列为代表，其主要的技术特征是将和计算机外围电路集成到了个芯片上，作为与通用分道扬镳﹑构成新型工业微控制器取得了成功，为单片机的进步发展开辟了成功之路。第二代以的﹑为代表，其主要的技术特征是为片机配置了完善的外部并行总线﹑﹑和具有多机识别功能的串行通讯接口,规范了功能单元的控制模式及适应控制器特点的布尔处理系统和指令系统，为发展具有良好的兼容性的新代单片机奠定了良好的基础。无论是第代还是第二代单片机都还未突破单片计算机的内涵。第三代以系列为代表，它包括了公司发展系列的代产品，如﹑﹑﹑﹑,还包括了﹑﹑﹑﹑﹑﹑等公司以为核心推出的大量各具特色﹑与兼容的单片机。新代的单片机的最主要的技术特点是向外部接口电路扩展，以实现完善的控制功能为己任，将些外部接口功能单元如﹑﹑可编程计数器阵列﹑监视定时器﹑高速口﹑计数器的捕获比较逻辑等。这代单片机中，在总线方面最重要的进展是为单片机配置了芯片间的串行总线，为单片机应用系统设计提供了更加灵活的方式。公司还为这代单片机系列单片机引入了具有较强功能的设备间网络系统总线新代单片机为外部提供了相当完善的总线结构，为系统的扩展与配置打下了良好的基础。并没有过分强调单片，因为向单片形式发展是切先进电子系统都在追求的理想，并不为单片机所专有。单片机的应用方式随对象环境规模不同而大相径庭，不必独崇宗。按照所使用单片机的类型不同，单片机应用系统结构可分成总线方式和非总线方式。总线方式的应用系统中，单片机都具有完善的外部扩展总线，如并行三总线串行通讯总线如,通过这些总线可方便地扩展外围单元外设接口等。采用总线方式的应用系统多属复杂的工控系统智能仪表监测系统，或满足这些应用系统而构成的多机与网络系统。非总线方式的应用系统省去了外部并行总线，可构成各种小封装芯片，有限的引脚可提供更多的用户口，可使应用系统的芯片数量最少。非总线方式的应用系统多属小型控制器测控单元单元仪表等。总线方式的单片机在不使用外部并行总线时，外部并行总线引脚可作为口用。在掩摸用户程序时，还可要求将这些口改造成具有各种驱动能力的口。本设计就采用了比较先进的为控制核心，采用工艺，功耗很低。该设计具有实际意义，可以应用于考古医疗器械等许多方面。第二章方案设计与论证根据题目的要求，确定如下方案在现有玩具电动车的基础上，加装光电检测器，实现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。直流调速系统方案串电阻调速系统。方案二静止可控整流器。简称系统。方案三脉宽调速系统。旋转变流系统由交流发电机拖动直流电动机实现变流，由发电机给需要调速的直流电动机供电，调节发电机的励磁电流即可改变其输出电压，从而调节电动机的转速。改变励磁电流的方向则输出电压的极性和电动机的转向都随着改变，所以系统的可逆运行是很容易实现的。该系统需要旋转变流机组，至少包含两台与调速电动机容量相当的旋转电机，还要台励磁发电机，设备多体积大费用高效率低维护不方便等缺点。且技术落后，因此搁置不用。系统是当今直流调速系统的主要形式。它可以是单相三相或更多相数，半波全波半控全控等类型，可实现平滑调速。系统的缺点是晶闸管的单向导电性，它不允许电流反向，给系统的可逆运行造成困难。它的另个缺点是运行条件要动车的方向检测电路。行车方向检测电路见图电动车的方向检测电路采用反射接收原理配置了对红外线发射接收传感器。该电路包括个红外发光二极管个红外光敏三极管及其上拉电阻。红外发光二极管发射定强度的红外线照射物体，红外光敏三极管在接收到反射回来的红外线后导通，发出个电平跳变信号。此套红外光电传感器固定在底盘前沿，贴近地面。正常行驶时，发射管发射红外光照射地面，光线经白纸反射后被接收管接收，输出高电平信号电动车经过黑线时，发射端发射的光线被黑线吸收，接收端接收不到反射光线，传感器输出低电平信号后送单片机处理，判断执行哪种预先编制的程序来控制玩具车的行驶状态。图电动车的方向检测电路图电动车的方向检测电路前进时，驱动轮直流电机正转,进入减速区时,由单片机控制进行变频调速,通过软件改变脉冲调宽波形的占空比,实现调速。最后经反接制动实现停车。前行与倒车控制电路的核心是桥式电路和继电器。电桥上设置有两组开关，组常闭，另组常开。电桥端接电源，另端接了个三极管。三极管导通时，电桥通过三极管接地，电机电枢中有电流通过三极管截止时，电桥浮空，电机电枢中没有电流通过。系统通过电桥的输出端为转向电机供电。通过对继电器开闭的控制即可控制电机的开断和转速方向进而达到控制玩具车前行与倒车的目的，实现随动控制系统的纠偏功能。如图前行与倒车控制电路所示。图前行与倒车控制电路检测放大器方案方案使用普通单级比例放大电路。其特点是结构简单调试方便价格低廉。但是也存在着许多不足。如抗干扰能力差共模抑制比低等。方案二采用差动放大电路。选择优质元件构成比例放大电路，虽然可以达到定的精度，但有时仍不能满足些特殊要求。例如，在测量本设计中的光电检测信号时需要把检测过来的电平信号放大并滤除干扰，而且要求对共模干扰信号具有相当强的抑制能力。这种情况下须采用差动放大电路，并应设法减小温漂。但在实际操作中，往往满足了高共模抑制比的要求，却使运算放大器输出饱和为获得单片机能识别的电平却又无法抑制共模干扰。方案三电压比较器方案。电压比较器的功能是比较两个电压的大小，例如将个信号电压和个参考电压进行比较，在和两种不同情况下，电压比较器输出两个不同的电平，即高电平和低电平。而变化经过时，比较器的输出将从个电压跳变到另个电平。比较器有各种不同的类型。对它的要求是鉴别要准确，反应要灵敏，动作要迅速，抗干扰能力要强，还应有定的保护措施，以防止因过电压或过电流而造成器件损坏。比较器的特点工作在开环或正反馈状态。放大运算电路为了实现性能稳定并满足定的精度要求，这些电路中的运放均引入了深度负反馈而为了提高比较器的反应速度和灵敏度，它所采用的运放不但没有引入负反馈，有时甚至还加正反馈。因此比较器的性能分析方法与放大运算电路是不同的。非线性。由于比较器中运放处于开环或正反馈状态，它的两个输入端之间的电位差与开环电压放大倍数的乘积通常超过最大输出电压，使其内部些管子进入饱和区或截止区，因此在绝大多数情况下输出与输入不成线性关系，即在放大运算等电路中常用的计算方法对于比较器不再适用。开关特性。比较器的输出通常只有高电平和低电平两种稳定状态，因此它相当与个受输入信号控制的开关，当输入电压经过阈值时开关动作，使输出从个电平跳变到另个电平。由于比较器的输入信号是模拟量，而它的输出电平是离散的，因此电压比较器可作为模拟电路与数字电路之间的过渡电路。由于比较器的上述特点，在分析时既不能象对待放大电路那样去计算放大倍数，也不能象分析运算电路那样去求解输出与输入的函数关系，而应当着重抓住比较器的输出从个电平跳变到另个电平的临界条件所对应的输入电压值阈值来分析输入量与输出量之间的关系。如果在比较器的输入端加理想阶跃信号，那么在理想情况下比较器的输出也应当是理想的阶跃电压，而且没有延迟。但实际集成运放的最大转换速率总是有限的，因此比较器输出电压的跳变不可能是理想的阶跃信号。电压比较器的输出从低电平变为高电平所须的时间称为响应时间。响应时间越短，响应速度越快。减小比较器响应时间的主要方法有尽可能使输入信号接近理想情况，使它在阈值附近的变化接近理想阶跃且幅度足够大。选用集成电压比较器。如果选用集成运放构成比较器，为了提高响应速度可以加限幅措施，以避免集成运放内部的管子进入深饱和区。具体措施多为在集成运放的两个输入端并联二极管。如图电压比较器电路所示图电压比较器电路在本设计中，光电传感器只输出种高低电平信号且伴有外界杂波干扰，所以我们尝试采用了种滞回比较器。简单电压比较器结构简单，而且灵敏度高，但它的抗干扰能力差，也就是说如果输入信号因受干扰在阈值附近变化，则比较器输出就会反复的从个电平跳到另个电平。如果用这样的输出电压控制电机或继电器，将出现频繁动作或起停现象。这种情况，通常是不允许的。而滞回比较器则解决了这个问题。滞回比较器有两个数值不同的阈值，当输入信号因受干扰或其他原因发生变化时，只要变化量不超过两个阈值之差，滞回比较器的输出电压就不会来回变化。所以抗干扰能力强。但是，滞回比较器毕竟是模拟器件，温度的漂移是它无法消除的。方案四施密特触发器。综合考虑系统的各项性能，最后我们决定采用数字器件施密特触发器。施密特触发器是双稳态触发器的变形，它有两个稳定状态，触发方式为电平触发，只要外加触发信号的幅值增加到足够大，它就从个稳定状态翻转到另个稳定状态。施密特触发器具有与滞回比较器相类似的滞回特性，但施密特触发器的抗干扰能力比滞回比较器更强。行车距离检测由于红外检测具有反应速度快定位精度高，可靠性强以及可见光传感器所不能比拟的优点，故采用红外光电码盘测速方案。具体电路同图行车距离检测电路所示图行车距离检测电路红外测距仪由测距轮，遮光盘，红外光电耦合器及凹槽型支架组成的。测长轮的周长为记数的单位，最好取有效值为单的数值如米，精度根据电动车控制的需要确定。测距轮安装在车轮上，这样能使记数值准确些。遮光盘有缺口，盘下方的凹形物为槽型光电耦合器，其两端高出部分的里面分别装有红外发射管和红外接收管。遮光盘在凹槽中转动时，缺口进入凹槽时，红外线可以通过，缺口离开凹槽红外线被阻挡。由此可见，测距轮每转周，红外光接收管均能接收到个脉冲信号经过整形器后送入计数器或直接送入单片机中。定做各专业论文，如需全文可联系为实现可逆记数功能，我们在测距仪中并列放置了两个槽型光电耦合器，遮光盘先后通过凹槽可产生两个脉冲信号。根据两个脉冲信号发生的先后顺序与两个光电耦合器的位置关系，即可计算出玩具车的行驶方向前进或后退。遮光盘及槽型光电耦合器均安装在不透光的盒子里，以避免外界光线的干扰，使电路不能正常工作。测距原理将光栅安装在电机轴上，当电机转动时，光栅也随之转动，同时安装在光栅侧的红外发光二极