全国大学生电子设计竞赛论文——山东赛区
编号：F甲2316
题目：电动车跷跷板
学生姓名：陈 云
栾成鹏
魏文宾
学校专业：山东建筑大学机械工程及自动化
指导教师：张 涵
于复生
沈孝芹
电动车跷跷板的设计与制作
摘要：本电动车跷跷板采用木质材料，便于挡板的拆装，同时由于密度较大，小车在行进过程中安全、可靠。电动车采用伺服电机驱动，调速范围更宽，扭转力矩更大；选用水银开关，并放置于翘翘板平衡位置两侧，敏锐、准确的检测系统平衡状态。使用凌阳精简板开发板61B板，该精简开发板体积小，使用方便，且具有凌阳系列的很强的语音处理功能，且具有语音播报和辨识的模块准确播报平衡状态；使用1302时钟芯片，保持各阶段的准确计时；采用1602液晶，显示平衡状态醒目提示；TCRT-5000型光电管传感器寻白线，使小车正确拐弯、终止前行。
关键词：伺服电机；水银开关；1302时钟芯片；1602液晶；TCRT-5000型光电管；凌阳61B板
1.系统设计
1. 1模块方案比较与论证
根据题目要求，本系统主要由电源模块、控制器模块、寻迹传感模块、平衡模块、伺服电机驱动模块、计时模块、语音模块、无线收发模块以及数据显示模块等模块构成。本系统的方框图如附图1所示：
为较好的实现各模块的功能，我们分别设计了几种方案并分别进行了论证。
1.1.1车体设计
方案1：自己制作电动车。购买电机，底座等器件自制电动车。
方案2：购买电动车.选择合适小车（伺服驱动）。
方案1较方案2更经济，但是考虑自制小车性能不够稳定，同时考虑时间紧任务重，并且题目对小车性能要求不高，购买小车性能稳定且外观美,且伺服电机比普通电机性能更优越，调速范围更宽宽，扭转力矩更大，因此我们选择了购买伺服电机小车
1.1.2控制器模块
方案1：采用可编程逻辑器件CPLD作为控制器。CPLD可以实现各种复杂的逻辑功能、规模大、密度高、体积小、稳定性高、IO资源丰富、易于进行功能扩展。采用并行的输入输出方式，提高了系统的处理速度，适合作为大规模控制系统的控制核心。但本系统不需要复杂的逻辑功能，对数据的处理速度的要求也不是非常高。且从使用及经济的角度考虑我们放弃了此方案。
方案2：采用凌阳公司的16位单片机，它是16位控制器，具有体积小、驱动能力高、集成度高、易扩展、可靠性高、功耗低、结构简单、中断处理能力强等特点。处理速度高，尤其适用于语音处理和识别等领域。但是当凌阳单片机应用语音处理和辨识时，由于其占用的CPU资源较多而使得凌阳单片机同时处理其它任务的速