用51單片機設計電動車蹺蹺板

3.3 電動機驅動電路

電動機驅動電路如圖6所示。該驅動電路中的J1接電機，MOT1和MOT2接高低電平來控制電機的正反轉，進而控制電機的前進和后退以及左右轉向。

圖6 電動機驅動電路

4. 軟件設計

軟件結構如圖7所示。(詳細軟件流程圖見附錄)

圖7 軟件結構

當開機時，系統復位，然后系統判斷工作模式，當選定工作模式1或工作模式2后，系統等待5秒鐘，然后進入自動計時運行狀態。

模式1為電動車運行及方向調整程序，使電動車按預定路線運行，并且在小車偏離軌道后自動調整走向使小車自動返回預定路線，并且控制LCD實時顯示運行時間。模式2為平衡檢測及平衡保持程序，在此程序控制下小車自動尋找平衡點，并在平衡點附近進行正向或反向運行，最終達到動態平衡。

5.系統測試

5.1 測試儀器

自制蹺蹺板：長1600mm、寬300mm，蹺蹺板底距地面或桌面的距離為70mm。中間畫有50mm寬的黑色尋跡線。

卷尺：精度1mm。

秒表：精度0.01s，兩塊。

5.2 測試結果與分析

5.2.1蹺蹺板水平狀態時測量往返一次全程的時間。測試數據如表1：

表1 蹺蹺板水平狀態檢測數據

分析：實際測得的時間與顯示時間有偏差，可能是人的反應時間誤差。

5.2.2 蹺蹺板自由狀態下測量往返一次全程的時間。測試數據如表2：

表2 蹺蹺板往返一次時間檢測

分析同上。

5.2.3蹺蹺板自由狀態下小車保持平衡測試。(配重200克) 測試結果如表3：

表3 蹺蹺板保持平衡測試

分析：由以上數據可得，隨著配重物距A端距離的不斷增加系統進入平衡態所需的總時間逐漸減小，而平衡態時最大振幅基本不變。這是因為配重物向中心靠攏，對于支點的力矩不斷減小，慣性亦減小，致使平衡態所需的總時間逐漸減小。

5.2.4 壓線定位測試。測試數據如下表：

表4 蹺蹺板壓線定位測試

分析：絕大部分定位都是小車前進方向的前頭兩個探頭全部壓上定為線方才恰好停車，在極少數情況下(蹺蹺板上尋跡線彎度較大時)，小車前方探頭還未接觸定位線甚至剛開始起跑就會停車，觀察現象分析原因，當尋跡線彎度較大，小車不能有效糾正過大偏差時，導致前方兩探頭有可能先后同時檢測到黑色尋跡線，以致小車停車。

檢測結果表明本設計成功地實現了題目的要求，具有較好的使用價值。

參考文獻

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