基于單片機AT89S52的電動(dòng)車(chē)蹺蹺板設計
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1．3．3 黑線(xiàn)檢測方案設計
方案一：可見(jiàn)光發(fā)光二極管與光敏二極管組成的發(fā)射一接收電路。該方案缺點(diǎn)在于易受外界環(huán)境光源的干擾，容易造成誤判，準確度不高。
方案二：脈沖調制的反射式紅外發(fā)射-接收器。采用交流分量調制信號減少干擾，但需要控制占空比，要求有較大的電流，在本系統中不可取。
方案三：不調制的反射式紅外發(fā)射-接收器。受外界干擾小，靈敏度高。
比較三種方案，方案三的準確度高，明顯優(yōu)于其他兩種方案，所以選擇方案三。
1．3．4 位置檢測方案設計
方案一：從始端到末端用康銅絲水平置于木板一側，通過(guò)采樣檢測電壓值檢測是否已經(jīng)行駛到蹺蹺板末端B處，此方案要求與車(chē)相連，需要一定轉換時(shí)間。
方案二：由鼠標工作原理采用光電碼盤(pán)測量行駛距離是否已接近板長(cháng)，或者將板長(cháng)轉換為接收到的計數脈沖個(gè)數，以此檢測電動(dòng)車(chē)是否行駛到末端。
比較兩種方案，方案二簡(jiǎn)便可行，測量效果較好，所以選擇方案二。
1．3．5 程序設計
程序需要完成以下的功能：
(1)不同階段設定不同的行駛速度，小車(chē)在上坡和中間尋求平衡的時(shí)候必須要求不同的速度，已達到在規定時(shí)間使蹺蹺板平衡，利用軟件檢測和調節使小車(chē)在不同階段具有不同的速度。
(2)綜合多傳感器以提高測量精度，確保小車(chē)在蹺蹺板上有比較穩定的狀態(tài)。
(3)使用軟件濾波器消除小車(chē)在行進(jìn)時(shí)的抖動(dòng)所造成的電壓輸出不穩定的問(wèn)題。
程序流程如圖3所示。本文引用地址：http://dyxdggzs.com/article/170567.htm
2 測試及誤差分析
2．1 測試方法
測試工具：兩塊秒表(最小精度為0．1 s)、卷尺(最小精度為0．01 m)、數字萬(wàn)用表(MASTECH MY-65)。
將小車(chē)放在蹺蹺板A端，如圖4所示，開(kāi)啟電源，記錄以下各段時(shí)間并觀(guān)察平衡指示(以下稱(chēng)測試條件1)；將小車(chē)及配重分別放在規定范圍內的任意位置，重復上述工作(以下稱(chēng)測試條件2)。其中T1表示小車(chē)從A點(diǎn)到中點(diǎn)C的時(shí)間；T2表示小車(chē)找平衡的時(shí)間；T3表示小車(chē)的平衡保持時(shí)間；T4表示小車(chē)從平衡點(diǎn)到蹺蹺板末端B的時(shí)間；T5表示小車(chē)在B點(diǎn)停留的時(shí)間(測試條件1)，表示第二次增加配重保持平衡的時(shí)間(測試
條件2)；T6表示小車(chē)從B點(diǎn)返回A點(diǎn)的時(shí)間；T7表示小車(chē)總行程的時(shí)間。
2．2 誤差分析
(1)蹺蹺板所處位置可能不水平，給測量角度帶來(lái)偏差，可以使用其他水平測試儀檢測位置是否水平。
(2)由于電動(dòng)車(chē)運動(dòng)產(chǎn)生一定的振蕩導致所測角度有一定偏差，可以將電動(dòng)車(chē)座板牢固焊接在車(chē)體上或者將角度傳感器安裝在蹺蹺板上。
(3)蹺蹺板板面不夠粗糙，摩擦力不夠大，會(huì )使電動(dòng)車(chē)產(chǎn)生一定的滑動(dòng)，將板面用摩擦系數比較大的紙張貼在上面增大摩擦力。
3 結論
本文采用角度傳感器直接測量系統角度的變化完成小車(chē)的平衡檢測，PWM技術(shù)控制的步進(jìn)電動(dòng)機作為主驅動(dòng)電機，使小車(chē)可以穩定準確地達到平衡及通過(guò)蹺蹺板。通過(guò)多次測試實(shí)驗，系統達到了設計的要求，可以很好地完成任務(wù)。
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