电动车跷跷板项目投资立项可行性计划书

本系统是基于自动控制原理，针对多通道多样化传感器综合控制采用技术动态控制电机的转速和转向利用光电检测器检测道路上的标志。

系统的控制部分以凌阳单片机精简开发板板为核心，通过步进电机对电动车和跷跷板的可移动配重进行运动控制，实现电动车在跷跷板上自动往返行驶，自动寻找平衡位置，同时利用动态显示行驶时间及语音播报平衡位置，使得本设计更趋智能化人性化。

另外，本系统采用两套控制系统分别控制电动车的行驶和配重物块的指定移动，以便容易方便控制，实现了具有定自适应能力的控制系统。

项目开发内容通过步进电机对电动车和跷跷板的可移动配重进行运动控制，实现电动车在跷跷板上自动往返行驶，自动寻找平衡位置，同时利用动态显示行驶时间及语音播报平衡位置，使得本设计更趋智能化人性化。

技术关键及实施方案控制单元采用凌阳公司推出的单片机及其开发板板作为控制模块。

的时钟为，速度可以满足电机控制对实时性的要求内置的，为浮点运算提供了足够的数据存储器空间。

此外使用凌阳公司提供的音频函数库和丰富的时基中断可以方便地实现功能扩展。

电机及其驱动采用减速直流电机，体积适中，安装简单，转速慢，车速容易控制，并且转矩和扭矩较大，驱动采用桥，可自行制作。

寻迹电路反射式红外光电传感器，利用物体对红外光的反射和吸收来实现对被测物体的测量和计数的，容易受到外界光的干扰，但其体积小，安装简单，当其安装位置较低时，可以大大减轻外界光对传感器的干扰，在平缓的路径中，可以完成寻迹功能。

测速电路采用增量式旋转编码器，通过内部两个光敏接受管转化其角度码盘的时序和相位关系，得到其角度码盘角度位移量增加正方向或减少负方向。

在接合单片机后，增量式旋转编码器在角度测量和角速度测量较绝对式旋转编码器更具有廉价和简易的优势。

其稳定性好，分辨率高。

样机数量及项目进度预计生产台样机项目人员情况分工及职责项目负责人签字许睿单位领导签字项目进度表及阶段成果报告项目进度表甘特图表结项报告书电动车跷跷板项目结项验收报告项目名称电动车跷跷板项目经理许睿项目开始日期年月日项目结束日期年月日结项报告书项目概况项目概况表要求设计出有直线调节平衡调节能停止返回的小车，实现跷跷板的功能。

二项目主要人员设计组，生产组二项目实施情况项目进度二项目预算从设计到生产出样品预计花费元。

三成品实验情况本系统设计方案完整合理，运行平稳，完全达到了题目基本部分和发挥部分的要求。

四投入产出分析性价比挺高，花费资金不多。

产品销售量稳定。

五项目的贡献在本系统的创新设计中，为电动车增加了人性化的功能设计，并且注重了小车外形工艺的设计。

为体现小车控制的灵活性，增设了避障和板上掉头，并为其设计了应用场景。

六项目经验教训总结在产品研发阶段，必须弄清单片机实现的原理以及基本结构，这样才能更好的进行软硬件设计，使产品性能得以完善，以方便进步提高。

另外，在进行外观设计的时候，要新颖，适合儿童的心理，使产品的销售更加突出。

七附件项目部年月日软件流程图开始初始化前进寻迹行驶过平衡标志角度前进后退终点停止，指示灯亮，语音提示，延时秒，后退，指示灯灭。

寻迹后退原点停止，指示灯亮，语音提示，指示灯灭结束停止，指示灯亮，语音报警延时秒，前进，指示灯灭，平衡标志位软件清单，中断子程序，显示子程序发送子程序，软件设计说明设计名称电动车跷跷板二设计者许睿三报告日期年月日四设计目标控制小车的行驶方向，防止小车驶离跷跷板寻找平衡点，通过采集模拟数据，调整小车位置，达到跷跷板平衡的目的显示每阶段行驶的时间，以确定其在要求范围内确定小车的行驶轨迹，以便其能在到达跷跷板端后能自动返回。

五模块设计小车电机模块小车前轮两个电机均为步进电机驱动采用脉冲宽度调节方式控制，通过驱动模块驱动电机，满足小车调速变向的需要。

路面引导模块利用光电检测器检测道路上的引导线使小车准确的沿引导线行驶。

平衡模块运用角度传感器，测量车辆平衡位置，根据传感器数据的变化做出对小车行驶情况的控制，最终达到平衡。

在平衡位置给出指示，采用在平衡位置自动播报。

显示模块采用显示驱动芯片，实现行驶时间及平衡时间显示。

语音模块由于本设计采用的凌阳单片机，其芯片内部已具有专门语音功能，因此语音要求不是很高的本设计，完全能够利用单片机自身实现语音功能。

电源模块本系统电源需要多个电源。

六总体模块图角度传感器光电传感器单片机步进电机驱动显示个按键步进电机驱动产品说明书概述电动车跷跷板由电动车和跷跷板组成。

本系统是基于自动控制原理，针对多通道多样化传感器综合控制采用技术动态控制电机的转速和转向利用光电检测器检测道路上的标志。

系统的控制部分以凌阳单片机精简开发板板为核心，通过步进电机对电动车和跷跷板的可移动配重进行运动控制，实现电动车在跷跷板上自动往返行驶，自动寻找平衡位置，同时利用动态显示行驶时间及语音播报平衡位置，使得本设计更趋智能化人性化。

另外，本系统采用两套控制系统分别控制电动车的行驶和配重物块的指定移动，以便容易方便控制，实现了具有定自适应能力的控制系统。

二主要技术指标项目主要技术参数及规格控制单元采用凌阳公司推出的单片机及其开发板板作为控制模块。

电机及其驱动采用减速直流电机大寻迹电路反射式红外光电传感器测速电路采用增量式旋转编码器三使用说明当给跷跷板增加配重时，跷跷板的平衡状态的调节与基本要求中平衡点调节的过程相同，通过角度传感器测量跷跷板的姿态，在近似为平衡点附近，角度传感器的输出近似为，此时单片机执行平衡调节程序，使电动车在平衡点附近前后运动调节，直到达到平衡状态。

当电动车放置在地面距离跷跷板起始端以外扇形区域内指定位置，要求电动车能自动驶上跷跷板。

我们在跷跷板起始端的地面上设计条引导线，引导线与跷跷板的中心致，通过在地面上调节电动车的位置，使电动车在驶上跷跷板之前就能寻迹到引导线上，在引导线上摆正方向，正对着跷跷板自动驶入。

电动车在地面上位置的调节通过设计红外发送和接收电路实现，我们在跷跷板的起始端放置个红外发射电路，在电动车上安装红外接收电路，接收电路安装在不透光隔板上，隔板两面各放个红外接收管当只有左边的接收管收到信息时，说明电动车需要右转当只有右边的接收管收到信息时，说明电动车需要左转两个都收到时，方向大致不偏，电动车直行。

直到电动车寻迹到地面上的引导线，根据引导线摆正姿态，直行驶向跷跷板。

四存储五运输六维修媒体编号旧底图总号标记数量更改单号签字日期底图总号拟制使用说明书产品型号文档编号审核会签第张共张标准化版本全套第张面板铭牌图面板铭牌图单位尺寸编号修订日期年月日文件张数张文件存储绘图人员许睿面板铭牌图说明包装设计图包装设计图单位尺寸编号修订日期年月日文件张数张文件存储绘图人员许睿包装设计图说明合格证合格证图单位尺寸编号修订日期年月日文件张数张文件存储绘图人员许睿合格证图说明电动车跷跷板姓名许睿班级测控技术与仪器学号项目建议书项目名称电动车跷跷板项目负责人许睿项目审核项目批准项目建议书项目概况项目名称电动车跷跷板项目概要电动车跷跷板由电动车和跷跷板组成。

本系统是基于自动控制原理，针对多通道多样化传感器综合控制采用技术动态控制电机的转速和转向利用光电检测器检测道路上的标志。

系统的控制部分以凌阳单片机精简开发板板为核心，通过步进电机对电动车和跷跷板的可移动配重进行运动控制，实现电动车在跷跷板上自动往返行驶，自动寻找平衡位置，同时利用动态显示行驶时间及语音播报平衡位置，使得本设计更趋智能化人性化。

另外，本系统采用两套控制系统分别控制电动车的行驶和配重物块的指定移动，以便容易方便控制，实现了具有定自适应能力的控制系统。

建议书产生情况本项目建议书由提出，拟制，审核。

二项目背景产业背景市场背景主要是小朋友的玩具和工程上应用技术背景项目与本企业产业方向和发展战略的关系三主要技术方案总体技术方案以凌阳单片机精简开发板板为核心，查询按键的输入，传输各种参数的显示，两台电机的正反转和速度控制以及两台电机的协调运动，负责光电检测信号的接收和对信号的处理，从而能够确定小车轨迹，在点停止和返回，并最终停止。

角度传感器把角度信号输给单片机，把检测到的角度和基准角度比较，从而确定翘翘板的平衡点。

寻找平衡点时主要是采用闭环控制算法，在小车行驶过程中每当小车翻过平衡点的时候都令小车向后退段路程，直到小车再次翻过平衡点，小车再次向前行驶段比前段要小的距离直到翻过平衡点，最终找到平衡点。

电机驱动模块单片机语音模块显示模块平衡模块路面引导模块电源模块步进电机关键技术及实现途径控制单元方案采用传统位单片机作为控制单元，价格低廉，但处理速度慢，功能单，小。

本系统需要计算速度，角度等大量的浮点数。

需扩展和，而且硬件工作量必然加大。

方案二采用凌阳公司推出的单片机及其开发板板作为控制模块。

的时钟为，速度可以满足电机控制对实时性的要求内置的，为浮点运算提供了足够的数据存储器空间。

此外使用凌阳公司提供的音频函数库和丰富的时基中断可以方便地实现功能扩展。

鉴于的以上优点，采用方案二。

电机及其驱动方案采用步进电机，可准确控制转速和旋转的角度，但是体积大，质量大，并且需要另配驱动器，成本较高。

在电动车上安装比较复杂。

方案二采用减速直流电机，体积适中，安装简单，转速慢，车速容易控制，并且转矩和扭矩较大，驱动采用桥，可自行制作。

综上所述，采用方案二。

寻迹电路方案采用器件，分辨率高，前瞻性远，但是价格贵，电路调试相对比较复杂，占用单片机的资源较多，在只需要实现简单的寻迹功能时，无需采用器件。

方案二集成断续式光电开关探测器，它具有简单可靠的工作性能，只要调节探头上的个旋钮就可以控制探头的灵敏度。

但其体积较大，安装在小型电动车上会影响电动车整体的美观性。

方案三反射式红外光电传感器，利用物体对红外光的反射和吸收来实现对被测物体的测量和计数的，容易受到外界光的干扰，但其体积小，安装简单，当其安装位置较低时，可以大大减轻外界光对传感器的干扰，在平缓的路径中，可以完成寻迹功能。

由于跷跷板的引导线为直线，路径信息简单，所以采用方案三。

测速电路方案采用反射