2.2.2  直流电机提供驱动

直流电机是指能将直流电能转换成机械能的旋转电机，直流电机运行时静止不动的部分称为定子，定子的主要作用是产生磁场，运行时转动的部分称为转子，其主要作用是产生电磁转矩和感应电动势，是直流电机进行能量转换的枢纽。

相对于步进电机而言，直流电机虽然位移进给分辨力较低，有丢步现象，动态特性较差，但其价格便宜，控制简单，容易实现小型化，在本设计当中由于对小车的动态特性要求不高，能够比较容易控制完成对毕设内容的要求，所以经过测试和思考，最终决定使用直流电机。

2.3  直流调速方案的选择

本次设计的直流调速方案的选择基于PWM为主控电路的调速系统。与传统的直流调速技术相比较，PWM(脉宽调制技术)直流调速系统具有较大的优越性：主电路线路简单，需要的功率元件少；开关频率高，电流容易连续，谐波少，电机损耗和发热都较小；低速性能好，稳速精度高，因而调速范围宽；系统频带宽，快速响应性能好，动态抗干扰能力强；主电路元件工作在开关状态，导通损耗小，装置效率高。因此采用基于PWM为主控电路的调速系统。

2.4  寻迹单元方案比较与选择

  方案一：利用光电传感器寻迹来引导小车到达在预定的轨道里运行。采用红外发射管和接收管光电对管寻迹传感器。红外发射管发出红外线，当发出的红外线照射到白色的平面后反射，若红外接收管能接收到反射回的光线则检测出白线继而输出低电平，若接收不到发射管发出的光线则检测出黑线继而输出高电平。

  方案二：通过超声波定位模块来实时定位小车的位置。超声波定位的基本原理是通过接收几个固定位置的发射点的超声波接收器, 在小车上加入一个发射器，通过无线模块计算各模块接收到超声波的时间差，通过集成模块的内部算法得出小车所在位置和原设定位置的偏差情况，从而得到主体到这几个发射点的距离, 实现了超声波的定位，由于超声波在空气中的衰减较大, 它只适用于较小的范围，而且使用很不方便。

经实测发现方案一中的红外对管型寻迹模块对环境的适应能力较强，这样就可以用低成本来实现我们所需要的功能，所以排除了方案二，以方案一作为小车的寻迹行进方式。

3  硬件系统的设计

3.1  单片机控制模块

    采用Atmel公司的AT89C51单片机作为主控制器。它是一个低功耗，高性能的8位单片机，片内含32k空间的可反复擦写100，000次的Flash只读存储器，具有4K的随机存取数据存储器(RAM)，32个I／O口，2个8位可编程定时计数器，且可在线编程、调试，方便地实现程序的下载与整机的调试[16][17]。