU的刷刷新频率率一般不不低于660HZZ，但是是刷新频频率太高高的话，会会使显示示屏的亮亮度降低低，所以以刷新频频率有最最高值要要求，本本设计最最高刷新新频率为为6000HZ。225 键键盘键盘是使使用比较较简单的的独立式式键盘，而而且具有有发光二二极管指指示功能能模块电电路图如如图5：图5键盘各项项功能如如下：显示模式式键：键键可以模模式选择择五种模模式，预预存汉字字、预存存符号、SSD卡信信息、时时钟和PPC数据据显示。滚动模式式键：可可以控制制二种滚滚动模式

18、式，在正正常显示示模式下下实现左左、右滚滚动。循环模式式键：可可以控制制定时循循环模式式。时间调整整键：即即时间设设定键，在在时钟显显示模式式下，可可配合加加减键循循环设置置时、分分、秒。定时键：按下时时，显示示当前的的循环间间隔的时时间，可可利用加加减键进进行间隔隔控制调调整。刷新频率率键：按按下后，显显示刷新新频率，可可利用加加减键调调整。滚动速度度键：按按下后可可以显示示当前的的速度，利利用加减减键调节节滚动速速度。加、减键键：配合合其他键键，在各各种模式式下，实实现调整整。复位键：复位系系统。23软软件方面面本系统的的显示处处理采用用动态扫扫描法，而而键盘处处理采用用查询法法并注意意按

19、键的的消抖处处理。整整个程序序可以分分为键盘盘扫描、点点阵行列列的扫描描、串口口传输和和SD卡卡的存储储与读取取。231 主主程序的的流程图图见下图66。开始初始化寄存器、变量、I/O按键处理子程序模块是否按键按下？是否处理命令子程序模块是否收到串口命令？是否图6232按键键程序本系统中中的按键键程序分分为按键键扫描子子程序和和按键功功能执行行子程序序。而且且在按键键中使用用了定时时器Tiime00来实现现按键消消抖的功功能。按键扫描描子程序序的流程程图如图图7：清中断按键扫描、读I/O口是否有键按下？计数器清0否是计数器加1计数器是否大于10？否置按键有效标志是中断结束图7按键子程程序模块块

20、的流程程图如图图8：判断键值点亮相应的LED执行相应的模块清零按键有效标志图8233 行列的的扫描本系统中中利用AARM中中的Tiime11来实现现点阵显显示屏的的行列的的扫描，其其软件的的流程图图如下图图9：清中断送扫描行数据扫描当前行行数加1中断结束图9234 人人机交互互在本系统统中通过过串口与与PC机机实现人人机交互互，通过过PC机机就可以以控制系系统的数数据刷新新。串口口实现程程序流程程图如下下图100：清中断标志接收命令存储判断命令包结束标志否是置有效命令标志中断结束图103、测试试、结果果及分析析观察系统统运行状状况，并并辅助示示波器、万万用表得得到以下下结果。31基基本功能能表

21、1要实现的的功能测试的结结果LED显显示实现了116*664的点点阵显示示显示屏无无闪烁，亮亮度适中中达到要求求按键控制制切换数数字和字字母实现了此此功能能显示特特定汉字字和字符符能实现32发发挥功能能部分表2功能是否实现现？描述述亮度连续续可调实现滚屏显示示能实现左左右滚屏屏实时时间间显示实现预存信息息能扩展到到10组组（每组组汉字88个或116个字字符）掉电保护护实现与PC机机通信可用PCC控制操操作，参参数设置置33 其他发发挥部分分表3功能 是否否实现？描述多字体显显示 实现现，非预预置信息息可选两两种不同同的字体体滚屏显示示 实实现了上上下滚屏屏阴阳字 实现混合显示示 实实现了字字符

22、汉字字混合显显示SD卡扩扩展存储储器 实实现了可可脱机更更新信息息时钟实现本地地时间调调整循环实现了多多条信息息首尾相相连，连连续水平平左滚动动显示其他增加了一一些参数数的设置置：速度度、间隔隔、刷新新频率34刷刷新频率率的测试试经调整，刷刷新频率率范围从从60HHZ到6600HHZ，达达到使亮亮度适中中的刷新新频率。35按按键的结结果测试试经测试，结结果和预预先设定定好的一一致。4、总结结本系统完完成了LLED点点阵电子子显示屏屏和控制制器的制制作。经经调试，显显示屏的的显示亮亮度适中中，并能能实现持持续可调调，滚屏屏显示和和实时时时间显示示。SDD卡的扩扩展，是是存储容容量大大大的增大大，

23、实现现了海量量存储，并并具有掉掉电保护护功能。通通过和PPC机的的通讯，使使显示的的信息能能实时的的更新。也也实现了了显示屏屏的多字字体显示示。整个个系统简简洁，可可靠性高高，性能能稳定。本本系统达达到了设设计的基基本要求求和发挥挥部分的的要求，并并且在其其他发挥挥项目中中扩充了了很多设设计。经过本次次设计，对对ARMM芯片功功能有了了更深层层次的理理解。设设计中还还有欠缺缺的方面面，今后后的学习习工作中中会加以以注意。参考资料料：1吴吴金戎 沈庆阳阳 郭庭庭吉 、880511单片机机实践与与应用 北京京：清华华大学出出版社2200222胡胡汉才、单单片机原原理及其其接口技技术 北京：清华大大

24、学出版版社 1199553马马忠梅 籍顺心心 张凯凯 马岩岩、单片片机的CC语言应应用程序序设计（第第3版） 北京：北京航航空航天天大学出出版社2200334周周立功 张华、深深入浅出出ARMM7-PPC2113X/2144X北北京：北北京航空空航天大大学出版版社 2200555王王田苗、嵌嵌入式系系统设计计与实例例开发 北京京：清华华大学出出版社 200056黄黄智伟 王彦等等、全国国大学生生电子设设计竞赛赛训练教教程 北京：电子工工业出版版社张桂青教教授点评评：该参赛作作品论文文写作规规范，方方案具体体、数据据翔实，采采用组委委会推荐荐的ARRM21138开开发板作作为主控控制模块块ARM

25、M实现题题目的基基本要求求和发挥挥设计。原原理图设设计正确确，测试试步骤具具体，测测试结果果真实可可信。采采用SDD卡存储储显示的的信息是是该设计计的最大大创新，有有新意。现现场测试试发现，作作品采用用16*64点点阵LEED，做做工精良良，近似似产品。近近乎完美美地实现现了设计计要求中中的基本本要求和和发挥部部分。尤尤其上位位机软件件设计也也非常完完善。可可任意输输入汉字字或字符符，有66种字体体可设，实实现阴阳阳字，滚滚动速度度可控，远远程读取取控制器器参数和和数据等等。作为为学生短短时间实实现的作作品，无无论是工工作量还还是设计计难度，都都非常难难得。消防智能能电动车车设计与与制作目录

26、摘要：44关键词：4Absttracct:44Keywwordds:441系统统设计551.1设设计要求求51.1.1设计计任务551.1.2设计计要求551. 22模块方方案比较较与论证证61.2.1车体体设计771.2.2控制制器模块块81.2.3电源源模块991.2.4寻迹迹传感器器模块991.2.5 火火焰传感感器模块块101.2.6 避避障模块块101.2.7测速速计程模模块1111.2.8电机机模块1111.2.9电机机驱动模模块1111.2.10车车载语音音模块和和控制台台语音模模块1221.2.11无无线收发发模块1121.2.12显显示台显显示模块块121.2.13车车载显示

27、示模块1121.3最最终方案案131.4系系统整体体方案设设计1442硬件件实现及及单元电电路设计计192.1微微控制器器模块的的设计1192.2光光电对管管电路的的设计1192.3寻寻迹光电电对管的的安装2212.4火火焰传感感器及其其调理电电路的设设计2222.5火火焰传感感器的安安装2222.6电电机驱动动电路的的设计2232.7灭灭火风扇扇驱动电电路2442.8灭灭火风扇扇的安装装242.9测测速计程程模块的的安装2252.100语音识识别电路路的设计计262.111无线收收发模块块的实现现263软件件实现2273.1主主程序流流程图2273.2灭灭火子程程序流程程图2993.3传传感

28、器数数据处理理及寻迹迹程序流流程3114系统统功能测测试3224.1测测试仪器器及设备备324.2功功能测试试324.2.1基本本功能测测试3334.2.2发挥挥功能及及其他功功能测试试365.结论论376.结束束语3777.参考考文献337摘要：本本智能车车是以铝铝合金为为车架，AAT899S522单片机机为控制制核心，加加以直流流电机、舵舵机、光光电传感感器、火火焰传感感器和电电源电路路以及其其他电路路构成。系系统由889S552通过过IO口口控制小小车的前前进后退退以及转转向。舵舵机带动动灭火风风扇左右右转向摆摆动进行行灭火。寻寻迹由RRPR2220型型光电对对管完成成，远红红外火焰焰传

29、感器器进行火火焰扫描描。同时时本系统统用凌阳阳单片机机进行语语音的播播报，以以提示当当前状态态。本系系统同时时通过DDF无线线数据收收发模块块进行无无线数据据传输，将将该车当当前的状状态远程程传送给给显示台台。显示示台由OOCMJJ4X88C液晶晶屏和22个按键键进行实实时状态态显示和和启动控控制。关键词：AT889S552 直流电电机 舵机 光电电传感器器 火火焰传感感器 消防智智能电动动车 DF无无线收发发Absttracct:TThe smarrt ccar is aluuminnum allloy forr thhe cchasssiss, AAT899S522 MCCU aas ii

30、ts corre, inccluddingg mootorr annd sservvo, pluus pphottoellecttricc seensoors, ass weell as othher flaame sennsorr annd ppoweer ccirccuitt. MMCU conntrools thee caar tturnningg baack forrwarrd oor rrunnningg onn thhe wwhitte llinee. RRPR2220 refflecctivve pphotto ssenssor seeeks thee trracee.Far i

31、nffrarred flaame sennsorr trrackksthee fllamee.Innaddditiion, thhe SSCM sysstemm wiith Sunnpluus ffor voiice brooadccastt caan rremiind currrennt sstattus. Thhe ssysttem traansmmitssinfformmatiion thrrouggh DDF mmoduule. Thhe ccars sstattus willl bbe ttrannsmiitteed tto tthe Remmotee Coonsoole. OCMJ

32、J4X88C LLCD dissplaay aand 2 kkeyss foor sstarrt cconttroll.Keywwordds: AT889S552 Mootorr Serrvo PPhotto ssenssor Flaame senssorElecctriicall fiire engginees DFF wiirellesss trranssmisssioon系统设计计1.1设设计要求求1.1.1设计计任务设计制作作一个消消防智能能小车模模型，能能到制定定区域进进行抢险险灭火工工作。以以蜡烛模模拟火源源，随机机分布在在场地中中，场地地如图11所示：图1 场地示示意图1.1.2

33、设计计要求1）基本本要求（1）智智能小车车从安全全区域启启动，自自动寻找找到火源源并显示示。（2）除除安全区区外，场场地随机机出现22个火源源，要求求智能小小车能够够发现其其中一个个火焰并并将其完完全扑灭灭。（3）能能够发现现并扑灭灭第二个个火焰。（4）扑扑灭二个个火焰的的总时间间不超过过5分钟钟。（5）能能够自动动计算和和显示扑扑灭的火火源数。2）发挥挥部分（1）抢抢险完毕毕后智能能小车能能够返回回到安全全区域（原原位）。（2）能能够自动动计算和和显示路路程。（3）能能够用不不同声音音对不同同的状态态进行报报警。（4）其其他3）说明明（1）小小车尺寸寸小于330cmm30ccm，所所用电源源

34、电压小小于等于于24VV。（2）控控制电机机类型不不限，其其安装位位置及安安装方式式自定。（3）灭灭火方式式不限，但但不允许许碰倒蜡蜡烛。（4）小小车不能能完全离离开场地地。（5）允允许一次次重启动动机会。（6）蜡蜡烛高度度：15520厘厘米。蜡蜡烛置于于方框的的中间位位置。（7）障障碍物尺尺寸155cm15ccm15ccm，且且位置固固定。（8）试试验场地地可采用用黑胶皮皮，网格格线可采采用宽度度为2.53.00cm的的白色单单面胶纸纸，测试试时可自自带。1. 22模块方方案比较较与论证证根据题目目要求，本本系统主主要由控控制器模模块、电电源模块块、寻迹迹传感器器模块、火火焰传感感器、直直流

35、电机机及其驱驱动模块块、灭火火风扇及及其驱动动模块、舵舵机模块块、语音音模块、车车载显示示模块、无无线收发发模块以以及液晶晶显示模模块等模模块构成成。本系系统的方方框图如如图2所所示：电源模块控制器模块寻迹传感器模块火焰传感器模块电机驱动前进转向模块灭火风扇及其驱动模块语音模块无线发射模块无线接收模块语音模块显示台显示模块避障模块车载显示模块测速计程模块图2 系统方方框图为较好的的实现各各模块的的功能，我我们分别别设计了了几种方方案并分分别进行行了论证证。1.2.1车体体设计方案1：购买玩玩具电动动车。购购买的玩玩具电动动车具有有组装完完整的车车架车轮轮、电机机及其驱驱动电路路。但是是一般的的

36、说来，玩玩具电动动车具有有如下缺缺点：首首先，这这种玩具具电动车车由于装装配紧凑凑，使得得各种所所需传感感器的安安装十分分不方便便。其次次，这种种电动车车一般都都是前轮轮转向后后轮驱动动，不能能适应该该题目的的方格地地图，不不能方便便迅速的的实现原原地保持持坐标转转90度度甚至1180度度的弯角角。再次次，玩具具电动车车的电机机多为玩玩具直流流电机，力力矩小，空空载转速速快，负负载性能能差，不不易调速速。而且且这种电电动车一一般都价价格不扉扉。因此此我们放放弃了此此方案。方案2：自己制制作电动动车。经经过反复复考虑论论证，我我们制定定了左右右两轮分分别驱动动，前后后万向轮轮转向的的方案。即即左

37、右轮轮分别用用两个转转速和力力矩基本本完全相相同的直直流电机机进行驱驱动，前前后装两两个万向向轮。这这样，当当两个直直流电机机转向相相反同时时转速相相同时就就可以实实现电动动车的原原地旋转转，由此此可以轻轻松的实实现小车车坐标不不变的990度和和1800度的转转弯。在安装时时我们并并不把两两个万向向轮装在在一个平平面上。当当小车前前进时，左左右两驱驱动轮与与前万向向轮形成成了三点点结构。这这种结构构使得小小车在前前进时比比较平稳稳，可以以避免出出现前后后两轮过过低而使使左右两两驱动轮轮驱动力力不够的的情况。为为了防止止小车重重心的偏偏移，后后万向轮轮起支撑撑作用。对于车架架材料的的选择，我我们

38、经过过比较选选择了铝铝合金。用用铝合金金做的车车架比塑塑料车架架更加牢牢固，比比铁制小小车更轻轻便，美美观。综上考虑虑，我们们选择了了方案22。实物物图如图图3所示示：图3 车车体底盘盘实物图图1.2.2控制制器模块块方案1：采用可可编程逻逻辑期间间CPLLD作为控控制器。CCPLDD可以实实现各种种复杂的的逻辑功功能、规规模大、密密度高、体体积小、稳稳定性高高、IOO资源丰丰富、易易于进行行功能扩扩展。采采用并行行的输入入输出方方式，提提高了系系统的处处理速度度，适合合作为大大规模控控制系统统的控制制核心。但但本系统统不需要要复杂的的逻辑功功能，对对数据的的处理速速度的要要求也不不是非常常高

39、。且且从使用用及经济济的角度度考虑我我们放弃弃了此方方案。方案2：采用凌凌阳公司司的166位单片片机，它它是166位控制制器，具具有体积积小、驱驱动能力力高、集集成度高高、易扩扩展、可可靠性高高、功耗耗低、结结构简单单、中断断处理能能力强等等特点。处处理速度度高，尤尤其适用用于语音音处理和和识别等等领域。但但是当凌凌阳单片片机应用用语音处处理和辨辨识时，由由于其占占用的CCPU资资源较多多而使得得凌阳单单片机同同时处理理其它任任务的速速度和能能力降低低。本系统主主要是进进行寻迹迹和火焰焰传感器器的检测测以及电电机的控控制，兼兼有语音音的播报报。如果果单纯的的使用凌凌阳单片片机，在在语音播播报的

40、同同时小车车的控制制容易出出现不稳稳定的情情况。从从系统的的稳定性性和编程程的简洁洁性考虑虑，我们们放弃了了单纯使使用凌阳阳单片机机而考虑虑其它的的方案。方案3：采用AAtmeel公司司的ATT89SS52单单片机作作为主控控制器而而用凌阳阳单片机机作为辅辅助控制制器。AAT899S522是一个个低功耗耗，高性性能的551内核核的CMMOS 8位单单片机，片片内含88k空间间的可反反复擦些些10000次的的Flaash只只读存储储器，具具有2556 bbytees的随随机存取取数据存存储器（RRAM），332个IIO口，22个166位可编编程定时时计数器器。且该该系列的的51单单片机可可以不用

41、用烧写器器而直接接用串口口或并口口就可以以向单片片机中下下载程序序。我们自己己制作551最小小系统板板，体积积很小，下下载程序序方便，放放在车上上不会占占用太多多的空间间。为了同时时方便使使用语音音的播报报和识别别，我们们选择了了凌阳公公司的SSPCEE0611A精简简开发板板611B板。61B板上配有喇叭插座、麦克风等。用户只需使用在线调试器，不用再外接任何器件即可以完成语音录放等功能。该精简系统板体积小，功能齐全，资源丰富。能够满足系统的要求。从方便使使用的角角度考虑虑，我们们选择了了方案33。1.2.3电源源模块由于本系系统需要要电池供供电，我我们考虑虑了如下下集中方方案为系系统供电电。

42、方案1：采用112V蓄蓄电池为为系统供供电。蓄蓄电池具具有较强强的电流流驱动能能力以及及稳定的的电压输输出性能能。但是是蓄电池池的体积积过于庞庞大，在在小型电电动车上上使用极极为不方方便。因因此我们们放弃了了此方案案。方案2：采用33节4.2V可可充电式式锂电池池串联共共12.6V给给直流电电机供电电，经过过78005的电电压变换换后为单单片机，传传感器和和舵机供供电。经经过实验验验证，当当电池为为直流电电机供电电时，单单片机、传传感器的的工作电电压不够够，性能能不稳定定。因此此我们放放弃了此此方案。方案3：采用33节4.2V可可充电式式锂电池池为直流流电机供供电，用用2节锂锂电池经经过788

43、05的的电压变变换为单单片机和和传感器器供电。再再用2节节锂电池池经另一一套78805电电压变换换电路为为舵机供供电。采采用此种种供电方方式后，单单片机和和传感器器工作稳稳定，舵舵机直流流电机工工作互不不影响，且且电池的的体积较较小，能能够满足足系统的的要求。综上考虑虑，我们们选择了了方案33。1.2.4寻迹迹传感器器模块方案1：用光敏敏电阻组组成光敏敏探测器器。光敏敏电阻的的阻值可可以跟随随周围环环境光线线的变化化而变化化。当光光线照射射到白线线上面时时，光线线发射强强烈，光光线照射射到黑线线上面时时，光线线发射较较弱。因因此光敏敏电阻在在白线和和黑线上上方时，阻阻值会发发生明显显的变化化。

44、将阻阻值的变变化值经经过比较较器就可可以输出出高低电电平。但是这种种方案受受光照影影响很大大，不能能够稳定定的工作作。因此此我们考考虑其他他更加稳稳定的方方案。方案2：用红外外发射管管和接收收管自己己制作光光电对管管寻迹传传感器。红红外发射射管发出出红外线线，当发发出的红红外线照照射到白白色的平平面后反反射，若若红外接接收管能能接收到到反射回回的光线线则检测测出白线线继而输输出低电电平，若若接收不不到发射射管发出出的光线线则检测测出黑线线继而输输出高电电平。这这样自己己制作组组装的寻寻迹传感感器基本本能够满满足要求求，但是是工作不不够稳定定，且容容易受外外界光线线的影响响，因此此我们放放弃了这

45、这个方案案。方案3：用RPPR2220型光光电对管管。RPPR2220是一一种一体体化反射射型光电电探测器器，其发发射器是是一个砷砷化镓红红外发光光二极管管，而接接收器是是一个高高灵敏度度，硅平平面光电电三极管管。RPR2220采采用DIIP4封封装，其其具有如如下特点点：（1） 塑料透镜镜可以提提高灵敏敏度。（2） 内置可见见光过滤滤器能减减小离散散光的影影响。（3） 体积小，结结构紧凑凑。当发光二二极管发发出的光光反射回回来时，三三极管导导通输出出低电平平。此光光电对管管调理电电路简单单，工作作性能稳稳定。因此我们们选择了了方案33。1.2.5 火火焰传感感器模块块火焰检测测有温度度传感器器、烟雾雾传感器器、红外外传感器器、紫外外传感器器以及CCCD图图像传感感器。我我们综合合论证了了这几种种传感器器，制定定了如下下几种方方案。方案1：用温度度传感器器如热电电偶，热热电偶在在工业应应用上十十分广泛泛。但是是热电偶偶感应的的范围太太广，而而且由于于火焰