毋庸置疑，对于电子信息化人才的培养无论是在国外还是在国内，很多学者都已经重视起来，在大学生的各种大型的创新比赛，其表现非常突出。例如：全国大学生“飞思卡尔”杯智能汽车竞赛等各种各样的设计竞赛都可以显著的来增强当代大学生对于机电一体化的追求热情与强化机电一体化的相关知识。但现在的情况是，在我们现实生活中，无论是在机械领域还是电气领域，我们还落后于国家先进国家很多技术，所以我们作为电气工程化的毕业学生，一定要刻苦努力，争取早日赶上世界先进水平甚至是超越领先。

2系统方案设计

2。1控制器选择论文网

方案1：选择用FPGA来当做系统的控制模块并行输入输出模式，FPGA的主要特点是处理速度快，所以大规模实时系统的核心部件大多选用它[1]。同时FPGA还能进行复杂的逻辑功能运算，其稳定性强，规模大，便于调试和进行功能扩展。但是，由于它有较多的引脚，较高的集成度，价格也不便宜，这大大增加了硬件和软件设计的难度。

方案2：采用STC89C52RC作为系统的主控制器[9]。这款单片机在学校被广泛使用，又因为我对51系列的单片机比较熟悉，同时价格也十分便宜，可以节约设计成本。所以，我结合以上几点，多方角度考虑，我选择方案2。

2。2电机模块选择

本课题为智能玩具小车的设计，其中对于玩具车而言，对于我来说非常关键的模块就是小车驱动轮所对应的驱动电机的选择。考虑到本设计要实现对路径的准确定位和精确测量，我综合对比了以下两种方案。

方案 1：采用步进电机作为该系统的驱动电机。由于其转过的角度可以精确的定位，可以实现小车前行路况和位置的准确定位。虽然采用步进电机有许多优势，但是步进电机的输出力矩较低，会随转速的升高而下降，而且在较高转速情况下会急剧下降，其转速较低，不利于小车等有一定速度要求的系统。所以通过综合对比考虑，我放弃了此方案。

方案 2：采用直流减速电机。直流减速电机体积小，转动力矩大，装配简单，重量轻，使用方便[14]。因为它原始动力由内部高速电动机提供，带动变速（减速）齿轮组，可以产生较大的扭力。非常符合本次设计的需求，并且可以满足系统的要求，因此我选择了方案2。

2。3电机驱动芯片选择

由于小车要前行避障循迹，不单单要有动力来驱动轮子，并且小车在循迹行驶时，每个轮子的转向转速并不都相同。比如在小车转弯的时候，每个轮子的转速快慢和转向就需要加以区别，因此就需要使用专门的电机驱动模块来完善小车的系统功能。

方案1：选择分立元件构成直流电机的驱动电路。使用分立元件构成的电机驱动电路，不仅价格低廉，结构简单，而且被广泛应用于实际中。但是其工作电路性能不太可靠。

方案2：采用专用芯片 L298N 作为电机驱动芯片。L298N是SGS公司的产品，比较常见的是 15 脚 Multiwatt 封装的 L298N，内部同样包含 4 通道逻辑驱动电路[5]。可以用来方便的驱动两个直流电机[3]。同时L298N 芯片可以驱动两个二相电机，也可以驱动一个四相电机，输出电压最高可达 50V，并且通过电源可以直接来调节输出电压；可以直接用单片机的 IO 口提供信号；关键是电路简单，使用比较方便。通过对比，我采用方案2。

2。4 路况检测模块选择文献综述

方案1：采用光敏电阻组成光敏探测器。原理是光敏电阻的阻值可以根据周围环境光线的强弱而变化。当光线照射到白线上时，反射光线较强，光线照射到黑线上时，反射光线较弱。因此当光敏电阻在白线和黑线上方时，阻值会发生明显的变化。阻值的变化值通过比较器就可以输出高低电平。但是这种方案受光照影响很大，不符合设计的要求。因此我放弃了本方案。