用51單片機(jī)設(shè)計(jì)電動(dòng)車(chē)蹺蹺板

3.3 電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)電路

電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)電路如圖6所示。該驅(qū)動(dòng)電路中的J1接電機(jī)，MOT1和MOT2接高低電平來(lái)控制電機(jī)的正反轉(zhuǎn)，進(jìn)而控制電機(jī)的前進(jìn)和后退以及左右轉(zhuǎn)向。

圖6 電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)電路

4. 軟件設(shè)計(jì)

軟件結(jié)構(gòu)如圖7所示。(詳細(xì)軟件流程圖見(jiàn)附錄)

圖7 軟件結(jié)構(gòu)

當(dāng)開(kāi)機(jī)時(shí)，系統(tǒng)復(fù)位，然后系統(tǒng)判斷工作模式，當(dāng)選定工作模式1或工作模式2后，系統(tǒng)等待5秒鐘，然后進(jìn)入自動(dòng)計(jì)時(shí)運(yùn)行狀態(tài)。

模式1為電動(dòng)車(chē)運(yùn)行及方向調(diào)整程序，使電動(dòng)車(chē)按預(yù)定路線運(yùn)行，并且在小車(chē)偏離軌道后自動(dòng)調(diào)整走向使小車(chē)自動(dòng)返回預(yù)定路線，并且控制LCD實(shí)時(shí)顯示運(yùn)行時(shí)間。模式2為平衡檢測(cè)及平衡保持程序，在此程序控制下小車(chē)自動(dòng)尋找平衡點(diǎn)，并在平衡點(diǎn)附近進(jìn)行正向或反向運(yùn)行，最終達(dá)到動(dòng)態(tài)平衡。

5.系統(tǒng)測(cè)試

5.1 測(cè)試儀器

自制蹺蹺板：長(zhǎng)1600mm、寬300mm，蹺蹺板底距地面或桌面的距離為70mm。中間畫(huà)有50mm寬的黑色尋跡線。

卷尺：精度1mm。

秒表：精度0.01s，兩塊。

5.2 測(cè)試結(jié)果與分析

5.2.1蹺蹺板水平狀態(tài)時(shí)測(cè)量往返一次全程的時(shí)間。測(cè)試數(shù)據(jù)如表1：

表1 蹺蹺板水平狀態(tài)檢測(cè)數(shù)據(jù)

分析：實(shí)際測(cè)得的時(shí)間與顯示時(shí)間有偏差，可能是人的反應(yīng)時(shí)間誤差。

5.2.2 蹺蹺板自由狀態(tài)下測(cè)量往返一次全程的時(shí)間。測(cè)試數(shù)據(jù)如表2：

表2 蹺蹺板往返一次時(shí)間檢測(cè)

分析同上。

5.2.3蹺蹺板自由狀態(tài)下小車(chē)保持平衡測(cè)試。(配重200克) 測(cè)試結(jié)果如表3：

表3 蹺蹺板保持平衡測(cè)試

分析：由以上數(shù)據(jù)可得，隨著配重物距A端距離的不斷增加系統(tǒng)進(jìn)入平衡態(tài)所需的總時(shí)間逐漸減小，而平衡態(tài)時(shí)最大振幅基本不變。這是因?yàn)榕渲匚锵蛑行目繑n，對(duì)于支點(diǎn)的力矩不斷減小，慣性亦減小，致使平衡態(tài)所需的總時(shí)間逐漸減小。

5.2.4 壓線定位測(cè)試。測(cè)試數(shù)據(jù)如下表：

表4 蹺蹺板壓線定位測(cè)試

分析：絕大部分定位都是小車(chē)前進(jìn)方向的前頭兩個(gè)探頭全部壓上定為線方才恰好停車(chē)，在極少數(shù)情況下(蹺蹺板上尋跡線彎度較大時(shí))，小車(chē)前方探頭還未接觸定位線甚至剛開(kāi)始起跑就會(huì)停車(chē)，觀察現(xiàn)象分析原因，當(dāng)尋跡線彎度較大，小車(chē)不能有效糾正過(guò)大偏差時(shí)，導(dǎo)致前方兩探頭有可能先后同時(shí)檢測(cè)到黑色尋跡線，以致小車(chē)停車(chē)。

檢測(cè)結(jié)果表明本設(shè)計(jì)成功地實(shí)現(xiàn)了題目的要求，具有較好的使用價(jià)值。

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