电子设计大赛参赛作品——基于STC单片机的智能小车电路设计方案
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简介：
本项目为电子设计大赛参赛作品，提出了一种基于STC单片机的智能小车电路设计方案。该方案集成了先进的传感器技术和高效的算法，旨在实现车辆自主避障、路径规划等功能，具有广阔的应用前景和创新价值。
智能小车平台需要实现的功能包括：上位机通过无线遥控发送速度、转向、行车时间、轨迹规划以及自动避障的控制命令，并反馈实时的速度、距离、电源电压及功率等状态数据。
硬件原理如下：
1. 电机驱动: 智能小车采用12V直流电机作为后轮驱动力，6V步进电机用于前轮转向。因此需要设计电路来驱动这两种类型的电机。为了控制车辆速度和方向（包括转向、前进、倒退及停车），我们使用H桥电路，并通过改变电压的占空比调整转速。这里采用了L298N芯片进行电机驱动，此芯片适用于5-36V直流电机或四拍步进电机的驱动需求。在主控芯片与L298N之间加入光耦TLP521-4以减少干扰信号的影响。
2. 光电对管测速：使用TCRT5000光电传感器，该器件由发光二极管和光电三极管组成，在车轮上贴有反射片的情况下，可以通过检测输出脉冲频率来计算速度。具体来说，如果每圈上有n个反射标记，则可以利用公式f/n（其中f为测得的脉冲频率）得出当前的速度值。
3. 超声波测距：本设计采用往返时间法测量距离。通过单片机生成40kHz左右的方波信号来驱动超声发射器，然后接收反射回来的声音信号并转换成电信号进行处理，最终计算出目标的距离信息。
4. 电源模块：为满足体积、重量和电能容量的需求，选择8节1.5V锂电池串联作为总电源输出（即产生12V电压），采用LM78L05与LM317构成整个电源系统来保证稳定供电。
5. 无线通信模块：使用串行接口的蓝牙模块实现PC机和主控芯片之间的数据传输。由于两者的电平标准不同，需要添加适当的电平转换电路以确保正常通讯功能。
以上就是智能小车平台的主要组成部分及其工作原理概述。
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