系统方案设计

本设计以STC12C5A60S2单片机为控制核心，小车具有光电循迹，，超声波测距，电机驱动等模块组成。

首先，定甲车在前，乙车在后，两小车在行车道用光电（红外）传感器进行内线循迹，同时采用超声波传感器不断检测两车的距离，利用PID算法编程实现两车保持在某一设定距离X（X距离的时间差足够让两车在超车区完成超车）。 其次，在检测到五条超车标志线进去超车区后，甲车用步进电机（舵机）拐一定角度沿外线循迹前进（减速或者是在某一处停下来）。乙车检测到超车标志线后，依然沿着第一条虚线走，当检测到白色区域时，打特定角度，让其沿内线行驶，直至驶出超车区。当乙车驶出超车区时，甲车会用超声波检测到，此时甲车开始加速启动，进入第二圈交替超车，两车切换到另一个模式。

二、方案论证

1、处理器STC12C5A60S2

优点：高速、低功耗、超强抗干扰，速度是51单片机的8-12倍，内部集成MAX810专用复位电路，2路PWM，8路高速10位A/D转换，。

2、光电传感器ST188

特点采用高发射功率红外线二极管和高灵敏度双光电晶体管组成，金册距离为4—13mm。

3、稳压电源

由ASM1117组成的电源稳压电路，,它的稳压调整管是由一个PNP驱动的NPN管组成的，片内过热切断电路提供了过载和过热保护,以防环境温度造成过高的结温。

4、电机驱动

由L298组成的双H桥驱动电路，再由PWM波进行精确地速度控制，配合超声波传感器，让两车保持在特定的距离。

用L298驱动四台直流减速电机的电路。引脚6，11可用于PWM控制。如果机器人项目只要求直行前进，则可将5，10和7，12两对引脚分别接高电平和低电平，仅用单片机的两个端口给出PWM信号控制6，11即可实现直行、转

弯、加减速等动作

5、测速

利用光电对管和码盘构成的测速装置，当对管的光没有被挡着时输出高电平，当被挡着时输出低电平，如图。信号经过放大后接入控制芯片的计数引脚，来计算单位时间内上升沿的数量，以次来推算出速度。

6、超声波测速

HC-SR04超声波测距模块可提供2cm-400cm的非接触式距离感测功能，测 距精度可达高到3mm；模块包括超声波发射器、接收器与控制电路。 基本工作原理：

(1)采用IO 口TRIG 触发测距，给最少10us 的高电平信呈。

(2)模块自动发送8 个40khz 的方波，自动检测是否有信号返回；

(3)有信号返回，通过IO 口ECHO 输出一个高电平，高电平持续的时间就是超声 波从发射到返回的时间。测试距离=(高电平时间*声速(340M/S))/2;